四柱式液压机液压系统设计(7)

顶出时：

4 ≈37.8L/min 快退时：

q顶出?A??顶出=

?2?（0.2m）?0.02m/s?0.63?10?3m3/s

2[0.2m）?（0.14m)2]?0.05m/s?0.8?10?3m3/s q快退?A??快退=??（4 =48L/min

（3）液压泵额定压力、流量计算及泵的规格选择 1）泵工作压力确定

实际工作过程中，液压油在进油路中有一定的压力损失，因此在计算泵的工作时必须考虑压力损失。泵的工作压力计算公式为：

PP?P1???P（3.5）

式中：

Pp—液压泵最大工作压力； P1—执行部件的最大工作压力；

??P—进油路中的压力损失，对于简单的系统，取0.2～0.5MPa，对于复

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杂系统，取0.5～1.5MPa。

本液压机执行部件的最大工作压力P1=25MPa，进油路中的压力损失，取

??P=0.5MPa。代入公式（3.5）可求得泵的工作压力。

即：

PP?25?0.5?25.5MPa

通过计算，泵的工作压力Pp=25.5MPa。该压力是系统的静压力，而系统在各种工矿的过渡阶段出现的动态压力有时会超过静压力。此外，为了延长设备的使用寿命，设备在设计时必须有一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此在选取泵的额定工作压力Pn时，应满足Pn?(1.25~1.6)Pp，取Pp=1.25。

即：

Pn = 1.25Pp=1.25x25.5MPa≈31.9MPa

2）液压泵最大流量计算

通过对液压缸所需流量的计算，以及各自的运动循环原理，泵的最大流量可由公式(3.6)计算得到。

qP?KL(?q)max(3.6) 式中：

qP—液压泵的最大流量；

KL—液压系统泄漏系数，一般取KL=1.1～1.3，取KL=1.2；

(?q)max—同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正处于溢流状态，还应加上溢流阀的最小溢流量。

将参数代入公式（3.6）中，即：

qP?1.2?385.8L/min≈463L/min

3）液压泵规格选择

查表5-17 [1]，根据泵的额定压力，选取液压泵的型号为：250YCY14-1B。 基本参数如下：

排量：250mm/r ； 额定压力：32MPa ； 额定转速：1000r/min ； 容积效率：92% ；

4）泵的流量验算：

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由液压泵的基本参数可知泵每分钟排量q=160ml/r×1000r/min=250L/min，而泵实际所需的最大流量qp=463L/min，液压机出现供油不足，快进无法实现。为了满足液压机的正常快进，必须在液压系统中设置补油油箱。 3.3.4.3 电动机的选择

液压机的执行件有两个，即：主缸和顶出缸。主缸和顶出缸各自工况的快进、工进、回程速度又不尽相同，这样对功率的消耗也不同。电动机额定功率的确定必须根据消耗功率最大的工况来确定，因此要分别计算主缸、顶出缸各工况消耗的功率。功率计算公式如下：

P=

式中：

P-电动机额定功率； Pp-液压泵的工作压力； qP-液压泵的流量；

η-液压泵的总效率，取η=0.7。 （1）主缸各工况功率计算 1）快进功率

主缸滑块快进时，在自重作用下速度比较快，而液压泵此时的输出油量不能满足滑块的快速下行。快进时的负载很小，只有活塞与缸筒、导柱与滑块之间的摩擦负载，这样泵的出口压力也很小，消耗的功率不会很大。

2）工进功率

由主缸负载循环图3.2可及，工进时主缸最大负载为2000KN，无杆腔面积A=

PP?qp? (3.7)

?4公式（3.8）计算。

2?（0.32m）≈0.08㎡，进油回路压力损失取?P=0.5MPa，则液压泵的压力Pp由

PP?F??PA

（3.8）

即：

2?106NPP??5?105Pa?25.5?106Pa 20.08m将PP?25.5?106Pa、qP=28.8L/min、η=0.7代入公式（3.7）中，求得工进功率为：

P?25.5MPa?28.8L/minKW?17.5KW60?0.7

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3）快退功率

由图3.2可知，快退负载为400KN,A??42?（0.32m）?（0.22m）?0.054m2，取

进油回路压力损失取?P=0.5MPa，代入公式（3.8），求得泵的压力PP。

即：

400?103N56PP??5?10Pa?6.9?10Pa 20.054m将PP?6.9?106Pa、qP=76.2L/min、η=0.7代入公式（3.7）中，求得快退功率即为：

P?6.9MPa?76.2L/minKW?12.5KW

60?0.7（2）顶出缸各工况功率计算 1）顶出功率

由顶出缸负载循环图3.4可及，顶出时主缸最大负载为350KN，无杆腔面积A=

?4可由公式（3.8）计算。

即：

2?（0.20m）≈0.032㎡，进油回路压力损失取?P=0.5MPa，那么液压泵的压力Pp

0.35?106NPP??5?105Pa?11.4?106Pa 20.032m将PP?11.4?106Pa、qP=37.8L/min、η=0.7代入公式（3.7）中，求得工进功率即为：

P?11.4MPa?37.8L/minKW?10.3KW

60?0.72）回程功率

顶出缸回程时，负载只有活塞与缸筒间的摩擦负载。负载大小应该比顶出时的负载要小很多，这样回程消耗的功率也比顶出时消耗的功率要小，因此，回程功率计算从略。

（3）电动机额定功率及型号的确定

电动机额定功率的确定，应依据消耗功率最大的工况。比较主缸、顶出缸各工况所需要的功率，主缸工进时的功率最大，为17.5KW。

查表12-1 [2]，选取电动机型号为：Y180M-4。

其它技术参数为：额定功率：18.5KW ； 满载转速：1470r/min 。

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