5t锻造操作机液压系统设计

孔德瑾

（兰州兰石能源装备工程研究院有限公司 甘肃兰州 730314）

5t锻造操作机液压系统设计

孔德瑾

（兰州兰石能源装备工程研究院有限公司 甘肃兰州 730314）

力学计算得出液压马达型号以后，根据液压系统的参数，由公式计算出数据，选定零部件型号，计算出油箱和液压油体积确定油路钢管规格。

电机；泵；钢管；油箱；过滤器；控温装置；空滤器

1 参数计算

1.1 旋转泵组

1.1.1 旋转马达型号

A2FE45161W-VZL106，减速机：GFB17T2B33-11，容积效率 ηv=0.98，最高压力 p=20MPa，转速 n=0～22rpm，i传动比=，i减速比=33.14Vg马达=45.6cm3/r，n马达=n·i传动比·i减速比，Q马达==161.79L/min，查西安西玛电动机样本资料，选取 4极，no=1480rpm电动机，Vg泵==111.55cm3/r，查看力士乐液压泵样本资料，取：Vg=125cm3/r，A2FO125/61R-PBB05液压泵。验算得出结果：Q泵==181.3L/min＞161.79L/min，选取合适。计算得出以下数据：

n马达=n·i传动比·i减速比=3477.15rpm，Vg=125cm3/r，ην=0.98，Q泵=181.3L/min，n马达==3896.36rpm，n′==24.6rpm，满足实际要求。电动机功率：ηt=0.9，△p=200bar，P==67.15kW

查西安西玛厂家电动机样本资料，得出：

同步转速 1500r/min，4极，Y280S-4，P=75kW。

1.1.2 旋转主油路钢管

p=20MPa，ν=6m/s，Q=181L/min，d≥4.61·=25.32mm，取d=25mm。

σb=400MPa，n=4，得出，δ=5钢管规格取 准34×5。

1.1.3 旋转回油管路

p=4MPa，ν=1.5m/s，Q=181L/min，d≥4.61·=50mm，取d=50mm，δ≥=1mm，钢管规格取 准60×5。

1.1.4 旋转泵吸油管路

1.2 行走泵组

1.2.1 行走马达型号

A2FE45161W-VZL106，减速机：GFB17T2B32-05，容积效率 ηv=0.98，最高压力 p=20MPa，行走速度 ν=0～600mm/s，i传动比=，i减速比=33.14，Vg马达=45.6cm3/r，n马达=n·i传动比·i减速比，链轮节圆直径 D=准600mm，n驱动轮==19.10rpm，n减速机=n驱动轮=19.10rpm，n马达=n减速机·i减速比=632.97rpm，Q马达=Vg马达·n马达/1000·ην=29.45L/min，Q泵＞2·Q马达=58.9L/min，查西安西玛厂家电动机样本资料，选取4极，no=1480rpm电动机，Vg泵==40.61cm3/r，查看力士乐液压泵样本资料泵手册，取：Vg=45.6cm3/r，A2FO45/61L-PPB05液压泵，Q泵==66.14L/min，选取合适，取Q=65L/min，计算得到：

电动机功率：ηt=0.9，△p=200bar，p==24.50kW，查西安西玛厂家电动机样本资料，得出：同步转速1500r/min，4极，Y180L-4，P=22kW。

1.2.2 行走主油路钢管

p=20MPa，ν =6m/s，Q=65L/min，d ≥4.61·=15.27mm，取d=15mm。

σb=400MPa，n=4，得出 σp==100MPa，δ≥=1.5mm，取 δ=4，钢管规格取 准28×4。

1.2.3 行走回油管路

p=4MPa，ν=1.5m/sQ=65L/min，d≥4.61·=30.35mm，δ≥=1.5mm，钢管规格取 准28×3。

1.2.4 行走泵吸油管路

1.3 平升缸蓄能器

p2=20MPa，p1=16MPa，△s=10cm，A=122.72cm2，p0≥=5MPa，取p0=8MPa，△V=2·△s·A，V0=，计算结果：V0=·2·△s·A·10-3=24.54L，查看中国黎明液压有限公司产品资料，选取国标囊式蓄能器：NXQ-A-16/31.5-L-Y（准219），数量 2 件。

1.4 保压泵组

1.4.1 电动机计算选取

△p=250bar，ηv=0.98，A2F5/60R-C7，Vg=5cm3/r液压泵，选取电动机参数：4 极，no=1480rpm，ηt=0.9，得出：

查西安西玛厂家电动机样本资料，得出：

同步转速 1500r/min，4极，Y112M-4B35，P=4kW，no=1480rpm。

保压泵流量计算得出；Q泵==8.64L/min。

1.4.2 保压主油路钢管

p=25MPa，ν=6m/s，Q=8.64L/min，d≥4.61·=5.53mm，取d=6mm，δ≥=0.75mm，钢管规格选取 准14×3。

1.4.3 保压泵吸油路钢管

ν=0.6m/s，Q=8.64L/min，d≥4.61·=17.49mm，钢管规格选取准28×4。

1.5 油箱和液压油体积

Q=Q旋转泵+Q行走泵+Q保压泵=254.64L/min，V油箱=4Q=1018.56L≈1020L，V液压油=油箱=765L。

1.6 油液冷却控温装置

总功率 P=P旋转+P行走+P保压=101kW，由经验得出，P发热=0.35·P=35.35kW，制冷能力 P冷油机=860·P发热=30401Kcal/h，查资料，对比参数选取：LYD-400规格油液冷却控温装置，验算：=24.00%，对比实际情况，满足要求，合适。

1.7 冷却泵机组

在3～5min内完成一个全循环，查看黄山冷却泵机组资料，若选取Q=162L/min，P=5.5kW，p=1.0MPa的冷却泵机组，t==4.72min符合要求。机组型号HSNS210R40/Y2132S-4，P=5.5kW，取液压油参数：ν=1m/s，Q=162L/min，冷却回路钢管计算：d≥4.61·=59.06mm，δ≥=0.30mm，结合冷油机接口尺寸，钢管规格选取准76×5。

1.8 过滤器

Q=Q旋转泵+Q行走泵+Q保压泵≈255L/min，Q回油=3·Q=765L/min，查看中国黎明液压有限公司产品资料，选取：RFB-630×10，2件。

Q冷却泵=162L/min，查看中国黎明液压有限公司产品资料，高压控制油回路选取：PLF-C500×10FP。

1.9 空气滤清器

Q=Q旋转泵+Q行走泵+Q保压泵+Q冷却泵≈417L/min=0.417m3/min，查看中国黎明液压有限公司产品资料，选取规格：QUQ2-10×1.0，2件，在液压油箱顶板上布置，采用对角方式。

2 结论

以上的计算过程，是操作机液压系统的零部件选型、油箱及其液压油体积、油路管径规格确定方法。在力学分析计算出行走和旋转马达的型号，按照上述计算过程和选取方法，得出一个理论计算数值逐一确定各个装置的具体参数，最终确定具体型号和数值。对于刚从事液压系统行业的初学者来说，可以依据此计算过程，尽快的掌握一些基本的液压设计方法。

[1]成大先，主编.《机械设计手册》（第五版）[K].北京：化学工业学出版社，2008，1.

[2]黎明液压[X].中国黎明液压有限公司.浙江.2011.

[3]朝日液压[X].奉化市朝日液压有限公司.浙江.2011.

[4]三相异步电动机[X].西安西玛电机（集团）股份有限公司.陕西.2008.

[5]液压泵和马达[X].博士力士乐中国.上海.2012.

TG315

A

1004-7344（2016）13-0227-02

2016-4-22

孔德瑾（1982-）男，助理工程师，本科，主要从事锻造操作机液压系统设计工作。