液压系统的设计

10-1液压传动系统和液压控制系统的设计方法是否相同？

液压传动系统和液压控制系统的结构组成或工作原理没有本质差别。二者设计内容上的主要区别是前者侧重静态性能设计，而后者除了静态性能外，还包括动态性能设计。通常, 液压传动系统的设计内容与方法只要略作调整即可直接用于液压控制系统的设计。

10-2液压传动系统的设计应满足哪些要求并符合哪些原则？

液压传动系统的设计与主机的设计是紧密联系的，所设计的液压传动系统应满足主机

的拖动、循环要求，并符合结构组成简单、体积小、质量小、工作安全可靠、使用维护方便、经济性好等公认的设计原则。

10-3液压系统的设计流程如何？何谓功能原理设计？何谓技术？10-30

<1>由于设计着眼点的不同，所以液压系统的设计迄今尚未确立一个公认的统一步骤。实际设计工作中，往往是将追求效能和追求安全二者结合起来，但由于各类主机设备对

系统要求的不同及设计者经验的多寡，其中有些内容与步骤可以省略和从简，或将其中某些内容与步骤合并交叉进行。

<2>所谓系统的功能原理设计是指根据主机的技术要求确定液压执行元件的形式、数量和动作顺序等，通过动力分析和运动分析，确定系统主要参数，编制执行器的工况图，从

而拟定和绘制出液压系统原理图，并选择、设计各组成元件，对系统性能进行计算。

<3>所谓系统的技术设计是指根据功能原理设计所得的液压系统原理图及所选择或设计的液压元件和辅件及电磁铁动作顺序表等结果，进行液压装置的结构设计及电气控制装

置的设计并编制技术文件。

10-4设计液压系统的主要依据和出发点是什么？有哪些要求？10-31

设计液压系统的主要依据是机器设备的技术要求。这些要求如下。

<1>主机的工艺目的、结构布局、使用条件、技术特性等。由此确定哪些机构需要采用液压传动，所需执行元件的形式和数量，执行元件的工作范围、尺寸、质量和安装等限制

条件。

<2>各执行元件的动作循环与周期及各机构运动之间的连锁和安全要求。

<3>主机对液压系统的工作性能，如运动平稳性、转换精度、传动效率、控制方式及自动化程度要求。

<4>原动机的类型及其功率、转速和转矩特性。

<5>工作环境条件，如室内或室外、温度、湿度、尘埃、冲击振动、易燃易爆及腐蚀情况等。

<6>限制条件，如压力脉动、冲击振动、噪声的允许值等。

<7>经济性要求，如投资费用、运行能耗和维护保养费用等。

10-5设计液压传动系统时为何要进行动力分析和运动分析？

动力分析和运动分析是确定液压系统主要参数的基本依据，包括每个液压执行元件的动力分析和运动分析，目的是便于了解运动过程的本质，查明每个执行元件在其工作中的

负载、位移及速度的变化规律，并找出最大负载点和最大速度点，但对于动作较为简单的机

器设备，这两种图均可省略。

10-12在拟定液压系统图的过程中，如何选择液压回路？

构成液压系统的回路有主回路（直接控制液压执行元件的部分）和辅助回路（保持液压系统连续稳定运行状态的部分）两大类。通常应根据系统的技术要求和工况图，参考这些现有成熟的各种回路及同类主机的先进回路进行选择。选择工作先从液压源回路和对主机

性能起决定影响的回路开始，然后考其他回路。

<1>以速度调节、变换为主的主机（如各类切削机床），应从选择调压回路开始。

<2>以力的变换和控制为主的各类主机（如压力机），应从选择调压回路开始

<3>以多执行元件向及复合动作为主的各类主机（如工程机械），应从选择功率调

节及多路换向回路开始，等等。

<4>选择其他回路可视具体情况而定，例如：

a.有间歇及空载运行要求的系统应考虑卸荷回路；

b.有可能发生工作部件漂移、下滑、超速等现象的系统，应考虑锁紧、平衡、限速等回路；

c.有快速运动部件的系统要考虑制动与缓冲回路；

d.多执行元件的系统要考虑顺序动作、同步动作互不干扰回路；

e.为了防止因操作者误操作或液压元件失灵产生误动作，应考虑误动作防止

回路，以确保人身和设备在异常负载、断电、外部环境条件急剧变化情况时的安全性，等等。10-13系统设计中如何确定液压源的形式和液压泵的数量？2009-9-11

<1>液压源形式所选择的调速方案有关。

a.当采用节流调速时，只能采用定量泵作液压源；

b.当采用容积调速时，可采用定量泵或变量泵作液压源；

c.当采用容积-节流联合调速时，必须采用变量泵作液压源。

<2>液压源中泵的数量应按执行元件的工况图确定，同时还要考虑系统的温升、效率及可能的干扰等，举例如下。

a.对于快慢速交替工作的系统，从降低系统发热和节能角度考虑，可采用差动缸和单泵泵供油的方案同，也可采用高低压双泵供油或单泵加蓄能器供油的方案。

b.对于有多级速度变换要求的系统，可采用由二台以上定量泵组成的数字泵动力

源。

c.对于执行机构工作频繁、复合动作较多、流量需求变化大的系统，则可采用双泵双回路全功率变量或分功率变量组合供油方案，等等。

d.以防止扰角度考虑，对于多执行元件的液压系统，宜采用多泵多回路供油方案。10-14合成液压系统时，应注意哪些事项？

<1>在满足拖动及控制功能前提下，力求系统简单可靠，除非系统因可靠性要求有

冗余元件和回路，应避免和消除多余液压元件和回路。

<2>从实际出发，尽量采用具有互换性且有货源的标准液压元件，尽量不用或少用专用元件。

<3>管路尽量要短，使系统发热少、效率高。

<4>保证工作循环中的每一个动作均安全可靠，且相互间无干扰。

<5>应有防止液压冲击、振动及噪声的措施。

<6>组合而成的液压系统应经济合理，避免盲目追求先进，脱离实际

10-15绘制液压系统原理图应当注意哪些事项？11-4

正式的液压系统原理图是液压装置结构设计及至整个液压设备制造、调试和使用的重要依据，因此在绘制液压系统原理时，应当注意以下事项：

<1>严格遵守国家对液压元件图形符号标准的规定；

<2>液压系统图应按静态或零位画出；

<3>建议在各液压执行元件的近旁绘出其动作循环图；

<4>绘出液压系统的电磁铁、压力继电器等元件的动作顺序表；

<5>以明细表形式列出液压元件的名称、型号、规格；

<6>建议采用相关的计算机辅助设计绘制软件（系统），以提高液压系统原理图的

设计绘制速度与质量。

10-28液压装置设计的目的是什么？液压系统的产品工作图样和技术文件包含哪些内容？

<1>液压装置设计的目的在于选择确定元、辅件的连接装配方案、具体结构，设计和绘制液压系统产品工作图样，并编制技术文件，为制造、组装和调试液压系统提供依据。