快进快退时液压缸所需的最大流量为12.9L/min,则泵总流量
qp=1.1×12.9L/min=14.2L/min。即大流量泵的流量 (2-15) qp2≥qp-qp1=（14.2-2.775）L/min=11.43L/min (2-16) 据据以上液压油源最大工作压力和总流量的计算数值，查阅有关样本，采用YB-4/12型的双联叶片泵，该泵额定压力6.3MPa，额定转速为960r/min。
表2-5 液压泵参数 规格 元件名称 双联叶片泵 额定流量 L/min?1 16 额定压力MPa 6.3MPa 型号 YB-4/12 取容积效率为0.95，则液压泵的实际输出流量为
qp??(4?12)?960?0.95/1000??14.592L/min (2-17) 3．电机的选择
由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为2.18MPa，流量为14.6L/min。取泵的总效率??0.75，则液压泵驱动电动机所需的功率为：
p P?pp?qp?p?2.18?14.6KW?0.67KW (2-18)
60?0.75根据上述功率计算数据，此系统选取Y90L-6型电动机，其额定功率
Pn?1.1KW，额定转速nn?910r/min。
2.6.2. 阀类元件和辅助元件的选择
图2-5液压系统原理图中包括调速阀、换向阀、单项阀等阀类元件以及滤油器、空气滤清器等辅助元件。
1．阀类元件的选择
根据上述流量及压力计算结果，对图2-5初步拟定的液压系统原理图中各种阀类元件及辅助元件进行选择。其中调速阀的选择应考虑使调速阀的最小稳定流量应小于液压缸工进所需流量。通过图2-5中4个单向阀的额定流量是各不相同
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的，因此最好选用不同规格的单向阀。
图2-5中溢流阀2、背压阀7和顺序阀8的选择可根据调定压力和流经阀的额定流量来选择阀的型式和规格，其中溢流阀2的作用是调定工作进给过程中小流量液压泵的供油压力，因此该阀应选择先导式溢流阀，连接在大流量液压泵出口处的顺序阀8用于使大流量液压泵卸荷，因此应选择外控式。背压阀7的作用是实现液压缸快进和工进的切换，同时在工进过程中做背压阀，因此采用内控式顺序阀。最后本设计所选择方案如表2.3所示，表中给出了各种液压阀的型号及技术参数。
表2.3 阀类元件的选择 规格 序号 元件名称 最大通过流量额定流量L/min?1 5 11 11 6 7 2 13 3 8
2．过滤器的选择
按照过滤器的流量至少是液压泵总流量的两倍的原则，取过滤器的流量为泵流量的2.5倍。由于所设计组合机床液压系统为普通的液压传动系统，对油液的过滤精度要求不高，故有
q?qp?2.5?(16?2.5)L/min?40L/min (2-19) 因此系统选取自封式吸油过滤器YCX-40，参数如表6所示。
表2.4 自封式吸油过滤器YCX-63参数
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额定压力MPa L/min?1 三位五通电磁阀 行程阀 调速阀 单向阀6 背压阀7 溢流阀 单向阀13 单向阀3 顺序阀 型号 32 32 0.25 16 0.125 4 16 12 16 63 63 10 25 10 10 25 25 25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 35D1-63BY 22C-63BH Q-10B I-25B B-10B Y-10B I-25B I-25B XY-25B
型号 YCX-40 通径 mm 20 公称流量 L/min 40 过滤精度 ?m 100 尺寸 M（d） M27?2 H1 D3 d 6??7 256 110 3．空气滤清器的选择
按照空气滤清器的流量至少为液压泵额定流量2倍的原则，即有
q?2?qp?2?16L/min?32L/min (2-20) 选用EF系列液压空气滤清器，其主要参数如表2.5所示。
表2.5 液压空气滤清器 参数 型号 EF2?32 mm L/min L/min L/min mm mm mm mm 注油流量 空气流量 油过滤面积 A B a b c 四只螺钉均布 mm 空气过滤精度 mm 14 105 120 100 50 ?47 ?59 ?70 M4?10 0.279 注：液压油过滤精度可以根据用户的要求进行调节。
2.6.3. 油管的选择
图2-5中各元件间连接管道的规格可根据元件接口处尺寸来决定，液压缸进、出油管的规格可按照输入、排出油液的最大流量进行计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以应对液压缸进油和出油连接管路重新进行计算，如表2.6所示。
表2.6 液压缸的进、出油流量和运动速度 流量、速度 输入流量 L/min?1 快进 工进 快退 q1?v?A1?A2??qp?22.9 q1?0.25 q1?qp?14.6 18
排出流量 L/min?1 q2??A2?q1?/A1?13.9 q2??A2?q1?/A1?0.15 q2??A1?q1?/A2?24 运动速度m/min?1 v1?q1/A1?4.5 v2?q1/A1?0.05 v3?q1/A2?4.8 根据表2.6中数值，当油液在压力管中流速取3m/s时，可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为：
q24?106d?2?2??13mm，取标准值13mm。 3?v??3?10?60q14.6?106d?2?2??10mm，取标准值10mm。
?v??3?103?60因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准选用公称通径为?13和?10的无缝钢管或高压软管。如果液压缸采用缸筒固定式，则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可。如果液压缸采用活塞杆固定式，则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。
2.6.4. 油箱的设计
1．油箱长宽高的确定
油箱的主要用途是贮存油液，同时也起到散热的作用，参考相关文献及设计资料，油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积，然后再根据散热要求对油箱的容积进行校核。
中压系统的油箱容积一般取液压泵额定流量的5—7倍，本例取7倍，故油箱容积为
V???qp?7?16L?112L (2-21) 按JB/T7938—1999规定，取标准值V=120L。
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V1?V120??150L?0.15m3 (2-22) 0.80.8如果取油箱内长l1、宽w1、高h1比例为3：2：1，可得长为：l1=877mm，宽w1=585mm，高为h1=292mm。
对于分离式油箱采用普通钢板焊接即可，钢板的厚度分别为：油箱箱壁厚3mm，箱底厚度5mm，因为箱盖上需要安装其他液压元件，因此箱盖厚度取为10mm。为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，取箱底离地的距离为160mm。因此，油箱基体的总长总宽总高为：
长为：l?l1?2t?877?2?3?883mm 宽为：w?w1?2t?585?2?3?591mm 高为：h?(10?h1?5?160)mm?467mm
为了更好的清洗油箱，取油箱底面倾斜角度为0.5。 2．隔板尺寸的确定
为起到消除气泡和使油液中杂质有效沉淀的作用，油箱中应采用隔板把油箱分成两部分。根据经验，隔板高度取为箱内油面高度的34，根据上述计算结果，隔板的高度应为： h?V30.123????0.175m， l1?w140.877?0.5854o隔板的厚度与箱壁厚度相同，取为3mm。 3．各种油管的尺寸
油箱上回油管直径可根据前述液压缸进、出油管直径进行选取，上述油管的最大内径为13mm，外径取为17mm。泄漏油管的尺寸远小于回油管尺寸，可按照各顺序阀或液压泵等元件上泄漏油口的尺寸进行选取。油箱上吸油管的尺寸可根据液压泵流量和管中允许的最大流速进行计算。
q?qp
取吸油管中油液的流速为1m/s。可得：
?v?14.6?L/min?16L/min0.9(2-23)
q14.6?10?3 d?2?2??8.9?10?3m?8.9mm (2-24)
?v??1?60
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液压课程设计-卧式钻、镗组合机床液压系统
