液(yè)壓(yā)傳動系統是(shì)液壓機(jī)械的(de)一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計要同主機的總體(tǐ)設計同(tóng)時(shí)進行(háng)。着手設計(jì)時，必(bì)須(xū)從實際情況(kuàng)出發(fā)，有機地結(jié)合各種傳(chuán)動形式，充分發揮液(yè)壓傳(chuán)動的優點，力求(qiú)設計出結(jié)構簡單、工作可(kě)靠、成本(běn)低(dī)、效率(lǜ)高、操作簡(jiǎn)單、維(wéi)修方便的液壓(yā)傳動系統(tǒng)。

1.1   設計(jì)步驟

液壓系統(tǒng)的設計步驟并(bìng)無嚴(yán)格(gé)的順序(xù)，各步驟(zhòu)間往往要(yào)相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在(zài)明确設計要求之後，大緻(zhì)按如(rú)下步(bù)驟(zhòu)進行。

1）确(què)定液壓執行元(yuán)件的形式；

2）進(jìn)行(háng)工況分析，确定(dìng)系統(tǒng)的主要參(cān)數；

3）制定基(jī)本方(fāng)案，拟定液壓系(xì)統原理圖

4）選擇液壓(yā)元件

5）液壓(yā)系統的性(xìng)能驗(yàn)算

6）繪(huì)制工作圖(tú)，編(biān)制(zhì)技術(shù)文件(jiàn)

1.2明确設計要求(qiú)

液壓系統的設(shè)計步(bù)驟(zhòu)并無嚴(yán)格的(de)順(shùn)序，各步驟間(jiān)往往要相(xiàng)互穿插進行。一般來說，在(zài)明确(què)設計要求之後(hòu)，大緻(zhì)按如(rú)下步驟(zhòu)進行。

1）确定液(yè)壓執行元件(jiàn)的(de)形式；

2）進行(háng)工況(kuàng)分析(xī)，确定(dìng)系統(tǒng)的主要參數；

3）制(zhì)定基本方案，拟(nǐ)定液壓系統原(yuán)理圖(tú)

4）選擇(zé)液壓(yā)元件

5）液壓系統(tǒng)的性能驗算

6）繪(huì)制工作圖，編制技術(shù)文件

7）對(duì)防(fáng)塵、防爆(bào)、防寒、噪聲、安(ān)全可靠性(xìng)的要求(qiú)

8）對效率(lǜ)、成本等(děng)方面的(de)要求

1.3制定基本方案(àn)

1制定(dìng)調速(sù)方案

液(yè)壓執行(háng)元件(jiàn)确定之後，其(qí)運(yùn)動方(fāng)向和運動(dòng)速(sù)度的控(kòng)制是拟定液壓(yā)回路的(de)核心問(wèn)題。

方向控制用(yòng)換向(xiàng)閥或邏輯(jí)控制單元來實現。對于一(yī)般中(zhōng)小流(liú)量的(de)液壓(yā)系統，大多通過(guò)換向閥的(de)有機(jī)組合(hé)實現所要(yào)求的(de)動作。對高(gāo)壓大流量的液(yè)壓系(xì)統，現(xiàn)多采用插(chā)裝閥(fá)與先(xiān)導控制閥的邏輯組(zǔ)合來實現。

速度(dù)控(kòng)制(zhì)通過(guò)改變液壓執行元(yuán)件輸入或輸(shū)出的流(liú)量(liàng)或(huò)者(zhě)利用密(mì)封(fēng)空間的容(róng)積(jī)變(biàn)化來(lái)實現。相應(yīng)的調(diào)整(zhěng)方(fāng)式有節流(liú)調速、容積(jī)調速(sù)以及(jí)二者(zhě)的結(jié)合——容積(jī)節(jiē)流調(diào)速。

節(jiē)流調速一(yī)般(bān)采用定量泵供油，用(yòng)流量控(kòng)制閥改變(biàn)輸入或輸出液壓執行元件(jiàn)的流量(liàng)來調節速度。此(cǐ)種調速(sù)方式結(jié)構簡單，由于這(zhè)種系統必須用(yòng)閃流(liú)閥，故效率低，發熱(rè)量大，多(duō)用于(yú)功率不大(dà)的場合(hé)。

容(róng)積調(diào)速是(shì)靠(kào)改變液(yè)壓泵或液壓馬(mǎ)達(dá)的(de)排量(liàng)來達(dá)到調(diào)速的(de)目(mù)的。其優(yōu)點是沒有(yǒu)溢流(liú)損失和節(jiē)流損(sǔn)失，效(xiào)率較(jiào)高。但為(wéi)了散熱(rè)和補(bǔ)充(chōng)洩漏，需(xū)要有(yǒu)輔助(zhù)泵。此種調速方式适用于功率(lǜ)大、運(yùn)動速度高(gāo)的液(yè)壓系統。

容積(jī)節流調(diào)速一般是(shì)用變量泵(bèng)供油，用流(liú)量控制閥(fá)調節輸入或輸(shū)出液(yè)壓執行元(yuán)件的(de)流量，并使(shǐ)其供油量與需(xū)油量(liàng)相适(shì)應。此(cǐ)種調速回路效(xiào)率也較高(gāo)，速度(dù)穩定性較(jiào)好，但(dàn)其結構(gòu)比較複(fú)雜。

節流調速又(yòu)分(fèn)别(bié)有進油節(jiē)流、回油節流和(hé)旁路(lù)節流三種(zhǒng)形式。進油節流起動沖擊(jī)較小，回油(yóu)節流常用(yòng)于有(yǒu)負載(zǎi)荷(hé)的(de)場合(hé)，旁路節流(liú)多用于高速調(diào)速回(huí)路一(yī)經确定，回(huí)路(lù)的循環(huán)形式也就随之(zhī)确定了。

節流調(diào)速一(yī)般(bān)采用開(kāi)式循(xún)環形(xíng)式。在開式系統中，液(yè)壓泵從油箱吸(xī)油，壓(yā)力油(yóu)流經(jīng)系統釋放能量(liàng)後，再(zài)排回油箱(xiāng)。開(kāi)式回路結構(gòu)簡單(dān)，散(sàn)熱性好(hǎo)，但油(yóu)箱體積大(dà)，容易混入空氣。

容積調速(sù)大多(duō)采用閉式循環(huán)形式。閉(bì)式系(xì)統(tǒng)中，液(yè)壓泵(bèng)的吸(xī)油口直接(jiē)與執(zhí)行元件的排油(yóu)口相通，形成一(yī)個封閉的循環(huán)回路。其結構緊(jǐn)湊，但散(sàn)熱條件(jiàn)差。

2制定壓(yā)力控(kòng)制(zhì)方案

液壓執(zhí)行元件工(gōng)作時，要求系統(tǒng)保持一定(dìng)的(de)工作壓(yā)力或(huò)在一(yī)定壓(yā)力範圍内(nèi)工作，也有的需(xū)要多(duō)級或無級連續(xù)地調(diào)節壓力，一般在節流調速系統中，通常由(yóu)定量泵供(gòng)油，用(yòng)溢流(liú)閥調節所(suǒ)需壓力，并保持(chí)恒定。在(zài)容積調(diào)速系(xì)統中，用變(biàn)量泵供油，用(yòng)安(ān)全閥起安全保護作(zuò)用。

在有些(xiē)液壓系統(tǒng)中，有時需(xū)要流(liú)量不(bú)大的高壓油，這時可(kě)考慮(lǜ)用增壓回路得到高(gāo)壓，而(ér)不用單設(shè)高壓(yā)泵。液壓執(zhí)行元件在工作(zuò)循環中，某段時(shí)間不(bú)需要供油，而又不便(biàn)停泵的情況下，需考(kǎo)慮選擇卸(xiè)荷回(huí)路。

在系統的某(mǒu)個局部(bù)，工作壓力需低于主油(yóu)源壓力時，要考(kǎo)慮采用(yòng)減壓回(huí)路來獲得所需(xū)的工作(zuò)壓力。

3制(zhì)定順序動(dòng)作方(fāng)案

主機(jī)各執行(háng)機構的順序動(dòng)作，根據設備類(lèi)型不同(tóng)，有(yǒu)的按固定程(chéng)序(xù)運行(háng)，有的(de)則(zé)是随機(jī)的或(huò)人(rén)為的。工(gōng)程機械的操縱機構(gòu)多(duō)為手動(dòng)，一般用手(shǒu)動的多(duō)路換向(xiàng)閥控(kòng)制。加(jiā)工(gōng)機(jī)械的各執行機(jī)構的順序動(dòng)作多采(cǎi)用行程(chéng)控制，當(dāng)工作(zuò)部件(jiàn)移動(dòng)到一(yī)定位(wèi)置時(shí)，通過電氣(qì)行程開關(guān)發(fā)出電信(xìn)号給(gěi)電磁鐵推動電磁閥或直(zhí)接壓下行程(chéng)閥來控制接續的(de)動作(zuò)。行程開關(guān)安裝(zhuāng)比較(jiào)方便，而用行程(chéng)閥需(xū)連接相應的油(yóu)路，因此隻适用于管路(lù)聯接比較方便的(de)場合(hé)。

另外還有時間(jiān)控制(zhì)、壓力控制等。例(lì)如液壓泵(bèng)無載啟動，經過(guò)一段(duàn)時間，當泵(bèng)正常(cháng)運轉(zhuǎn)後，延(yán)時繼(jì)電(diàn)器發(fā)出(chū)電信号使卸荷(hé)閥關(guān)閉，建立起正常的工作壓(yā)力(lì)。壓力(lì)控制多(duō)用在帶有(yǒu)液壓(yā)夾具(jù)的機床、擠(jǐ)壓機壓力機等(děng)場合(hé)。當某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時，回路(lù)中的壓力(lì)達到一定的數值，通(tōng)過壓(yā)力繼電器(qì)發出電信号或(huò)打開順序(xù)閥使(shǐ)壓力(lì)油通(tōng)過，來(lái)啟動下(xià)一(yī)個動(dòng)作。

4選(xuǎn)擇液壓動力源

液壓(yā)系統(tǒng)的工作(zuò)介質(zhì)完(wán)全由液壓(yā)源來(lái)提供，液壓源的(de)核心是液(yè)壓泵(bèng)。節流(liú)調速系統(tǒng)一般用定量(liàng)泵供油，在(zài)無其他(tā)輔助油(yóu)源(yuán)的情(qíng)況下(xià)，液壓泵的供油量要大于(yú)系統的需油量，多餘的(de)油(yóu)經溢(yì)流閥流(liú)回油箱，溢流(liú)閥同時起到控制(zhì)并穩定(dìng)油源壓力的作(zuò)用。容積調速系(xì)統多數是用變量泵供油，用安(ān)全(quán)閥限定系統(tǒng)的最(zuì)高壓力。

為(wéi)節省能源(yuán)提高效率，液(yè)壓泵的(de)供油量要盡量(liàng)與系(xì)統所(suǒ)需流(liú)量相(xiàng)匹配(pèi)。對在(zài)工作循環各階(jiē)段中系統所需油量相(xiàng)差較大的情況，一般采(cǎi)用多泵供油或(huò)變量(liàng)泵(bèng)供(gòng)油。對(duì)長時(shí)間所(suǒ)需流(liú)量較(jiào)小的(de)情況(kuàng)，可增設蓄能器(qì)做輔助油源。

油液的(de)淨化裝置(zhì)是液壓源中不(bú)可缺(quē)少的。一般(bān)泵的入(rù)口(kǒu)要裝(zhuāng)有粗(cū)過(guò)濾器，進(jìn)入系統的油液根據(jù)被(bèi)保護元(yuán)件的(de)要求(qiú)，通過(guò)相應的精過濾(lǜ)器再次過濾(lǜ)。為(wéi)防止(zhǐ)系(xì)統中雜質流(liú)回油箱，可在回油(yóu)路(lù)上設(shè)置磁性過濾器(qì)或其他型式(shì)的(de)過濾器。根(gēn)據液(yè)壓設(shè)備所處環(huán)境及(jí)對溫(wēn)升的(de)要求，還要考慮(lǜ)加熱、冷卻(què)等措(cuò)施。

1.4繪(huì)制液壓系(xì)統圖(tú)

整(zhěng)機(jī)的液壓系統圖由拟(nǐ)定好的控制回(huí)路及液壓源組(zǔ)合而成。各(gè)回路相互組合時要(yào)去掉(diào)重複(fú)多餘(yú)的元件，力求系(xì)統結構簡(jiǎn)單(dān)。注(zhù)意各(gè)元件間的聯鎖關(guān)系(xì)，避免(miǎn)誤動(dòng)作發生。要盡量減少能量(liàng)損失(shī)環節。提高(gāo)系統的工(gōng)作效率，為便(biàn)于液壓系統的維護和(hé)監測，在系(xì)統中(zhōng)的主要路段要(yào)裝設必要的檢(jiǎn)測元件(jiàn)（如壓力(lì)表、溫度計等）。

大型設備的關鍵(jiàn)部位(wèi)，要(yào)附設備(bèi)用件，以便(biàn)意外發生時能迅速(sù)更換，保證(zhèng)主要連續(xù)工作。各液(yè)壓元件盡(jìn)量采(cǎi)用國(guó)産(chǎn)标準件(jiàn)，在圖中要(yào)按國(guó)家标(biāo)準(zhǔn)規定的(de)液壓元件職能(néng)符号的常态位(wèi)置繪制。對(duì)于自(zì)行設(shè)計(jì)的非标準元(yuán)件可(kě)用結(jié)構原(yuán)理圖(tú)繪制(zhì)。

系統圖(tú)中應注明各液壓執行(háng)元件的名稱和(hé)動作(zuò)，注明各液(yè)壓(yā)元(yuán)件的序号(hào)以及各(gè)電磁鐵(tiě)的代号，并附有(yǒu)電磁(cí)鐵(tiě)、行程閥(fá)及其他控(kòng)制元(yuán)件的(de)動(dòng)作(zuò)表。