怎樣設計一個液壓系統（3）——液壓泵站的設計

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只有快樂

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發表于 2018-5-26 17:06:35 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由只有快樂于 2018-5-26 18:12 編輯

   之前的文章講了液壓系統執行機構和控制系統的設計，這一次為這一個系列文章結一個尾，講一下液壓泵站的設計。
液壓設計的順序
第一步，明確主機提出的要求，選擇執行機構。
   想看這個點下面的鏈接：怎樣設計一個液壓系統
第二步，控制系統的設計
   想看這個點下面的鏈接：怎樣設計一個液壓系統（2）——控制系統的設計
第三步，液壓泵站的設計
   我們所說的液壓泵站一般都是指開式系統的泵站，典型結構是油箱和油泵都安裝在一起，成為一個獨立的組件，為液壓系統提供動力和液壓油。閉式系統的油泵與原動機相連，油箱只有一個很小的儲油過濾的裝置，一般不形成一個獨立的泵站組件，這里就只講一下比較復雜的開始系統的泵站設計，閉式的有需要可以參考一下就行。
    1、緊湊型泵站

這種泵站其實不能叫設計，只能叫選型。在市場上有獨立的緊湊型泵站，假如你從事的是專用設備例如機床等的設計工作液壓系統起到輔助作用的話，你就可以聯系廠家進行選型購買就可以了，這樣能夠節省很多時間，基本上你能夠想到的功能都可以附加到泵站上，集成度非常高基本上可以做到插上插頭、接上管子、連上執行機構就可以干活了。好到合適你設備的廠家你的工作就成功了一半，這一點很重要。

2.非標泵站

不是所有的泵站都能夠選到合適的產品，因為你正在設計的產品可能以前從來就沒有人做過，這個時候就需要我們來自己設計了。關于泵站的設計所有的液壓教材上都會有這一個章節來介紹，我這里就找一些比較重要的點來說一下。

①油箱的設計

油箱的最大功能就是儲油。這里提出兩個問題：

a、儲多少油？

油箱里面的液壓油是供系統循環使用的，開式系統油箱還兼具散熱的功能，考慮冷卻和液壓油壽命，理想狀態當然是是越大越好但無限大是不可能的，容積的大小我們根據系統類型不同會有一個參數來量化一下容積與系統流量的關系，這個參數就是：循環比。循環比-液壓油箱設計的依據

這是我以前的一個帖子。有了這個經驗數值油箱容積就能夠確定了。
   b、儲什么樣的油？    液壓油的使用往往使用方都不夠重視，認為所有的液壓油都差不多能用就行，只要液壓元件用好的，液壓油無所謂，但是往往會發生液壓油導致的系統性的損壞，后果非常嚴重。液壓系統故障70%由液壓油引起絕不是一句空話。這里要提醒各位系統的設計者不要因為液壓油的問題導致整個設計的性能受影響。液壓油要注意兩方面1.從正規渠道采購，合適粘度合適性能的產品。2.泵站設計選用合適的過濾器達到系統的清潔度要求。一般過濾精度要高于20微米級。清潔度問題可以看我以前一個帖子：液壓油清潔度測試實戰3.液壓油在高溫下會氧化失效，我們要使他保持在一個合適的溫度下一般不高于70℃，當油箱本身散熱能力不夠時就需要增加散熱器，系統的發熱功率也是有參考值的一般按照原動機的1/3。
②原動機和油泵
      作為液壓系統的動力輸出部件，原動機和油泵無疑是最重要的。這里油泵的選擇還是要看我們之前文章一直在說的液壓系統兩個最重要的參數：壓力和流量。壓力決定了油泵的結構形式和廠家，一般20MPa一下考慮用齒輪泵等常見的產品價格也比較合適，壓力在高就要考慮選擇柱塞泵，壓力最高能到70MPa。流量決定了油泵的排量和是否采用變量。
   油泵選擇了以后接下來就要選擇原動機，原動機種類有很多種，這里不展開說了只說一下重要的幾個參數怎么計算得出的。油泵的輸入扭矩和系統壓力以及排量有關T=△P·V/2π（V排量），根據這個值加上一定的安全余量來確定原動機的扭矩。油泵理論輸入功率P=△P·Q/60(Q流量)，根據功率值來確定原動機的功率。假如原動機是電機的話除了這兩點意外還要考慮防護等級以及工作制（淺談泵站電機的工作制）情況。
③輔助元件
   液壓附件同樣重要，一定要正確選擇，具體怎么選網上有大量的資料，大家也可以瀏覽論壇以前的文章。這里提一個個人感覺需要重點提一下的蓄能器，壇友想了解更多可以看我以前的一個帖子。結合輥壓機液壓系統談一下蓄能器
   液壓系統泵站作為動力源重要性不容忽視，我上面說的只是其中需要注意的一小部分，希望對家能有所幫助，當然也希望能拋磚引玉歡迎大家來討論。
   泵站在設計過程中還有很多的小技巧，比如怎么設計使油箱防水性、散熱性更好等，還有一些放油吊裝等細節需要注意，當然泵站設計上還有一大部分是文章沒有提到的那就是控制閥組，實際使用當中有很多閥組是集成到泵站上面的，因為種類和功能太多所以就不放到這里講了，這一篇作為如何設計一個液壓系統系列的收尾，等到有時間做一個常用控制回路分析的系列文章。