液压回路分析与设计
日期:2019-12-10 发布者:液压回路
究竟什么是液压系统或液压传动系统、液压控制系统,在GB/T 17446—2012《流体传动系统及元件词汇》中没有直接定义。同样,究竟什么是在GB/T 786.2《流体传动系统及元件图形符号和回路图第2部分:回路图》中规定的回路图或液压回路图(以下回路或回路图皆指为液压回路图),在GB/T 17446—2012中也没有直接定义。况且GB/T 786.2至今也没有发布、实施。
在液压传动系统中,功率是通过在密闭回路内的受压液体来传递和控制的。液压传动是利用受压液体作为工作介质来传递、控制、分配信号和能量的方式、方法,其中一般还应包括液压能量的产生和转换。所以,把液压传动系统定义为:通过配管和/或油路块等相互连接的元件及附件组成的产生、传递、控制、分配、转换液压能量和/或信号的装置或配置。其中附件在一般液压传动系统中是必不可少的。
根据液压传动系统定义,液压回路图即应定义为:使用规定的图形符号表示的液压传动系统或其局部功能的图样。其中液压传动系统局部亦可称为液压传动子系统或子系统。
据此,液压回路不是惯常所讲的“构成液压系统结构和功能的基本单元”。
根据液压传动系统定义,液压传动系统或称为液压传动与控制系统更为适当,但上述定义中已包括了液压控制功能。因此,在本书液压回路(图)中没有严格地区别液压传动系统和液压控制系统。况且,笔者认为将液压系统这样分类本身就值得商榷。所以,本书多处使用省略了“传动”和/或“控制”的“液压系统”这样简称或统称。
有压力的液体具有能量,有压力、有流量的液体具有液压能量;液压能量通常以液压功率表示;压力由不同方向作用于执行元件中的可动件,如活塞或活塞杆,可将液压能量转换成机械功(能)。
除液压系统规定的各项技术要求外,液压回路图还应具有以下一些特征:
①液压传动系统或其局部的图样是按规定图形符号绘制或表示的。
②液压回路图中元件、附件及配管内液体能够受压,且受压液体的压力作用于可动件的方向明确。可动件包括执行元件,如液压缸中(上)的活塞及活塞杆的动作可重复。
③液压回路图中至少包括了液压能量和/或信号的产生、传递、控制、分配或转换的其中一项功能。
④液压回路图中各元件未受激励的状态(非工作状态)和受激励的状态(工作状态)时的工作介质流动方向明确。
⑤液压回路图中元件和附件或主要元件,其所有连接油口的表示油口功能的符号标识明确。
基于液压回路图的以上特征,本书对选编的典型液压回路进行了设计原理、功能状态的描述以及特点及应用的介绍,并对在各参考文献中的一些典型液压回路进行了正反两方面的分析。
笔者按照GB/T 786.1—2009《流体传动系统及元件图形符号和回路图第1部分:用于常规用途和数据处理的图形符号》绘制了书中所有液压回路图,包括重新绘制了书中用于分析的各种参考文献中的一些典型液压回路图。对其中与任何版本标准都不相符的图形符号做了特殊说明;对一些原理、状态、功能不全或不正确的各种参考文献中的一些典型液压回路进行了重点分析,包括利用笔者现有文献、资料对这些问题典型液压回路的追根溯源,并对可以继续作为本书选编的典型液压回路进行了修改设计及说明。
尽管GB/T 786.2至今还没有发布、实施,但笔者在编著本书过程中参考了大量的文献、资料,并结合笔者长期液压元件、液压系统设计与制造的实践经验及总结,对各种参考文献中已有的典型液压回路进行了认真筛选、初步分类,本着标准、正确、实用、创新的原则修改、设计了一些新的典型液压回路。
液压系统设计应符合相关标准规定的技术要求(条件),液压回路图中的各元件、附件及配管等,其性能参数(指标)大多也是有相关标准规定的。这些作为液压系统及回路图(笔者注:或可将此处和第1章中的多处“图”字删掉,但局限于本书所涉及的内容,权衡再三后予以了保留)分析与设计的技术基础,笔者根据相关标准及实践经验的总结,在本书的第一章中编写了该部分内容,包括叠加阀、插装阀液压系统及回路图设计准则。同时,笔者将其作为分析各种参考文献中的一些典型液压回路的依据。同样,读者也可将其作为分析、判断、筛选、设计、评价液压系统及回路图的依据。
笔者根据相关标准及实践经验的积累和总结,编写了液压系统和液压泵站设计禁忌,液压元件、配管和油路块设计与选用禁忌,其中包括压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀以及液压缸等设计与选用禁忌。
笔者编著本书所做的上述工作,有利于液压工作者全面、正确地把握液压原理,深入、细致地认识、理解液压系统及回路图,快速、准确地选取典型液压回路,用于设计、制造、安装和维护液压装置、液压机械、液压设备等。同时也为液压系统及回路的创新提供了一个坚实的基础。
液压系统及回路千变万化,各种各样。随着电控制、电操纵或电调制以及数字化元件的大量应用,一定会出现更多的具有典型意义的液压系统及回路。应用新元件、新附件及新的连接方式、方法创造出新的液压系统及回路图,是每位液压工作者的责任。
这是一部严格地按照GB/T 786.1—2009国标,并参考了BS ISO 1219-1:2012+A1:2016国际标准绘制液压回路图的关于液压系统工程方面的专著。因笔者学识、水平有限,敬请专家、读者批评指正。