吴炳尧毕业论文 - 图文(8)

姓名：吴炳尧 论文题目：成品油管道堵漏工程车 [σ]——许用应力[Mpa] [σ]= σb/n=480/8=60MPa

式中σb——钢管材料选为16Mn,抗拉强度σb为480 Mpa

n——安全系数n取8 主回路吸油管壁厚

δ=Pg×d/2[σ]=0.04×40/2/60=2.013mm (6.5)

根据手册中壁厚系列值,圆整为δ=2mm[24]

6.2.2 回油管道的计算

(1)管道流速v的估计

液压手册中推荐的管道流速 回油管道v≦1.5～2.5m/s

本液压系统主油路和先导油路回油管流速取v=2.00 m/s ； (2)管道内径的计算

d?4.63Qv/ 式中d——管道内径[mm]；

Q——流量[l/min]； v——流速[m/s ]。

主油路回油管的流量约为两个变量泵流量之和：

Q=2×19.5cm3/r×2100r/min/1000=81.9 l/min

d?4.6381.9/?2.00m2m 9.63圆整为d=30mm. (3)管道壁厚的计算

δ=Pg×d/2[σ] 式中δ——壁厚[mm]； d——管道内径[mm]； Pg—公称压力[Mpa]；

[σ]——许用应力[Mpa]

公称压力Pg取为系统压力23 Mpa；

(6.6) (6.7) - 28 -

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[σ]= σb/n=480/4=120MPa

式中σb——钢管材料选为16Mn,抗拉强度σb为480 Mpa

n——安全系数n取4

主油路回油管壁厚：

δ=Pg×d/2[σ]=23×30/2/120=2.88mm

根据手册中壁厚系列值，主油路回油管壁厚取为δ=3.0 mm[26]。

6.2.3 油管的选材[25]

通过比较，选择了无缝钢管和高压橡胶软管作为该堵漏工程机械的液压油管。 无缝钢管，耐压高，变形小，耐油，抗腐蚀，虽然装配时不易弯曲，但装配后能长期保持原型。在本液压系统的压油管路中采用15号冷拔无缝钢管，这种钢管的尺寸准确，质地均匀，强度高，可焊性好。在本液压系统中无缝钢管用在油箱，泵，液压阀块等不拆卸的固定元件之间的连接。

橡胶软管，一般用于有相对运动的部件之间的连接。它装配方便，能吸收液压系统的冲击和震动。缺点是制造困难，成本较高，寿命较短，刚性差。高压橡胶软管是一层或多层钢丝编织层为骨架或钢丝缠绕层为骨架的耐油橡胶管，可用于压力油路，其最高工作压力可达40MPa。在本液压系统中高压橡胶软管用于阀块和液压缸和液压马达之间的连接。

6.2.4 液压管路的连接方法[26]

本液压系统的液压油管采用法兰连接方式，主要有：

（1）直通法兰，其一侧与钢管焊接，另一侧与液压元件的连接法兰相接； （2）中间法兰，用于管路与管路连接；

（3）法兰盖，用于堵住液压元件或管路上的连接法兰的油路； （4）直角法兰，法兰的平面与管路的轴线平行。

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姓名：吴炳尧 论文题目：成品油管道堵漏工程车

图6.2 高压橡胶软管

图6.3 90度高压法兰接头

6.3 过滤器的选用[27]

过滤是目前液压系统应用最广泛的油液净化方法。过滤器的基本作用是使系统的液体保持清洁，以延长液压及润滑件的寿命和保证系统的工作稳定。液压系统故障的75%左右是由于介质的污染所造成的，所以过滤对液压系统至关重要。

过滤器的精度选择要求：

（1）应使杂质颗粒尺寸小于液压元件运动表面间隙（一般应为间隙的一半）或油膜厚

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度，以免杂质颗粒使运动件卡住或使零件急剧磨损。

（2）应使杂质颗粒尺寸小于系统中节流孔或缝隙的最小间隙，以免造成堵塞。 （3）液压系统压力越高，要求液压元件的滑动间隙越小，因此系统压力越高，要求的过滤精度也越高。

本液压系统两处用到过滤器，分别是液压泵的吸油管道进口出和油箱的加油口处。 液压泵吸油管装滤油器，根据挖掘机滤网的选用经验，滤网精度要足够，并要有足够的通油能力，以免进口阻力太大，滤网通油能力应大于液压泵流量的两倍以上，一般精度选为100～200目。根据所选的双联齿轮泵的和流量60L\\min，所以选择公称流量为160L\\min，过滤精度为180μm，直径为Φ50的线隙式滤油器。

图6.4 滤油器滤芯

6.4 液压系统温度计算和冷却器的选用

6.4.1 液压系统温度计算[28]

液压系统工作时，其压力损失，容积损失和机械损失等所消耗的能量，几乎都转变为热量，这些热量一部分散发到周围环境中去，一部分使系统热量升高。系统温度过高时，将使油液劣化加快，密封件寿命缩短，漏油量增加，严重时还可能发生运动副卡死等现象。因此，一般液压设备都规定有最高允许使用温度，工程机械通常规定为80℃左右。

在任何时间内，液压系统发生的总热量，总是等于系统温升所需的热量与散发到环境中的热量之和。在进行油箱和冷却器的设计或选择时，需要知道系统工作时的总发热量，散热量和温度升高所吸收的热量。

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姓名：吴炳尧 论文题目：成品油管道堵漏工程车 液压系统发热量的计算： (1)液压泵损失产生的热量H1

H1=N×（1-mb×vb）×θ2=20KW×(1-0.95×0.94)×68.7%=1.47KW (6.8) (2)工作装置损失产生的热量H2：

H2=1/T×(1-mg×vg) (N2×t2+P×t3+N3×t3′) +(N1-N1′) (6.9)

=1/(9.73+2.45+3.33)×(1-0.99×0.96)×( 14.33×9.73+12.31×2.45+14.33×3.33) +(9.04-8.87)=0.86KW (3)主溢流阀溢流时产生的热量H3

H3=PZ×QZ/60f×Z (6.10) =（21×1.1）×（19.5+19.5+16）/60×1% =0.21KW

PZ——溢流阀的开启压力（Pmax×1.1）

QZ——溢流阀的溢流流量

fZ——工作循环中溢流时间占工作循环时间的百分比(取1%)

(4)多路阀压力损失产生的热量

H4=PiQi/60 (6.11) =0.8×（19.5+19.5+16）/60 =0.73KW

Pi——多路阀的压力损失（0.5～1.0MPa，此处取0.8 MPa） Qi——通过多路阀的平均流量

(5)管路压力损失产生的热量

H5=ΔPqQq/60 (6.12) =0.8×（19.5+19.5+16）/60 =0.73KW

ΔPq—管路的压力损失，包括局部压力损失和沿程压力损失

（0.5～1.0MPa，此处取0.8 MPa）

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