怎样设计一个液压系统

只有快乐

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      液压是工业的肌肉，有机械的地方离不开液压系统。机械行业的人避免不了要接触到液压系统，有时候还要自己来设计一个系统，但是往往很多人都并不是专业的液压工程师，那么面对老板的要求也只能硬着头皮上，那么怎么才能设计出一个合适的液压系统呢，在这儿谈谈我个人的看法，希望对没有搞过液压的朋友能够有帮助。

     

9 I7 s2 b$ G# ]" q  a; P, s液压设计的顺序
0 p" Y4 ~2 q. M      液压系统一般都是为主机的功能服务的，满足主机的要求是液压系统的设计诉求。因此液压系统的设计顺序是从主机到自身一步一步反推逆向生长的过程。

; ^$ }9 U. d# H! K' ?1 `% ^第一步，明确主机提出的要求，选择执行机构。
      主机的要求最终都会转化成液压的语言，例如油缸的压力速度；马达的转速扭矩等。明确的要求以后我们就需要首选执行机构，这里就体现出来一个问题，如何选到合适的执行机构?工程师越老越有经验，越值钱，选择合适的执行机构就是体现一个工程师经验的地方，如何从庞大的外购件厂家中挑选出合适的产品需要有时间和实际工作的积累。油缸一般还好一点我们可以自己画一张简图纸然后交给专业的厂家来做他们一般有专业的设计人员。有时候主机厂家往往感觉油缸是无比简单的一件事充满自信要求系统工程师直接画油缸详图让油缸厂家按此生产，对此我只能评价呵呵，现实会让他们认识到油缸远远没有那么简单，专业的事儿还是交给专业的人来干，但是作为系统工程师需要了解每一个油缸厂家的特长，知道他们能干什么不能干什么，上限在哪儿。这个上限很重要也许要付出代价才能知道，因为有时候厂家也不知道他们的上限在哪儿。至于马达等等也是要注意他们的样本真实度有多少，一般进口知名品牌的样本标称值是可信的，但是假如你选择一家国产品牌就要注意分辨他们的产品的来龙去脉是什么，技术来自于哪儿，样本上的曲线图是不是直接复制过来的还是真正实验得来的。国产的产品不是不可以用但是要知道怎么用，要用到适合的地方才好，需要了解到他们真正的效率值是不是标称的95%还是实际的85%，产品的deadline在哪儿用到标称压力值要打多大折扣。对供应商的了解我认为是一个液压工程师必备的基本功。
" ]& B8 P( ?  k8 @( R5 @一般执行机构的选型和系统主要参数的确定分不开，主机对液压系统提出的任何的参数要求都会转化成液压的两个最重要的参数，那就是：压力，流量。
9 b7 B% L/ a" o& @8 m: O7 M      这里要注意压力最终是由负载产生的，但是受到执行机构的性能限制。
% W4 R3 Q2 w) J      系统压力是液压系统设计非常重要的一个指标，它基本上决定了整个系统的性能指标，体现一个系统的档次。现在的发展发向是高压化，因为在高压的情况下液压系统的功率密度更大，执行元件更加紧凑，液压系统固有的优势更加突出，是未来的方向。但是液压系统的压力增高带来了系统性的性能都要跟着提高，对密封和强度要求更高，对使用维护也是要求更高，价格也是更贵。因此对一些没有特殊要求的系统来说压力并不是越高越好，只有最适合的才是最优解。
      那么如何确定系统压力呢？①首先满足主机要求，要考虑效率和安全系数。②考虑行业水平，这个涉及到你整体零部件的通用化程度和成本。③执行机构参数的变化可以让你用不同的压力来实现主机的要求，我们在充分考虑了前面两条的情况，追求更低的系统压力我认为是一个工程师应该去做的。因为压力越低对整个系统各个部分的考验就越小。④符合标准，系统压力不是你想选多少就选多少，也有自己的优先数系，压力也是在一个系列里面的。这里之前我写过一个帖子[url=优先数系与液压系统 http://www.cmiw.cn/thread-486531-1-1.html (出处: 机械社区)]
2 R1 y0 L5 R' c/ {7 y6 A1 M      经过以上基本系统压力也就确定了，同时执行机构主要参数也就确定了，例如油缸缸径杆径、马达排量等。接下来确定液压系统另外一个关键指标：系统流量。
+ \1 a) M$ c2 N4 T5 ~7 y* {0 i流量不是由负载决定的，是由油泵和驱动机构转速决定的。他对应主机对我们的速度要求例如油缸伸缩速度、马达转速等。流量的确定要考虑主机的要求比较多，考虑他要求的动作精度、频率，中间执行机构的动作方式是否调速需要是否有合流等。流量的选择一定要满足主机的要求要充分考虑各部件的效率值（很重要），考虑温度对内泄露的影响，否则有某些对速度有强制要求通不过的场合可就抓瞎了。包括压力的设计同样要充分考虑效率值。      
      流量基本上决定了油泵的选型，油泵的排量也是成系列的，因此选型以后流量很难完全符合主机提出的速度要求，也许还有调速要求，为了解决这一个问题就需要有控制阀来完成这个任务。这个放到第二步来说：控制系统的设计。
      
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      今天就写到这儿了，下次写一个续集。

Adobλ

如果我要设计一套液压系统，很简单的只是控制一个摆线马达的转速无极可调，能否直接让马达提供商给出个控制方案？

只有快乐

Adobλ 发表于 2018-4-14 17:52
$ X; ?3 N" b) q如果我要设计一套液压系统，很简单的只是控制一个摆线马达的转速无极可调，能否直接让马达提供商给出个控制 ...

你说的这个系统，无极调速是重点，这个功能在阀上，你找阀厂家给你出方案就行了，马达厂家对这个不了解。参数提一下，我给你选就行。

Adobλ

只有快乐 发表于 2018-4-14 19:16
你说的这个系统，无极调速是重点，这个功能在阀上，你找阀厂家给你出方案就行了，马达厂家对这个不了解。 ...

负载很小，远低于额定参数，需要转速波动<1%，是否可以用速度传感器+PLC进行闭环控制。

百度不出我是谁

学习

麦田守望者bj

液压控制是液压系统的关键

大兰液压系统

棒哦

TADDYBOY

期待续集！

universal

液压的东西很少有单独算的，压力和流量是要一起核算的，一般先从一方面入手，回过头再校核。

hxjdzl

学习中
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