液压总成设计规范

PHT001-R02

液压系统总成设计规范

Regulations for Hydraulic System Designing

2000-07-15修订 2000-08-01实施

Parker Hannifin Motion & Control (Shanghai) Co., Ltd.

目 录

1 范围 2 引用文件 3 定义 4 设计准则 5 设计程序 6 设计方法 附录1 硬管外径系列附录2 有关的单位换算附录3 液压系统设计常用公式附录4 液压原理图中电气元件代号

1 1 1 1 1 3

液压系统总成设计规范

DST001-R02

1 范围

本规则规定了液压系统总成(以下简称“总成”)设计的要求、程序及方法等。 本规则适用于本公司承接的液压系统总成项目的设计、制造和验收。 2 引用文件

ISO1219.1

GB/T786.1-93 GB2346-88 GB/T2351-93 GB2876-81 GB3766-83 GB3768-83 3 定义

本标准使用下列定义: a) 液压系统总成

若干液压元器件、辅件、机械结构件以及执行机构等经安装、组合,并用管路连接而成的,具有要求功能的整体液压装置。 b) 液压回路

液压系统中能满足特定功能的一个部分或全部,如:压力控制回路、流量控制回路、同步控制回路等。 4 设计准则 4.1 设计符合性准则

总成的设计应符合合同(定单)及其相关的技术协议,或用户方提出的有关规范的各项要求。 4.2 先进性和继承性准则

总成的设计应尽量采用成熟的先进技术,充分参考已完成设计、制造,投入运行并确认取得成功的同类产品的设计经验。 4.3 标准化和模块化准则

设计时,可将总成分解为液压泵组、油箱、阀台和蓄能器组等多个模块,每个模块都设计成系列化的标准组件。 5 设计程序 5.1 设计阶段

液压系统总成设计原则上应有方案设计、技术设计和施工设计三个阶段。一般可在方案设计和技术设计完成后设置审查和评审节点,在施工设计完成后由上一级及用户责任单位会签。如在技术设计评审中有遗留问题或在施工设计中工艺上有较大变化,则还可在施工设计完成后设置评审节点。

对已有的成熟技术或已成功应用而改进不大的设备,在征得用户同意后,可只设方案设计和施工设计两个阶段,并在该两阶段完成后设审查和评审节点。 5.2 方案设计

方案设计一般在项目投标或承接合同阶段进行,以对总成销售作技术支持。

2000年09月15日修订

1 of 12

流体传动系统和元件 - 图形符号和回路图 - 第一部分 图形符号 液压气动图形符号

液压气动系统及元件 公称压力系列 液压气动系统用硬管外径和软管内径 液压泵站油箱公称容量系列 液压系统通用技术条件

噪声源声功率级的测定 - 简易法

DST001-R02

液压系统总成设计规范

5.2.1 方案设计内容

方案设计应进行下列工作:

a) 编制技术规格书及方案设计说明书;

b) 设计并绘制液压系统原理图、系统组成框图和方案设计总图; c) 元器件初步选型,编制元器件清单; d) 估算项目成本价。 5.2.2 方案设计输出

方案设计阶段完成的标志是:提交液压系统原理图、方案设计说明书、元器件清单以及项目的成本价。 5.3 技术设计

技术设计应是对总成的总体和基础性设计,一般应在总成项目合同确定后或进行深层次投标时进行。 5.3.1 技术设计内容

技术设计应进行下列工作:

a) 深化方案设计,绘制技术设计总图或总布置图; b) 进行液压系统的设计计算,编写设计计算书; c) 进行准确和详细的元器件选型,编写元器件清单; d) 编写技术条件或技术设计说明书; e) 计算项目的准确成本价。 5.3.2 技术设计评审

技术设计阶段完成的标志是:提交总成的技术设计总图或总布置图、设计计算书、准确的元器件清单、准确的项目成本价以及必要的技术设计说明文件。 5.4 施工设计

施工设计是为总成的加工、制作、装配、调试和售后服务提供必须的技术资料所作的设计。 5.4.1 施工设计内容

施工设计应进行下列工作:

a) 设计、绘制全套施工设计图样; b) 编写图样及设计资料汇总明细表; c) 编写产品试验大纲; d) 编写产品使用说明书; e) 编制其它必要的技术资料。 5.4.2 施工设计评审

施工设计阶段完成的标志是:提交总成加工、制作、装配、调试以及技术服务所需的完整的设计图样和技术文件。

2 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

6 设计方法 6.1 总体设计 6.1.1 液压系统的构成

液压系统通常由储液装置(油箱)、液压源(液压泵组)、液压控制装置(液压控制阀组)、执行机构(液压缸、液压马达等)、液压辅件(滤油器、蓄能器、热交换器等)以及必要的测量仪表、装置等组成。 6.1.2 液压系统图

设计总成时,应首先设计液压系统图。绘制液压系统图所使用的图形符号应符合ISO1219.1或GB/T786.1的规定。液压系统图的设计应考虑下列因素:

a) 必须满足合同(定单)及其技术协议、相关标准、技术规范规定的功能要求; b) 充分参考已有设计成功的类似产品的液压系统图; c) 充分利用本公司的元器件和技术优势;

d) 尽可能满足节能要求,采用节能元器件和节能液压回路; e) 符合高质量、低成本原则; f) 符合安全要求。 6.1.3 系统工作参数

液压系统的主要工作参数为压力和流量,该两项参数是总成设计、元件选择依据。

6.1.3.1 压力

a) 选择液压系统的额定工作压力时,应考虑负载情况、设备的允许安装位置、运行条件等。通常,负载重、安装空间小、运行条件好时,选择较高的额定工作压力;反之,则选较低的额定工作压力。 b) 额定工作压力值应符合GB2346的规定。 6.1.3.2 流量

液压系统的工作流量应按执行机构(负载)的最大运动速度和执行机构尺寸计算确定,计算方法如下: a) 执行机构为液压缸时,流量Q 按式(1)计算:

Q = 6Av×10-5 式中, Q - 流量,L/min; A - 液压缸承载面积,mm 2; v - 液压缸运动速度,m/s。 b) 执行机构为液压马达时,流量按式(2)计算:

Q = qn×10-3 式中, Q - 流量,L/min; q - 液压马达排量,mL/r n - 液压马达转速,rpm 6.1.4 一般要求 6.1.4.1 安全性

液压系统设计时应考虑可能发生的各种故障和事故,系统的功能设置、元器件的选择、配置和调整应能使系统在发生故障或事故时处于安全状态,能保证人员的安全和设备损坏最小。系统应满足以下要求: a) 具有过压及过载保护功能;

b) 具有操纵的安全联锁功能,以防止误操作引起的误动作; c) 各调节机构应带有锁紧或防护装置;

d) 符合有关的安全技术标准、工业卫生和环境保护规定;

e) 必要时应配备具有独立的操纵功能的应急操纵或制动装置,该装置应醒目、易于识别,操作简单、直

接、控制作用迅速,设置的位置应便于操作。 6.1.4.2 可靠性

3 of 12

1)

2)

DST001-R02

液压系统总成设计规范

为使总成具有较高的固有可靠性,设计选用的液压元件及总成整机质量应符合下列要求: a) 在总成的在额定工况下,液压泵和液压马达的工作寿命不低于3.0×103 h; b) 电磁换向阀、电液换向阀和液动换向阀的工作寿命不低于1.0×106次; c) 单向阀和液控单向阀的工作寿命不低于1.5×105次; d) 溢流阀、安全阀和减压阀的工作寿命不低于1.5×105次;

e) 液压缸的工作寿命不少于2.0×105次,或累计工作行程不少于1.0×104 m。 f) 总成在出厂时,应进行8h 连续运行试验,试验中不得发生任何故障或误动作。 6.1.4.3 维修性

为方便对总成的维修、保养,设计时应考虑下列要求:

a) 液压控制阀件应尽可能采用集成化设计,以使结构紧凑,并减少管道的连接和潜在的泄漏点; b) 需要调整、定期清洗或更换的零部件应布置在便于操作的部位,并有足够的拆装、维修空间; c) 当需要拆卸个别零部件或管道时,应不必大量拆卸相邻的零部件或管道,并不会引起大量的工作液损

失和不要求排放油箱内的工作液。必要时,可在管道中适当地设置截止阀; d) 必要时,在适当的位置设置接油盘;

e) 在能最大限度地、方便地放尽内部工作液的位置上设置工作液排放口;

f) 应设置必要的测试口、工作液取样口、排气口和投油循环所必需的备用接口。

g) 所有重量超过15kg 的零部件应可方便地起吊,总成应有起吊装置,拆装方便,并尽可能使部件可以

整体更换,利于安装和维修。

h) 大型或较高的总成应设置适当的踏脚架或扶梯。 6.1.4.4 污染控制

总成中必须按下列要求配置工作液的污染控制装置或元件:

a) 对常规的液压系统,回油滤器的过滤精度可选为β10≥100;而对含有伺服阀或比例控制阀的液压系

统,回油滤器的绝对过滤精度可选为β5≥100。回油滤器的通流能力可选为最大回油流量的1.5~3倍。

b) 由于液压泵是液压系统的主要污染源之一,因此应在液压泵的出口处设置高压滤器。该滤器的过滤精

度一般可选为β10 ≥100,其通流能力可选为液压泵最大输出流量的1~2倍。

c) 在伺服阀和比例控制阀的进油口处, 必要时也可设置滤器, 滤器的绝对过滤精度应选为β5 ≥100, 通流

能力可选为阀件工作流量的1~2倍。 d) 必要和可能时,应设置离线的工作液过滤和温度控制循环系统,以满足对液压系统工作液污染控制的

要求。可按约10~30 min能将油箱内储存的工作液循环一次的原则,确定离线循环系统的工作流量,一般为40~160 L/min。

离线循环系统滤器的绝对过滤精度也应按液压系统的性质选取:常规液压系统可选为β10 ≥100;比例控制系统为β5 ≥100;伺服控制系统则为β3 ≥100。选用高过滤精度滤器时,可在该滤器前串联一较低过滤精度的滤器,以提高过滤效率和延长使用时间。

离线循环系统滤器的通流能力应选为其回路流量的2~4倍。

e) 液压泵的吸口处不宜设置滤器,可设置密度不大于180目的网式滤油器,该滤油器的通流能力应不

低于液压泵额定流量的2倍,并应不致使吸口压力降低至低于要求的数值。 f) 选用的滤器应带有堵塞指示及发讯装置。

g) 滤器一般均应设置旁通阀,当滤油器两端的压差大于规定值时,旁通阀应开启。 h) 各种滤器尽可能采用带磁性体的滤芯。 6.1.4.5 工作液温度控制

a) 总成使用在环境较寒冷的场合时,为确保设备能顺利启动,应设置加热器。

总成加热器一般选用管状电加热器,通常安装在油箱上,加热部位插入工作液内,以对工作液直接加热。加热器的总功率按每1000 L工作液约10 kW计算。单个加热器的功率不宜大(1~3 kW),其表面耗散功率不得超过0.7 W/cm2,宜使用多个加热器组合达到需要的功率。多个加热器在油箱上应分散安装,使加热均匀。

4 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

b) 总成的冷却器应能将液压系统工作时因功率损耗而产生的热量散发掉,冷却器的计算方法如下: (1)压力油经溢流阀溢回油箱时,在溢流阀阀口处的功耗按式(3)计算:

T PQ Y

∫0dt 3

(3) N C 1=×10

T

式中,N C1 - 溢流阀阀口处一个周期内的平均功耗,kW;

P - 溢流阀设定压力,MPa; Q Y - 溢流阀的溢流流量,L/min; T - 工作周期,s 。

(2)工作液流流经节流元件的功耗按式(4)计算:

n

dt 60

N C 2i 1×103

T

式中,N C2 - 总成中节流元件(n 个)在一个周期内的平均总功耗,W;

Δp I - 第I 个节流元件两端的压降,MPa;

Q Li - 流经第I 个节流元件的工作流量,L/min; T - 工作周期,s 。

(3)冷却器散热面积按式(5)和式(6)计算:

N C

A =

k t m

∑∫0

T Δp i Q Li

4)

5)

式中, A - 冷却器散热面积,m 2; N C - 液压系统总功耗,W ;N C = NC1+N C2;

Δt m - 工作液与冷却水之间的平均温差,K ;

- 工作液进口温度,K; t 1

t 2 - 工作液出口温度,K; t W1 - 冷却水进口温度,K; t W2 - 冷却水出口温度,K;

- 冷却器的传热系数,可按下列值选取: k

列管式冷却器,水冷 350 W/m2.K; 平板式冷却器,水冷 465 W/m2.K;

蛇形管式冷却器,水冷 110~175 W/m2.K 。

平均温差Δt m 的计算方法如下:

t +t t +t

当Δt 1≤2时: Δt m =12−W 2w 1

22t 2

当Δt 1>2时:

t 2

6) 7)

Δt m =

t 1−t 2t W 2−t w 1

22

其中:Δt 1 = t1-t 2 油液温差;

Δt 2 = tW2 - tW1 冷却水温差;

考虑冷却器工作过程中,由于污垢、锈蚀等的影响,使实际散热面积减少,故选择冷却器时,应按计算出的散热面积增大20~30%。 (4)冷却水量按式(8)计算:

Q W =

c ρ(t 1−t 2)t −t

Q ≅(0. 36~0. 45)12Q

c W W t W 2t W 1t W 2t W 1

8)

式中, Q,QW - 工作液、冷却水的流量,m 3/s;

c, c W - 工作液、冷却水的比热,J/kg.K c = 1675~2093 c W = 4186.8 ρ, ρW - 工作液、冷却水的密度,kg/m3,

5 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

ρ= 900 ρW = 1000

应保证冷却水冷却器内的流速不超过1.2m/s,否则需增大冷却器的过水断面的面积。 通过冷却器的工作液流量应符合样本的规定,其压力损失应不大于0.08MPa 。

6.1.4.6 噪声

设备应有适当的减振、降噪或隔声措施。除另有规定外, 一般应使设备运行时的噪声,按GB3768规定的方法测得的A 声功率级不大于90dB 。 6.2 液压泵组的设计

6.2.1 液压泵

按液压系统的要求和下列原则选用合适的液压泵:

(25MPa 以上)或大流量(160L/min),尤其有各种变量要求的液压系统,宜选用轴向柱塞泵; a) 对高压

b) 对中、低压(25MPa 以下)及有低噪声要求的液压系统,应优先选用叶片泵;

c) 由于齿轮泵抗污染能力强、工作可靠且价格低廉,对中、低压液压系统,若无变量等控制要求,可优

先选用该类液压泵。

6.2.2 电动机

总成中,液压泵一般选用电动机驱动,电动机的功率按式(9)计算:

N =

pQ

60(9)

式中, N - 电动机功率,kW;

p - 液压泵工作压力,MPa; Q - 液压泵最大输出流量,L/min;

η - 泵组效率,可取为0.85~0.90

6.2.3 结构设计

液压泵与驱动电动机的安装连接可采用下列3种形式:

a) 泵支架-安装底座连接; b) 钟形罩-安装底座连接; c) 钟形罩-安装法兰连接。 6.3 油箱的设计

油箱的设计应考虑如下功能:贮存工作液、防止污染、促进气体和污染物从工作液中分离、利于散热和安装部分元件。

6.3.1 油箱容积

油箱的容积的确定应考虑以下因素:

a) 不小于液压泵平均流量(以L/min计)的2.5~5倍; b) 补偿执行机构因行程变化引起的容积变化;

c) 补偿系统停止工作时,因重力流回油箱的全部工作液的容积; d) 补偿蓄能器因工作压力的变化引起的容积变化; e) 考虑贮存的工作液容量十分之一的附加油箱容积,以补偿工作液的热膨涨和空气从工作液中溢出引起

的容积变化;

f) 油箱公称容积应符合GB2876的规定。

6.3.2 油箱结构 a) b) c) d)

油箱的结构设计应考虑下列要求: 符合GB3766中5.2的规定;

油箱应有足够的强度和刚度,保证在承重后及搬运时不产生永久变形; 油箱应设置一个或一个以上的手孔或人孔以便可清理和清洗整个内腔;

6 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

e) 油箱应有良好的密封性,能防止外部杂质、尘埃侵入。非加压油箱的通气口应装有空气滤清器,过滤

精度不低于40 µm 。

f) 油箱内表面应保持平整,尽可能不装(焊)或少装(焊)结构件,以便内部清理;

g) 油箱底部应高于安装面150 mm,以便搬运、安装、散热、放油,并应有足够的支承面; h) 应在油箱的底部位置设置放油口,底面的形状和放油口位置应能将油箱内工作液放尽;

将油箱内部分隔为回油区和吸油区两部分。挡板应能有效地阻挡回油带i) 油箱内部应适当地设置档板,

来的污染物和回油的搅拌作用产生的泡沫进入吸油区;

j) 回油管终端管口必须在油箱最低液面以下200 mm,且与油箱底面的距离应不小于2倍回油管外径。

回油管端部应为45°截面,截面朝向油箱侧壁且与侧壁的距离不小于2倍回油管外径;

吸油管端口至油箱内侧壁的距离应k) 吸油口应设置在距油箱底面最高点约吸油管外径的3倍的高度上,

不小于吸油管外径的3倍。吸油管端面应为45°截面,并向下安装。

l) 普通碳钢制作的油箱内部应涂防蚀涂料, 涂料应与工作介质相容。涂层与油箱表面结合牢固, 不得脱

落。不锈钢材料制作的油箱, 内部可不涂涂料; m) 油箱上应设置起吊装置。 6.4 阀台的设计

阀台用于安装液压控制阀、集成液压控制阀块、阀组以及仪表板等,推荐采用DCT100系列标准阀台。6.5 蓄能器组的设计

6.5.1 蓄能器的选用

优先选用气体隔离式(活塞式、气囊式或隔膜式)蓄能器;使用活塞式蓄能器时必须垂直安装。

6.5.2 蓄能器参数

蓄能器的参数主要是蓄能器的容量V 和充气压力p0。不同的使用工况,蓄能器参数的选择方法是有区

别的。

6.5.2.1 蓄能器的使用

在下列情况下,液压系统中应使用蓄能器:

a) 贮存能量,以作辅助(二次)或应急液压源,或者作为泄漏的补充,以在一定的时间内保持回路的压

力;

b) 吸收压力脉动; c) 吸收液压冲击。 6.5.2.2 贮存能量时的参数选择

蓄能器作贮存能量时的公称容积可按式(10)计算:

V =1.1

p max

ΔV p 0⎛p max ⎜⎜p ⎝min

⎞⎟⎟−1⎠

1n

10)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ;

- 系统一个周期内需要蓄能器提供的工作液容积,L ;

- 蓄能器的充气压力,MPa ,可选为0.8~0.9 pmin 或p min +1MPa ;

ΔV p 0

p max - 系统的最高工作压力,MPa ; p min - 系统可以工作的最低压力,MPa ;

- 气体的多变指数,取为1.4。 n

6.5.2.3 吸收压力脉动时的参数选择

蓄能器作吸收压力脉动时的公称容积可按式(11)计算:

7 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

V =ΔV

1⎛p min 1−⎜⎜p ⎝max

⎞⎟⎟⎠

1n

=ΔV

1⎛2−δ1−⎜⎜2+δ⎝

p p

⎞⎟⎟⎠

1n

(11)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ;

,L ; ΔV - 蓄能器工作容积(吸收液体的脉动容积)

p max - 脉动压力的最高值,MPa ; p min - 脉动压力的最低值,MPa ; δP

- 压力脉动系数。

- 气体的多变指数,对空气和氮气其值为1~1.4,通常取为1.2; n

δp =

蓄能器的充气压力选择为:p 0= 0.9 p min 。 6.5.2.4 吸收液压冲击时的参数选择

蓄能器作吸收液压冲击时其容量可按式(12)计算: (n −1)ρLQ 2

V =

⎡⎛p ⎞n −1n ⎤

2⎟−2Ap 1⎢⎜1⎥⎜p ⎟⎢⎥⎣⎝0⎠⎦

或按式(13)计算:

4Qp 2(0.0164L −t )V =×10−6

p 2−p 1

2p max −p min p max +p min

(12)

(13)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ; p 0 - 蓄能器充气压力,Pa; p 1 - 液压控制阀关闭前管道内的压力,Pa ; p 2 - 允许的冲击压力,Pa ; n - 气体的多变指数,取为1.4;

- 工作液的密度,kg/m3; ρ

- 管道截面积,cm 2; A

- 产生冲击波的管道长度,m; L

Q - 液压阀关闭前管道内工作液流量,L/min;

- 液压阀的关闭时间,s 。 t

蓄能器的充气压力选为:p 0=p 1。

6.5.3 蓄能器安全阀组

蓄能器回路中应设置具有开启和关断回路、限压以及卸荷功能的安全阀组。

6.5.4 蓄能器支架

推荐采用DCQ100系列标准蓄能器支架。 6.6 配管

6.6.1 管道连接图

总成施工设计时,其装配图中应绘制出液压管道对外接口的位置坐标、接口管件的形式和连接尺寸。连接管道可不出零件图,但必须绘制管道连接图,该图中应拉出所有管道、标准管件及专用管件的序号,列出明细表。明细表中应列出管道的规格及长度(外径×壁厚×长度),不编制图号;列出标准管件的标准号、规格和数量,以及专用管件的图号、数量。

6.6.2 管道内径

管道内径按式(14)计算和选择:

8 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

6.7 配管

总成的配管设计应符合以下要求:

计算得到的外径应园整到附录1《硬管外径系列》规定的数值。

a) 管道采用钢管时,应使用10、15或20冷拔无缝钢管,必要时采用不锈钢无缝钢管。

b) 总成的连接管道应尽可能短、转弯数量少、过渡平滑、布置整齐, 且易于拆装,且不会影响人员的行

走和机电设备的运行与维修。

c) 油箱与液压泵吸口之间必须设置截止阀和减震用补偿接头,连接管道应尽可能短、直。

法兰连接或焊接连接, 管径不大于32mm 的管道宜采用管接头连接;管d) 管道的连接可用管接头连接、

径不小于32mm 的管道宜采用法兰连接;仅在保证维修方便和能够清理、清洗的情况下,才允许采用焊接连接。

e) 液压泵的出口处应设置适当长度的软管。

f) 液压泵的壳体泄油口应向上安装,以保证停机时壳体内始终留存有工作液。

9 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

附录1

硬管外径系列

液压系统总成使用的金属硬管外径应按以下系列选取:

(14)16 (18)20 (22)25 (28)32 (34)4 5 6 8 10 12 (42)50 (57)60 (63)76 89 (100)10838* 40

注:

1) 规格50以下符合GB/T2351-93的规定; 2) 带()者为非优先选用尺寸。 附录2

114 140 168 219

有关的单位换算

物理量

公制

长度

mm

in 单 位

英制

1 in = 25.4 mm,

1 mm = 0.03937 in 换 算

面积22in 2 = 6.4516 cm2cm 2 = 0.1550 in2 体(容)积力 重(质)量

N kg

in 3, gallon lb lb

1 in3 = 16.39 ml 1 lb = 4.448 N 1 lb = 0.4536 kg

1 gal = 3.785 L 1 N = 0.2248 lb 1 kg = 2.205 lb 1 Nm = 0.7371 ftbl

1 Nm = 8.8417 inbl 1 Nm/bar = 0.6096 inbl/psi 1 MPa = 10bar = 145psi 1 ml/rev = 0.061 in3/rev 1 Lpm = 0.2624 gpm 1 kW = 1.341 hp ℃ = (℉-32)/1.8

1 ftlb = 1.3567Nm = 12 inlb

力矩1 inlb = 0.1131 Nm 比扭矩 压力

Nm/bar MPa, bar

inlb/psi lb/in2 (psi)

1 inbl/psi = 1.6403 Nm/bar 1 psi = 0.06895 bar

排量in 3in 3/rev = 16.39 ml/rev 流量 功率 温度

L/min (Lpm)gal/min (gpm)1 gpm = 3.785 Lpm W, kW ºC

hp ºF

1 hp = 0.7457 kW ℉ = 1.8×(℃+32)

粘度(mm2/s)≈cSt ×cSt ≈99 SUS

10 of 12

液压系统总成设计规范

附录3

液压系统设计常用计算公式

1 液压管道通径计算 a) 管道通径

d 2=Q ×103 (mm215v )

Q - 流量,L/min;

v

- 管道内流速,m/s。b) 流速

v =

Q 15πd 2

×103 (m/s) c) 流量

Q =15πd 2v ×10−3(L/min)

2 液压泵输入功率

N (kW )=

pQ

600T

(bar ⋅Lpm )

ηT - 总效率

3 液压泵输入扭矩

T T (Nm )=

pq

20m

(bar ⋅ml /r )

Ηm - 机械效率

4 液压泵输出流量

Q (Lpm )=

nq ηV

1000

(rpm ⋅ml /r ) ηV - 容积效率 5 液压马达输出扭矩

T =

p q M (Nm )ηm

20(bar ⋅ml /r ) ηm - 机械效率 6 液压马达转速

n (rpm )=

1000Q ηV

⎛q

⎜Lpm ⎞⎝ml /r ⎟⎠

ηV - 容积效率

7 液压马达功率

N pQ M (kW )=

ηT

600

(bar ⋅Lpm ) ηT - 总效率 DST001-R02

N (hp )=

nqp

395934rpm ⋅in 3/rev ⋅psi

T

()

T P (inlb )=

pq

2m

(psi ⋅in 3/r )

Q (gpm )=

nq ηV

231

(rpm ⋅in 3/r )

T M (inlb )=

qp ηm

2(psi ⋅in 3/r )

n (rpm )=

231Q ηV ⎛q ⎜gpm ⎞

⎝in 3/r ⎟⎠

N nqp M (hp )=

ηT

395934

(rpm ⋅in 3/rev ⋅psi )

11 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

附录4

液压原理图中电气元件代号

电气元件

代号

电气元件

代号

电磁铁* 比例电磁铁* 压力继电器(含滤器堵塞指示器)* 压力传感(变送)器* 流量开关* 流量传感(变送)器* 温度开关(接点)* 温度传感(变送)器*

限位开关* 位移(置)传感(变送)器* 液位开关* 液位传感(变送)器* 测速发电机*

12 of 12

PHT001-R02

液压系统总成设计规范

Regulations for Hydraulic System Designing

2000-07-15修订 2000-08-01实施

Parker Hannifin Motion & Control (Shanghai) Co., Ltd.

目 录

1 范围 2 引用文件 3 定义 4 设计准则 5 设计程序 6 设计方法 附录1 硬管外径系列附录2 有关的单位换算附录3 液压系统设计常用公式附录4 液压原理图中电气元件代号

1 1 1 1 1 3

液压系统总成设计规范

DST001-R02

1 范围

本规则规定了液压系统总成(以下简称“总成”)设计的要求、程序及方法等。 本规则适用于本公司承接的液压系统总成项目的设计、制造和验收。 2 引用文件

ISO1219.1

GB/T786.1-93 GB2346-88 GB/T2351-93 GB2876-81 GB3766-83 GB3768-83 3 定义

本标准使用下列定义: a) 液压系统总成

若干液压元器件、辅件、机械结构件以及执行机构等经安装、组合,并用管路连接而成的,具有要求功能的整体液压装置。 b) 液压回路

液压系统中能满足特定功能的一个部分或全部,如:压力控制回路、流量控制回路、同步控制回路等。 4 设计准则 4.1 设计符合性准则

总成的设计应符合合同(定单)及其相关的技术协议,或用户方提出的有关规范的各项要求。 4.2 先进性和继承性准则

总成的设计应尽量采用成熟的先进技术,充分参考已完成设计、制造,投入运行并确认取得成功的同类产品的设计经验。 4.3 标准化和模块化准则

设计时,可将总成分解为液压泵组、油箱、阀台和蓄能器组等多个模块,每个模块都设计成系列化的标准组件。 5 设计程序 5.1 设计阶段

液压系统总成设计原则上应有方案设计、技术设计和施工设计三个阶段。一般可在方案设计和技术设计完成后设置审查和评审节点,在施工设计完成后由上一级及用户责任单位会签。如在技术设计评审中有遗留问题或在施工设计中工艺上有较大变化,则还可在施工设计完成后设置评审节点。

对已有的成熟技术或已成功应用而改进不大的设备,在征得用户同意后,可只设方案设计和施工设计两个阶段,并在该两阶段完成后设审查和评审节点。 5.2 方案设计

方案设计一般在项目投标或承接合同阶段进行,以对总成销售作技术支持。

2000年09月15日修订

1 of 12

流体传动系统和元件 - 图形符号和回路图 - 第一部分 图形符号 液压气动图形符号

液压气动系统及元件 公称压力系列 液压气动系统用硬管外径和软管内径 液压泵站油箱公称容量系列 液压系统通用技术条件

噪声源声功率级的测定 - 简易法

DST001-R02

液压系统总成设计规范

5.2.1 方案设计内容

方案设计应进行下列工作:

a) 编制技术规格书及方案设计说明书;

b) 设计并绘制液压系统原理图、系统组成框图和方案设计总图; c) 元器件初步选型,编制元器件清单; d) 估算项目成本价。 5.2.2 方案设计输出

方案设计阶段完成的标志是:提交液压系统原理图、方案设计说明书、元器件清单以及项目的成本价。 5.3 技术设计

技术设计应是对总成的总体和基础性设计,一般应在总成项目合同确定后或进行深层次投标时进行。 5.3.1 技术设计内容

技术设计应进行下列工作:

a) 深化方案设计,绘制技术设计总图或总布置图; b) 进行液压系统的设计计算,编写设计计算书; c) 进行准确和详细的元器件选型,编写元器件清单; d) 编写技术条件或技术设计说明书; e) 计算项目的准确成本价。 5.3.2 技术设计评审

技术设计阶段完成的标志是:提交总成的技术设计总图或总布置图、设计计算书、准确的元器件清单、准确的项目成本价以及必要的技术设计说明文件。 5.4 施工设计

施工设计是为总成的加工、制作、装配、调试和售后服务提供必须的技术资料所作的设计。 5.4.1 施工设计内容

施工设计应进行下列工作:

a) 设计、绘制全套施工设计图样; b) 编写图样及设计资料汇总明细表; c) 编写产品试验大纲; d) 编写产品使用说明书; e) 编制其它必要的技术资料。 5.4.2 施工设计评审

施工设计阶段完成的标志是:提交总成加工、制作、装配、调试以及技术服务所需的完整的设计图样和技术文件。

2 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

6 设计方法 6.1 总体设计 6.1.1 液压系统的构成

液压系统通常由储液装置(油箱)、液压源(液压泵组)、液压控制装置(液压控制阀组)、执行机构(液压缸、液压马达等)、液压辅件(滤油器、蓄能器、热交换器等)以及必要的测量仪表、装置等组成。 6.1.2 液压系统图

设计总成时,应首先设计液压系统图。绘制液压系统图所使用的图形符号应符合ISO1219.1或GB/T786.1的规定。液压系统图的设计应考虑下列因素:

a) 必须满足合同(定单)及其技术协议、相关标准、技术规范规定的功能要求; b) 充分参考已有设计成功的类似产品的液压系统图; c) 充分利用本公司的元器件和技术优势;

d) 尽可能满足节能要求,采用节能元器件和节能液压回路; e) 符合高质量、低成本原则; f) 符合安全要求。 6.1.3 系统工作参数

液压系统的主要工作参数为压力和流量,该两项参数是总成设计、元件选择依据。

6.1.3.1 压力

a) 选择液压系统的额定工作压力时,应考虑负载情况、设备的允许安装位置、运行条件等。通常,负载重、安装空间小、运行条件好时,选择较高的额定工作压力;反之,则选较低的额定工作压力。 b) 额定工作压力值应符合GB2346的规定。 6.1.3.2 流量

液压系统的工作流量应按执行机构(负载)的最大运动速度和执行机构尺寸计算确定,计算方法如下: a) 执行机构为液压缸时,流量Q 按式(1)计算:

Q = 6Av×10-5 式中, Q - 流量,L/min; A - 液压缸承载面积,mm 2; v - 液压缸运动速度,m/s。 b) 执行机构为液压马达时,流量按式(2)计算:

Q = qn×10-3 式中, Q - 流量,L/min; q - 液压马达排量,mL/r n - 液压马达转速,rpm 6.1.4 一般要求 6.1.4.1 安全性

液压系统设计时应考虑可能发生的各种故障和事故,系统的功能设置、元器件的选择、配置和调整应能使系统在发生故障或事故时处于安全状态,能保证人员的安全和设备损坏最小。系统应满足以下要求: a) 具有过压及过载保护功能;

b) 具有操纵的安全联锁功能,以防止误操作引起的误动作; c) 各调节机构应带有锁紧或防护装置;

d) 符合有关的安全技术标准、工业卫生和环境保护规定;

e) 必要时应配备具有独立的操纵功能的应急操纵或制动装置,该装置应醒目、易于识别,操作简单、直

接、控制作用迅速,设置的位置应便于操作。 6.1.4.2 可靠性

3 of 12

1)

2)

DST001-R02

液压系统总成设计规范

为使总成具有较高的固有可靠性,设计选用的液压元件及总成整机质量应符合下列要求: a) 在总成的在额定工况下,液压泵和液压马达的工作寿命不低于3.0×103 h; b) 电磁换向阀、电液换向阀和液动换向阀的工作寿命不低于1.0×106次; c) 单向阀和液控单向阀的工作寿命不低于1.5×105次; d) 溢流阀、安全阀和减压阀的工作寿命不低于1.5×105次;

e) 液压缸的工作寿命不少于2.0×105次,或累计工作行程不少于1.0×104 m。 f) 总成在出厂时,应进行8h 连续运行试验,试验中不得发生任何故障或误动作。 6.1.4.3 维修性

为方便对总成的维修、保养,设计时应考虑下列要求:

a) 液压控制阀件应尽可能采用集成化设计,以使结构紧凑,并减少管道的连接和潜在的泄漏点; b) 需要调整、定期清洗或更换的零部件应布置在便于操作的部位,并有足够的拆装、维修空间; c) 当需要拆卸个别零部件或管道时,应不必大量拆卸相邻的零部件或管道,并不会引起大量的工作液损

失和不要求排放油箱内的工作液。必要时,可在管道中适当地设置截止阀; d) 必要时,在适当的位置设置接油盘;

e) 在能最大限度地、方便地放尽内部工作液的位置上设置工作液排放口;

f) 应设置必要的测试口、工作液取样口、排气口和投油循环所必需的备用接口。

g) 所有重量超过15kg 的零部件应可方便地起吊,总成应有起吊装置,拆装方便,并尽可能使部件可以

整体更换,利于安装和维修。

h) 大型或较高的总成应设置适当的踏脚架或扶梯。 6.1.4.4 污染控制

总成中必须按下列要求配置工作液的污染控制装置或元件:

a) 对常规的液压系统,回油滤器的过滤精度可选为β10≥100;而对含有伺服阀或比例控制阀的液压系

统,回油滤器的绝对过滤精度可选为β5≥100。回油滤器的通流能力可选为最大回油流量的1.5~3倍。

b) 由于液压泵是液压系统的主要污染源之一,因此应在液压泵的出口处设置高压滤器。该滤器的过滤精

度一般可选为β10 ≥100,其通流能力可选为液压泵最大输出流量的1~2倍。

c) 在伺服阀和比例控制阀的进油口处, 必要时也可设置滤器, 滤器的绝对过滤精度应选为β5 ≥100, 通流

能力可选为阀件工作流量的1~2倍。 d) 必要和可能时,应设置离线的工作液过滤和温度控制循环系统,以满足对液压系统工作液污染控制的

要求。可按约10~30 min能将油箱内储存的工作液循环一次的原则,确定离线循环系统的工作流量,一般为40~160 L/min。

离线循环系统滤器的绝对过滤精度也应按液压系统的性质选取:常规液压系统可选为β10 ≥100;比例控制系统为β5 ≥100;伺服控制系统则为β3 ≥100。选用高过滤精度滤器时,可在该滤器前串联一较低过滤精度的滤器,以提高过滤效率和延长使用时间。

离线循环系统滤器的通流能力应选为其回路流量的2~4倍。

e) 液压泵的吸口处不宜设置滤器,可设置密度不大于180目的网式滤油器,该滤油器的通流能力应不

低于液压泵额定流量的2倍,并应不致使吸口压力降低至低于要求的数值。 f) 选用的滤器应带有堵塞指示及发讯装置。

g) 滤器一般均应设置旁通阀,当滤油器两端的压差大于规定值时,旁通阀应开启。 h) 各种滤器尽可能采用带磁性体的滤芯。 6.1.4.5 工作液温度控制

a) 总成使用在环境较寒冷的场合时,为确保设备能顺利启动,应设置加热器。

总成加热器一般选用管状电加热器,通常安装在油箱上,加热部位插入工作液内,以对工作液直接加热。加热器的总功率按每1000 L工作液约10 kW计算。单个加热器的功率不宜大(1~3 kW),其表面耗散功率不得超过0.7 W/cm2,宜使用多个加热器组合达到需要的功率。多个加热器在油箱上应分散安装,使加热均匀。

4 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

b) 总成的冷却器应能将液压系统工作时因功率损耗而产生的热量散发掉,冷却器的计算方法如下: (1)压力油经溢流阀溢回油箱时,在溢流阀阀口处的功耗按式(3)计算:

T PQ Y

∫0dt 3

(3) N C 1=×10

T

式中,N C1 - 溢流阀阀口处一个周期内的平均功耗,kW;

P - 溢流阀设定压力,MPa; Q Y - 溢流阀的溢流流量,L/min; T - 工作周期,s 。

(2)工作液流流经节流元件的功耗按式(4)计算:

n

dt 60

N C 2i 1×103

T

式中,N C2 - 总成中节流元件(n 个)在一个周期内的平均总功耗,W;

Δp I - 第I 个节流元件两端的压降,MPa;

Q Li - 流经第I 个节流元件的工作流量,L/min; T - 工作周期,s 。

(3)冷却器散热面积按式(5)和式(6)计算:

N C

A =

k t m

∑∫0

T Δp i Q Li

4)

5)

式中, A - 冷却器散热面积,m 2; N C - 液压系统总功耗,W ;N C = NC1+N C2;

Δt m - 工作液与冷却水之间的平均温差,K ;

- 工作液进口温度,K; t 1

t 2 - 工作液出口温度,K; t W1 - 冷却水进口温度,K; t W2 - 冷却水出口温度,K;

- 冷却器的传热系数,可按下列值选取: k

列管式冷却器,水冷 350 W/m2.K; 平板式冷却器,水冷 465 W/m2.K;

蛇形管式冷却器,水冷 110~175 W/m2.K 。

平均温差Δt m 的计算方法如下:

t +t t +t

当Δt 1≤2时: Δt m =12−W 2w 1

22t 2

当Δt 1>2时:

t 2

6) 7)

Δt m =

t 1−t 2t W 2−t w 1

22

其中:Δt 1 = t1-t 2 油液温差;

Δt 2 = tW2 - tW1 冷却水温差;

考虑冷却器工作过程中,由于污垢、锈蚀等的影响,使实际散热面积减少,故选择冷却器时,应按计算出的散热面积增大20~30%。 (4)冷却水量按式(8)计算:

Q W =

c ρ(t 1−t 2)t −t

Q ≅(0. 36~0. 45)12Q

c W W t W 2t W 1t W 2t W 1

8)

式中, Q,QW - 工作液、冷却水的流量,m 3/s;

c, c W - 工作液、冷却水的比热,J/kg.K c = 1675~2093 c W = 4186.8 ρ, ρW - 工作液、冷却水的密度,kg/m3,

5 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

ρ= 900 ρW = 1000

应保证冷却水冷却器内的流速不超过1.2m/s,否则需增大冷却器的过水断面的面积。 通过冷却器的工作液流量应符合样本的规定,其压力损失应不大于0.08MPa 。

6.1.4.6 噪声

设备应有适当的减振、降噪或隔声措施。除另有规定外, 一般应使设备运行时的噪声,按GB3768规定的方法测得的A 声功率级不大于90dB 。 6.2 液压泵组的设计

6.2.1 液压泵

按液压系统的要求和下列原则选用合适的液压泵:

(25MPa 以上)或大流量(160L/min),尤其有各种变量要求的液压系统,宜选用轴向柱塞泵; a) 对高压

b) 对中、低压(25MPa 以下)及有低噪声要求的液压系统,应优先选用叶片泵;

c) 由于齿轮泵抗污染能力强、工作可靠且价格低廉,对中、低压液压系统,若无变量等控制要求,可优

先选用该类液压泵。

6.2.2 电动机

总成中,液压泵一般选用电动机驱动,电动机的功率按式(9)计算:

N =

pQ

60(9)

式中, N - 电动机功率,kW;

p - 液压泵工作压力,MPa; Q - 液压泵最大输出流量,L/min;

η - 泵组效率,可取为0.85~0.90

6.2.3 结构设计

液压泵与驱动电动机的安装连接可采用下列3种形式:

a) 泵支架-安装底座连接; b) 钟形罩-安装底座连接; c) 钟形罩-安装法兰连接。 6.3 油箱的设计

油箱的设计应考虑如下功能:贮存工作液、防止污染、促进气体和污染物从工作液中分离、利于散热和安装部分元件。

6.3.1 油箱容积

油箱的容积的确定应考虑以下因素:

a) 不小于液压泵平均流量(以L/min计)的2.5~5倍; b) 补偿执行机构因行程变化引起的容积变化;

c) 补偿系统停止工作时,因重力流回油箱的全部工作液的容积; d) 补偿蓄能器因工作压力的变化引起的容积变化; e) 考虑贮存的工作液容量十分之一的附加油箱容积,以补偿工作液的热膨涨和空气从工作液中溢出引起

的容积变化;

f) 油箱公称容积应符合GB2876的规定。

6.3.2 油箱结构 a) b) c) d)

油箱的结构设计应考虑下列要求: 符合GB3766中5.2的规定;

油箱应有足够的强度和刚度,保证在承重后及搬运时不产生永久变形; 油箱应设置一个或一个以上的手孔或人孔以便可清理和清洗整个内腔;

6 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

e) 油箱应有良好的密封性,能防止外部杂质、尘埃侵入。非加压油箱的通气口应装有空气滤清器,过滤

精度不低于40 µm 。

f) 油箱内表面应保持平整,尽可能不装(焊)或少装(焊)结构件,以便内部清理;

g) 油箱底部应高于安装面150 mm,以便搬运、安装、散热、放油,并应有足够的支承面; h) 应在油箱的底部位置设置放油口,底面的形状和放油口位置应能将油箱内工作液放尽;

将油箱内部分隔为回油区和吸油区两部分。挡板应能有效地阻挡回油带i) 油箱内部应适当地设置档板,

来的污染物和回油的搅拌作用产生的泡沫进入吸油区;

j) 回油管终端管口必须在油箱最低液面以下200 mm,且与油箱底面的距离应不小于2倍回油管外径。

回油管端部应为45°截面,截面朝向油箱侧壁且与侧壁的距离不小于2倍回油管外径;

吸油管端口至油箱内侧壁的距离应k) 吸油口应设置在距油箱底面最高点约吸油管外径的3倍的高度上,

不小于吸油管外径的3倍。吸油管端面应为45°截面,并向下安装。

l) 普通碳钢制作的油箱内部应涂防蚀涂料, 涂料应与工作介质相容。涂层与油箱表面结合牢固, 不得脱

落。不锈钢材料制作的油箱, 内部可不涂涂料; m) 油箱上应设置起吊装置。 6.4 阀台的设计

阀台用于安装液压控制阀、集成液压控制阀块、阀组以及仪表板等,推荐采用DCT100系列标准阀台。6.5 蓄能器组的设计

6.5.1 蓄能器的选用

优先选用气体隔离式(活塞式、气囊式或隔膜式)蓄能器;使用活塞式蓄能器时必须垂直安装。

6.5.2 蓄能器参数

蓄能器的参数主要是蓄能器的容量V 和充气压力p0。不同的使用工况,蓄能器参数的选择方法是有区

别的。

6.5.2.1 蓄能器的使用

在下列情况下,液压系统中应使用蓄能器:

a) 贮存能量,以作辅助(二次)或应急液压源,或者作为泄漏的补充,以在一定的时间内保持回路的压

力;

b) 吸收压力脉动; c) 吸收液压冲击。 6.5.2.2 贮存能量时的参数选择

蓄能器作贮存能量时的公称容积可按式(10)计算:

V =1.1

p max

ΔV p 0⎛p max ⎜⎜p ⎝min

⎞⎟⎟−1⎠

1n

10)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ;

- 系统一个周期内需要蓄能器提供的工作液容积,L ;

- 蓄能器的充气压力,MPa ,可选为0.8~0.9 pmin 或p min +1MPa ;

ΔV p 0

p max - 系统的最高工作压力,MPa ; p min - 系统可以工作的最低压力,MPa ;

- 气体的多变指数,取为1.4。 n

6.5.2.3 吸收压力脉动时的参数选择

蓄能器作吸收压力脉动时的公称容积可按式(11)计算:

7 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

V =ΔV

1⎛p min 1−⎜⎜p ⎝max

⎞⎟⎟⎠

1n

=ΔV

1⎛2−δ1−⎜⎜2+δ⎝

p p

⎞⎟⎟⎠

1n

(11)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ;

,L ; ΔV - 蓄能器工作容积(吸收液体的脉动容积)

p max - 脉动压力的最高值,MPa ; p min - 脉动压力的最低值,MPa ; δP

- 压力脉动系数。

- 气体的多变指数,对空气和氮气其值为1~1.4,通常取为1.2; n

δp =

蓄能器的充气压力选择为:p 0= 0.9 p min 。 6.5.2.4 吸收液压冲击时的参数选择

蓄能器作吸收液压冲击时其容量可按式(12)计算: (n −1)ρLQ 2

V =

⎡⎛p ⎞n −1n ⎤

2⎟−2Ap 1⎢⎜1⎥⎜p ⎟⎢⎥⎣⎝0⎠⎦

或按式(13)计算:

4Qp 2(0.0164L −t )V =×10−6

p 2−p 1

2p max −p min p max +p min

(12)

(13)

式中, V - 蓄能器公称容积,L ; p 0 - 蓄能器充气压力,Pa; p 1 - 液压控制阀关闭前管道内的压力,Pa ; p 2 - 允许的冲击压力,Pa ; n - 气体的多变指数,取为1.4;

- 工作液的密度,kg/m3; ρ

- 管道截面积,cm 2; A

- 产生冲击波的管道长度,m; L

Q - 液压阀关闭前管道内工作液流量,L/min;

- 液压阀的关闭时间,s 。 t

蓄能器的充气压力选为:p 0=p 1。

6.5.3 蓄能器安全阀组

蓄能器回路中应设置具有开启和关断回路、限压以及卸荷功能的安全阀组。

6.5.4 蓄能器支架

推荐采用DCQ100系列标准蓄能器支架。 6.6 配管

6.6.1 管道连接图

总成施工设计时,其装配图中应绘制出液压管道对外接口的位置坐标、接口管件的形式和连接尺寸。连接管道可不出零件图,但必须绘制管道连接图,该图中应拉出所有管道、标准管件及专用管件的序号,列出明细表。明细表中应列出管道的规格及长度(外径×壁厚×长度),不编制图号;列出标准管件的标准号、规格和数量,以及专用管件的图号、数量。

6.6.2 管道内径

管道内径按式(14)计算和选择:

8 of 12

液压系统总成设计规范

DST001-R02

6.7 配管

总成的配管设计应符合以下要求:

计算得到的外径应园整到附录1《硬管外径系列》规定的数值。

a) 管道采用钢管时,应使用10、15或20冷拔无缝钢管,必要时采用不锈钢无缝钢管。

b) 总成的连接管道应尽可能短、转弯数量少、过渡平滑、布置整齐, 且易于拆装,且不会影响人员的行

走和机电设备的运行与维修。

c) 油箱与液压泵吸口之间必须设置截止阀和减震用补偿接头,连接管道应尽可能短、直。

法兰连接或焊接连接, 管径不大于32mm 的管道宜采用管接头连接;管d) 管道的连接可用管接头连接、

径不小于32mm 的管道宜采用法兰连接;仅在保证维修方便和能够清理、清洗的情况下,才允许采用焊接连接。

e) 液压泵的出口处应设置适当长度的软管。

f) 液压泵的壳体泄油口应向上安装,以保证停机时壳体内始终留存有工作液。

9 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

附录1

硬管外径系列

液压系统总成使用的金属硬管外径应按以下系列选取:

(14)16 (18)20 (22)25 (28)32 (34)4 5 6 8 10 12 (42)50 (57)60 (63)76 89 (100)10838* 40

注:

1) 规格50以下符合GB/T2351-93的规定; 2) 带()者为非优先选用尺寸。 附录2

114 140 168 219

有关的单位换算

物理量

公制

长度

mm

in 单 位

英制

1 in = 25.4 mm,

1 mm = 0.03937 in 换 算

面积22in 2 = 6.4516 cm2cm 2 = 0.1550 in2 体(容)积力 重(质)量

N kg

in 3, gallon lb lb

1 in3 = 16.39 ml 1 lb = 4.448 N 1 lb = 0.4536 kg

1 gal = 3.785 L 1 N = 0.2248 lb 1 kg = 2.205 lb 1 Nm = 0.7371 ftbl

1 Nm = 8.8417 inbl 1 Nm/bar = 0.6096 inbl/psi 1 MPa = 10bar = 145psi 1 ml/rev = 0.061 in3/rev 1 Lpm = 0.2624 gpm 1 kW = 1.341 hp ℃ = (℉-32)/1.8

1 ftlb = 1.3567Nm = 12 inlb

力矩1 inlb = 0.1131 Nm 比扭矩 压力

Nm/bar MPa, bar

inlb/psi lb/in2 (psi)

1 inbl/psi = 1.6403 Nm/bar 1 psi = 0.06895 bar

排量in 3in 3/rev = 16.39 ml/rev 流量 功率 温度

L/min (Lpm)gal/min (gpm)1 gpm = 3.785 Lpm W, kW ºC

hp ºF

1 hp = 0.7457 kW ℉ = 1.8×(℃+32)

粘度(mm2/s)≈cSt ×cSt ≈99 SUS

10 of 12

液压系统总成设计规范

附录3

液压系统设计常用计算公式

1 液压管道通径计算 a) 管道通径

d 2=Q ×103 (mm215v )

Q - 流量,L/min;

v

- 管道内流速,m/s。b) 流速

v =

Q 15πd 2

×103 (m/s) c) 流量

Q =15πd 2v ×10−3(L/min)

2 液压泵输入功率

N (kW )=

pQ

600T

(bar ⋅Lpm )

ηT - 总效率

3 液压泵输入扭矩

T T (Nm )=

pq

20m

(bar ⋅ml /r )

Ηm - 机械效率

4 液压泵输出流量

Q (Lpm )=

nq ηV

1000

(rpm ⋅ml /r ) ηV - 容积效率 5 液压马达输出扭矩

T =

p q M (Nm )ηm

20(bar ⋅ml /r ) ηm - 机械效率 6 液压马达转速

n (rpm )=

1000Q ηV

⎛q

⎜Lpm ⎞⎝ml /r ⎟⎠

ηV - 容积效率

7 液压马达功率

N pQ M (kW )=

ηT

600

(bar ⋅Lpm ) ηT - 总效率 DST001-R02

N (hp )=

nqp

395934rpm ⋅in 3/rev ⋅psi

T

()

T P (inlb )=

pq

2m

(psi ⋅in 3/r )

Q (gpm )=

nq ηV

231

(rpm ⋅in 3/r )

T M (inlb )=

qp ηm

2(psi ⋅in 3/r )

n (rpm )=

231Q ηV ⎛q ⎜gpm ⎞

⎝in 3/r ⎟⎠

N nqp M (hp )=

ηT

395934

(rpm ⋅in 3/rev ⋅psi )

11 of 12

DST001-R02

液压系统总成设计规范

附录4

液压原理图中电气元件代号

电气元件

代号

电气元件

代号

电磁铁* 比例电磁铁* 压力继电器(含滤器堵塞指示器)* 压力传感(变送)器* 流量开关* 流量传感(变送)器* 温度开关(接点)* 温度传感(变送)器*

限位开关* 位移(置)传感(变送)器* 液位开关* 液位传感(变送)器* 测速发电机*

12 of 12


相关内容

  • 投标设计说明
  • 厄瓜多尔德尔西水电站工程 液压启闭机及其附属设备投标设计说明书 1 溢洪道弧门及舌瓣门.泄洪排沙底孔.冲沙底孔液压启闭机 1.1 概述 1.1.1 设备组成 本工程液压设备包含溢洪道弧形工作闸门及舌瓣门液压启闭机2套.泄洪排沙底孔弧形工作闸门液压启闭机2套.冲沙底孔弧形工作闸门液压启闭机1套. 每套 ...

  • 汽车前驱主减速器柔性装配线的设计
  • 液压与气动 2013年第7期 DOI:10.11832/j.issn.1000-4858.2013.07.030 汽车前驱主减速器柔性装配线的设计 曾奇,曾亿山,尹化保,朱瑞 DesignofFlexibleAssemblyLineforCarProdromalMainReducer ZENG Qi ...

  • 动力转向总成试验台液压系统故障诊断
  • 动力转向总成试验台液压系统故障诊断 苏州新达精密机械有限公司(215006) 李庆伟 湖北十堰市东风汽车公司汽车技工学校(442002) 李志华 摘 要:针对液压控制系统的特点, 提出了用计算机系统进行逻辑故障诊断的方法, 为液压系统的故障诊断提供了一个有效而实际的新途径. 关键词:液压元件 逻辑诊 ...

  • 焊接工装设计方案论证报告
  • 机电工程学院 毕业设计方案 论证报告 学生姓名: 孙超 学 号: [1**********]1 专业班级: 材控F1305 指导教师: 2017 年 3 月 31 日 设计题目: A车型后尾板及前立柱焊接总成焊接工装设计 目录 1课题任务 .............................. ...

  • 液压油箱盖总成
  • 一.产品简介 系列液压空气滤清器的设计参考了国外先进技术资料,并在批量生产EF系列液压空气滤清器的基础上,进一步地改进后使空气滤清器达到了标准化,系列化的目的.经使用表明,本产品具有体积轻巧,结构合理,外形设计美观新颖,过滤性能稳定,安装使用方便等优点,各项性能指标均达到了国外同类产品技术要求,连接 ...

  • 行走式C7050塔吊安装方案
  • 编制:审核:批准:日期: 目 录 一.工程概况 ............................................... - 1 - 二.方案编制依据 ........................................... - 1 - 三.起重设备的选择 ... ...

  • 消防车多节直臂举升同步伸缩系统的设计
  • 墼塾:墼叁吼峰・nZ‰厶五赫・ 登高平台消防车的举升高度是靠直臂加曲臂组合式臂架实现,在进行50m以上举升高度的产品蹬计时,直臂应是多级同步伸缩系统,该系统包括:(1)直臂动力伸缩机构,(2)两套从动伸缩机构,一套是为实现作业平台摆动调甲.曲臂折叠的液压软管和电缆管线拖动的拖链机构:另套足为消防水炮 ...

  • 启闭底轴式翻板闸门的液压启闭机安装方案
  • 启闭底轴式翻板闸门的液压启闭机安装方案 摘要:本文针对工地现场液压启闭机的正确安装方案作了详尽的描述,特别是启闭对象为底轴式翻板式闸门,是现在较为流行的特别是为旅游城市增色的一类景观配套工程,本文辅以图例,直观明了,给有类似工程的建设施工提供了参考和借鉴. [关键词]底轴式翻板闸门:工艺流程:安装方 ...

  • 机械制造类论文题目
  • 毕业设计部分题目(仅供参考) 1. 发动机缸体组合机床流水线设计 双轴卧式铣床及夹具设计: 钻铰定位孔专用机床及夹具设计: 三轴龙门专用铣床及夹具设计: 三轴专用镗床设计: 四轴立式专用镗床设计: 缸体特种铣床设计: 2. 六工位连杆体自动加工机床设计 总体及专用夹具设计: 连杆体偏心槽铣削装置设计 ...