乳化炸药装药机液压系统说明书.doc

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目录
1. 乳化炸药 2
1.乳化炸药的特点 2
2.乳化炸药装药机液压系统 4
2.1 制定系统的传动方案 4
2.1.1 液压源方案 4
2.1.2 压力控制方案 4
2.1.3 顺序动作方案 4
2.1.4 调速方案 4
2.1.5 执行机构方案 5
2.2乳化装药机装药的结构原理和过程 5
2.3系统原理图 6
3. 液压系统设计计算及相应元件的选型 8
3.1 已知条件 8
3.2 液压缸的参数计算及选型 8
3.4 电动机的参数计算及选型 9
3.5 液压泵的压力、流量确定及泵的选型 10
3.6 选择联轴器型号 12
3.7 液压控制阀的选型 12
4. 液压站设计 14
4.1油箱的设计 14
4.1.1液压油箱有效容积的确定 14
4.1.2油箱的结构设计 14
4.1.3油箱附件的选型 15
4.2液压系统总体布局 15
4.3 液压控制阀的安装方式 16
4.4 集成块的设计 16
5 液压辅件的计算及选型 18
5.1管道尺寸的确定 18
5.2 过滤器的选型 19
5.1.1 吸油过滤器的选择 19
5.1.2 回油过滤器的选择 19
5.3 压力表和压力表开关的选型 20
5.4液压介质的选择 20
6系统性能验算 21
6.1液压系统压力损失验算 21
6.2系统温升的验算 22
总 结 24
致 谢 25
参考文献 26
1. 乳化炸药
1.乳化炸药的特点

乳化炸药 emulsion explosive是借助乳化剂的作用，使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型的乳胶状炸药，是20世纪70年代发展起来的新型工业炸药。
1. 是密度高、爆速大、猛度高、抗水性能好、临界直径小、起爆感度好，小直径情况下具有雷管敏感度，一般密度可控制到1.05～1.25g/cm3，爆速为3500～5000m/s。它通常不采用火炸药为敏化剂，生产安全，污染少。
2. 目前研制出的品种很多，有用于露天矿的露天型乳化炸药，用于中硬岩石爆破的岩石型乳化炸药和用于煤矿井下的许用型乳化炸药，还有用于光面爆破的小直径低爆速的乳化炸药。乳化炸药现已广泛应用于各种民用爆破工作中，在有水和潮湿的爆破场合更显示其优越性。但其贮存稳定性和质量稳定性还较差，需进一步研究改善。 乳化炸药的组分有：氧化剂、可燃剂、乳化剂、敏化剂和发泡剂（或称密度控制剂）、稳定剂等。
3. 乳化炸药是70年代才发展起来的新产品。1969年美国的Blabm首先比较全面地阐述了乳化炸药技术，最早的乳化炸药是非雷管敏感的，使用时必须借助中继起爆药来引爆。后来，随着对乳化炸药研究的深入，后期研究出来的乳化炸药同样具有雷管感度，而且具有很好的抗水性，其爆炸性能好，机械感度低以及安全性好等优点，同时成本低于水胶炸药。是含水炸药家族中的新贵。
传统的乳化炸药是以无机含氧酸盐水溶液为分散相, 悬浮在含有分散气泡或空心玻璃微球或其它多孔性材料的似油类物质构成的连续介质中, 形成一种油包水型的特殊乳化体系[, 这种炸药具有如下特点:
( 1) 爆炸性能好。临界直径为12~ 16mm, 用一只8号工业雷管就可以引爆。
( 2) 抗水性能强。小直径药卷敞口浸水96h以上, 其爆炸性能变化甚微。同时由于密度大, 可沉于水下, 解决了露天矿的水孔和水下爆破作业的问题。
( 3) 安全性能好。机械感度低、爆轰感度较高。
( 4 ) 环境污染小。乳化炸药的组分中不含有毒的TNT等物质, 解决了生产时的环境污染和职业中毒的问题。爆破后的有毒气体生成量也比较少, 这样就可以减少炮烟中毒事故。
( 5) 原料来源广泛, 加工工艺较简单。乳化炸药的原料主要是硝酸铵、硝酸钠、水和较少量的柴油、石蜡、乳化剂和密度调整剂等。所需的生产设备简单, 操作简便。
( 6) 生产成本较低, 爆破效果较好。由于以上特性, 乳化炸药被有人称之是继Nobel发明Dynam ite之后工业炸药发展史上的又一里程碑, 该炸药一经问世便倍受人们的广泛关注, 目前已有上百个品种在采矿、控制爆破等行业得到应用, 多数国家已采用连续化方式生产, 并且开发了自动装药车使之更适合于大规模应用, 现在其用量以每年10% 以上的速度在增加, 是当今最重要的工业炸药品种。

2.乳化炸药装药机液压系统
2.1 制定系统的传动方案
2.1.1 液压源方案
液压源的核心是液压泵。本系统一般用变量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。本系统选择回油节流调速回路，选择变量泵。
油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他形式的过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。
2.1.2 压力控制方案
液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在回油节流调速系统中，通常由变量泵供油，有溢流阀调节所需压力，并保持恒定。
2.1.3 顺序动作方案
顺序动作的方式很多，工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制，加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制连续的动作；另外还有时间控制、压力控制等。
本系统的顺序动作采用电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁换向阀。手动部分采用手动换向阀。
2.1.4 调速方案
液压缸和液压马达速度控制通过改变输入或输出液压执行元件的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调速方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。本系统采用调速阀调速，另外液压缸自身也带有缓冲装置。
2.1.5 执行机构方案
液压执行机构包括液压缸和液压马达。本系统中，仅使用了液压缸，撑起部分用2个同步液压缸实现。

2.2乳化装药机装药的结构原理和过程
先打开加料盖 , 把乳化炸药药体!以下简称药体加满送药桶。然后液压缸的活塞左行, 把药体从送药桶向装药桶输送, 并始终向药体作用一个向左且大小不变的压力。在此期间, 液压缸的活塞下行, 药体从装药管挤出向外装药。当液压缸的活塞碰到预先设置的行程开关时, 活塞上行, 送药桶中的药体在压力作用下, 又自行送入装药桶, 充满刚装药所空出的空间。同时送药液压缸活塞向左移动相应的距离。装药液压缸的活塞每上下一次即完成装药一次。这样, 装药液压缸活塞反复运行, 直至送药桶内的药体全部装完后, 液压缸的活塞右行退回, 则完成了一个完整的装药过程。

2.3系统原理图

药筒加满药体后，电磁铁1YA通电使换向阀8切换至右位，泵1的压力油经减压阀4，单向阀5和阀8进入送药缸10的无杆腔，活塞左行送药，电磁铁3YA通电使换向阀7切换至右位，泵1的压力油经阀7进入缸11的无杆腔，活塞杆下行装药，当活塞杆触动行程开关SQ4时，电磁铁3YA断电的同时4YA通电，换向阀7切换至左位，泵1的压力油经阀7进入缸11的有杆腔，活塞杆快速上行，同时送药缸10向左移动一定距离，送药桶内的药体送入送药筒（此时，减压阀出口压力减小，即减压阀进出口压差增大，系统自动向送药液压缸补油，保证了送药压力的稳定和自动送药），行程开关使电磁铁3YA通电，缸11又下行装药…如此循环往复。
当送药筒内的药体全部装完后，换向阀7复至中位，缸10的活塞杆触动行程开关SQ1使电磁铁1YA断电的同时2YA通电，使换向阀8切换至左位，泵1的压力油经阀4,5,8进入缸10的有杆腔，活塞杆快速退回，当触动形成开关SQ2时，电磁铁1YA断电，5YA通电，换向阀8复至中位，换向阀3切换至下位，液压泵1通过阀3卸荷，等待向送药筒加药结束后开始下一个循环。
由溢流阀调定主回路齿轮泵的最高供油压力, 并能防止过载。装药机短时间停止工作!如向送药桶加药体时, 采用二位电磁阀卸荷。送药液压缸回路在压力过大时, 乳花炸药药体会发生破乳现象, 影响炸药的质量( 压力过小时, 又不足以克服药体的阻力, 不能向装药桶送药。通过调节该油路上减压阀的出口压力, 就能获得合适的压力。装药液压缸活塞向上运行时, 送药桶内的药体送入装药桶, 造成减压阀出口压力的减小, 即减压阀进出口压差增大, 自动向送药液压缸补油,保证了送药压力的稳定和自动送药。因此, 该回路能满足调定最低的送药压力, 稳定∗送药压力和自动送药的基本要求。

3. 液压系统设计计算及相应元件的选型
3.1 已知条件
设计要求：送药桶长1.2m 直径0.6m 一次送药时间约1min 最大外负载N
3.2 液压缸的参数计算及选型
（1）确定工作压力
工作压力P可根据负载大小及机器的类型来初步确定。
初步选定：系统额定工作压力 P=14MPa；
（2）计算液压缸内径和活塞杆直径
查《液压系统设计简明手册》P11 式（2-3）
液压缸内径：
（式6-1）
式中 工作循环中最大的外负载；
液压缸工作压力，初算时估算；
液压缸回油腔背压力，初算时无法准确计算，根据表2-2可取为0.8MPa；
液压缸的机械效率，取为0.95；
活塞杆直径和液压缸内径之比，取液压缸无杆腔面积是有杆腔面积的2倍。即：A1=2A2
将上述数据代入式6-1中，可得：
系统：D=127.3mm;
查《液压系统设计简明手册》P11表（2-4），将液压缸内径圆调整为标准系列直径。
取：D=150mm；
活塞杆直径按=1/2及表（2-5）活塞杆标准直径系列，
取：d=90mm；
则液压缸无杆腔面积：
=，计算得： =153.86；
液压缸有杆腔面积：
=，计算得： =90.275；
活塞杆面积：
=-，计算得： =63.585

（3）液压缸的选型
查《液压气动系统设计手册》,根据所计算的D、d选择工程用液压缸。
型号
缸径
Φ
(mm)
活塞杆直径
Φ
(mm)
推力（KN）
拉 力
（KN）
最大行程
S(mm)

150
105
282.74
144.20
4000
表2 系统油缸型号及技术参数

3.4 电动机的参数计算及选型
根据系统的最大功率选择电机，所以先要计算系统的最大功率。
液压缸的运动速度： ===0.036m/s
根据所选的液压缸油液进入液压缸无杆腔的流量：
==0.036×=38.16=0.000636
初步估算系统最大功率：

式中 ————液压泵的压力和流量乘积的最大值；
————液压泵效率，齿轮泵取0.6~0.8，叶片泵取0.7~0.8，柱塞泵取0.8~0.85
由上可得：
考虑到从电机到液压缸的功率损失，应选择功率大于12.7KW的电机。
查《电气设备实用手册（上册）》，选择型电动机，其技术参数见表5
额定功率
kW
额定电压
V
额定电流
A
额定转速
r/min
效率
%
功率因数
质量
kg
厂家
15
380
31.4
970
89.5
0.81
200
上海电机
表5 型电动机

3.5 液压泵的压力、流量确定及泵的选型
（1）液压泵压力的确定
考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为
式（6-3）
式中 液压泵最大工作压力；
执行元件最大工作压力；
进油管路中的压力损失，初算时取0.5。
由液压缸的最大负载和有效面积，
可得
把上述和代入式3-3中，则

上述计算所得的是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力应满足。本系统中。
（2）液压泵流量的确定
液压泵的最大流量应为
式（6-4）
式中 液压泵的最大流量；
同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。但执行元件工作时，溢流阀正在工作，须加溢流阀的最小溢流量；
系统泄漏系数，现取。
由上得：
（3）液压泵的选型
液压泵应满足的条件:a.额定流量；
b.额定压力；
c.额定转速必须与电机相匹配，即；
d.液压泵的驱动功率应略小于电机功率。
根据以上数据查《机械设计手册》4 ，选择ZB(M)-40型斜轴式轴向柱塞泵，具体参数见表7：

产品型号
理论排量
mL/r
最高使用压力
MPa
最高转速
r/min
额定转速
r/min
理论功率
Kw
ZB(M)-40
40
28
2500
1500
13.7
表7 型斜轴式轴向柱塞泵参数
3.6 选择联轴器型号
为了补偿液压泵和电动机在安装时两轴的同轴度误差，通常采用弹性联轴器联接。常用的联轴器有简单型弹性圆柱销联轴器和弹性圆柱销联轴器。摘自《液压气动系统设计手册》
根据所选电机，可以查得电机轴径。根据电机的额定功率和转速，可以计算出电机扭矩。查《弹性联轴器》，选择TL型弹性套柱销联轴器。
查得电机轴径：D=48mm
计算电机转矩：
选择LT7型弹性套柱销联轴器，具体参数见表9。

型号
公称扭矩

轴孔直径、、
mm
LT7
500
42、45、48
表9 TL6型弹性套柱销联轴器
3.7 液压控制阀的选型
（1）电磁换向阀的选型
电磁换向阀在液压系统中的作用是用来实现液压油路的换向、顺序动作及卸荷等。它利用电磁铁通电吸合后产生的吸力推动阀心来改变阀的工作位置，是电气系统与液压系统之间的信号转换元件。
电磁换向阀按电磁铁使用的电源不同，有交流型和直流型两种。按电磁铁内部是否有油浸入，又分为干式和湿式两种。查派克选型：
系统额定工作压力为14，泵的额定流量为60，选择D3W4CNJC型号的电磁换向阀，其技术参数见表11。

型号
最高工作压力
MPa
最大流量
L/min
T口允许背压
MPa
最高换向频率
次/小时
质量
kg
D3W4CNJC
105
150
16
10000
4.8
表11 电磁换向阀型号
（2）手动换向阀的选型
手动换向阀是利用手动杠杆来操纵的方向控制阀。该阀根据定位方式的不同，有弹簧复位式和钢球定位式两种结构。
由于手动换向阀用于控制单元中，要安装在集成块上叠加。根据系统的额定工作压力14MPa,额定流量60L/min,查派克产品手册选型，选择D1DLB4CN型号的手动换向阀，具体参数见表12。

型号
最大流量
L/min
最高使用压力
（MPa）
允许背压
（MPa）
重量
（kg）
D1DLB4CN
50
350
10
1.4

表12 D1DLB4CN型号手动换向阀技术参数
（3）溢流阀的选型
溢流阀在不同的场合有不同的用途，如在定量泵节流调速系统中，溢流阀用来保持液压系统的压力恒定，并将液压泵多余的流量溢流回油箱，这时溢流阀做定压阀用；在容积节流调速系统中，溢流阀在液压系统正常工作时处于关闭状态，只是系统压力大于或等于溢流阀调定压力时才开启溢流，对系统起过载保护作用，这时溢流阀做安全阀用；此外溢流阀还可以做卸荷阀作用等等。溢流阀按其结构形式可分为直动式和先导式两类。
对于本系统，溢流阀用作安全阀。根据系统的压力和流量要求，查《中国机械设计大典》5，都选择VS064K06ZV型直动式溢流阀，具体参数见表13。
型号
通径
（mm）
额定流量
（L/min）
重量
（kg）
生产厂

VS064K06ZV
10
60
1.2
派克
表13 DBD-A10P型直动式溢流阀参数
（4）单向阀的选型
单向阀常被安置在液压泵的出油口，可防止系统压力突然升高时损坏液压泵。另外拆卸泵时系统中的油不会流失。单向阀还可做保压阀用，对开启压力大的单向阀，还可以做背压阀用。
本系统中的单向阀①安置在泵的出油口，起到保护泵的作用；而单向阀②与回油过滤器并联，当回油过滤器堵塞时起到旁通作用。查派克产品手册,对于单向阀①，选择CS600S型单向阀；对于单向阀②，选择C400B型单向阀。系统中，单向阀①采用板式连接，单向阀②采用管式连接。
（5）单向节流阀的选型
该系统的单向节流阀要求与液压锁，换向阀叠加。
单向节流阀是由单向阀和节流阀并联联构成的，可以用于单方向节流，反方向则通。
查派克光盘产品系列，对于本系统，选择FM3DDK型号的单向节流阀。
（6）液压锁的选型
液压锁用于该系统中，为防止试验台因重力而下滑，起到锁定作用。
查《机械设计手册》4，选择Z2S1020型叠加式液控单向阀。

4. 液压站设计
液压站是由液压油箱、液压泵装置以及液压控制装置三大部分组成。
液压站的结构形式可分为集中式和分散式两种。
集中式：这种形式的液压站的供油装置、控制调节装置独立于液压系统之外。该形式的优点是安装维修方便，散热环境好，布局美观，但占地面积大。本设计采用液压站集中供油，因此选用集中式的机构方式较好。
分散式：这种形式的液压站将液压系统的供油装置和控制调节装置分散在液压系统的各处，优点是机构紧凑、节省占地面积，但工况环境对系统的性能影响较大。
4.1油箱的设计
4.1.1液压油箱有效容积的确定
液压油箱的作用时贮存液压油、分离液压油中的杂质和空气，同时还起到散热的作用。液压油箱上装有空气滤清器、滤油器、液面指示器以及清洗孔等装置。一般来说，油箱容积越大越好，但若容积太大，会导致体积大，重量大，操作不便。
油箱容量的初步设计计算可依据使用情况，按下面经验公式确定油箱容积：

式中 油箱的有效容积（）；
液压泵的流量（）；
经验系数，取10
对于本系统，，选用容积为630的油箱；
长、宽、高分别为：L=1430mm,D=950mm,H=770mm；
4.1.2油箱的结构设计
（1）隔板：其作用是增长液压油流动循环时间，除去沉淀的杂质，分离、清除水和空气，调整温度，吸收液压油的压力及防止液面的波动。
（2）安装形式：隔板的安装形式有多种，可以设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过；还可以把隔板设计成低于液压油面，其高度为最低油面的2/3。使液压油从隔板上方流过。由于油箱的箱体较长故设置了三块隔板，具体形式见装配图图纸。
（3）顶盖及清洗孔：对于吸油口，回油口，泄漏油口等油口的设计，在顶盖上焊接法兰，具体尺寸见装配图图纸。而液压油箱上的清洗孔，应最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的元件。
（4）杂质和污油的排放：为便于排放污油，油箱底部应做成倾斜箱底，并将油塞安放在最低处。
（5）防止杂质入侵：为了防止液压油被污染，液压油箱应做成完全密封型的。在结构上应注意以下几点：
a.不要将配油管简单地插入液压油箱，这样空气、杂质和水分便会从其周围的间
隙侵入。
b.应尽量避免将泵或马达直接装在液压油箱的顶盖上。
c.在接合面上需要衬入密封填料、密封胶和液压密封胶，以保证可靠的气密性。例如，液压油箱的上盖可直接焊上，也可以加密封圈进行密封
d.为了保证液压油箱通大气并净化抽吸空气，需要配备空气滤清器。
（6）液压油箱的防锈：为防止液压油箱内部生锈，应在油箱内壁涂耐油防锈涂料。
4．1．3油箱附件的选型
（1）空气滤清器的选用：由于设计的油箱是开式的，液面与大气相通，为减少油液的污染，在油箱盖上设置空气滤清器。根据油箱尺寸可以选用的产品型号为QUQ2，其技术参数见表14。
过滤精度（μm）
空气流量（m3/min）
滤网孔尺寸（mm）
温度适应范围（℃）
10
0.63
0.5
-10～100
表14 QUQ2型空气滤清器技术参数
（2）液位计的选用：选用常见的浮子式液位发讯装置，型号为YWZ-250T。
4.2液压系统总体布局
液压系统总体布局有集中式、分散式。集中式结构是将整个设备液压系统的油源、控制阀部分独立设置于主机之外或安装在地下，组成液压站。如冷轧机、锻压机、电弧炉等有强烈热源和烟尘污染的冶金设备，一般都是采用集中式供油方式。分散式结构是把液压系统中液压泵、控制调节装置分别安装在设备上适当的地方。机床、工程机械等可移动式设备一般都采用这种结构。
对于动平衡试验台升降的液压系统，选用分散式结构，把液压泵、控制调节装置分别安装在不同地方。控制调节部分安装在的控制室内。
4.3 液压控制阀的安装方式
目前液压系统大多数都采用集成形式。它是将液压阀件安装在集成块上，集成块一方面起安装底板作用，另一方面起内部油路作用。这种配置结构紧凑、安装方便。
本系统中，除电磁换向阀、手动换向阀、单向阀、溢流阀，液压锁，单向节流阀采用板式连接安装在集成块上外，其它的液压控制阀采用管式连接。集成块放置与控制室内。
4.4 集成块的设计
（1）集成块设计步骤
a.制作液压元件样板； b.决定通孔的孔径，在元件孔径基础上加1mm；
c.集成块上液压元件的布置；d.集成块零件图的绘制；
（2）集成块尺寸的确定
先在装配图中把集成块上的元件放置好，然后测量距离。
a.集成块长度
把已经画好的单向阀、电磁换向阀、手动换向阀、溢流阀、液压锁、单向节流阀集中在一起，其中电磁换向阀、手动换向阀、液压锁、单向节流阀叠加，再根据液压系统的油路布置，把各阀件的油孔对应起来。两叠加阀之间的间隙留25mm，元件最外两端各留5mm。
测量总长度为185mm。
b.集成块的宽度
根据单向节流阀连接板块最外缘的距离114mm,两侧各增加10mm,为124mm，圆整为125mm。
c.集成块高度
高度首先应保证能实现系统油路的要求，其次要保证下面的单向阀、溢流阀不与上面的叠加阀相碰。综合考虑上述因素，取高度120mm。
（3）使用Solidworks三维软件画集成块
使用Solidworks三维软件画立体集成块更直观，可以测量任意两点之间的距离，能有效保证集成块内部管路不相交叉或相距太小。立体图还可以直接转换成平面图，还可以把任意面剖视图转换成平面图。立体集成块如图17所示。

图17 集成块立体图
如图17所示，红色表示进油管路，蓝色表示回油管路，绿色和紫色接油缸或液压马达。
（4）把集成块立体图转化为平面图
使用proe可以把集成块的立体图转化为平面图，供加工使用。具体平面图见图纸。

5 液压辅件的计算及选型
5.1管道尺寸的确定
液压系统中的管路按其不同的作用分为：
主管路 包括吸油管路、压油管路和回油管路，用来实现压力能传递。
泄油管路 将液压元件的泄露油液导入油箱的管路。
控制管路 用来实现液压元件的控制或调节以及与检测仪表连接的管路。
在本设计中，对于管路设计考虑主管路和控制管路的设计。
一般根据流量来选管道公称通径，选择钢管。
对于本系统，=60L/min,查相关资料，选择通径15的管道，具体技术参数见表15。
公称通径Dg
mm
钢管外径
mm
管接头连接螺纹
mm
管子厚度
mm
推荐管路通过流量
L/min
15
22
M22×1.5
2
63
表15 ①系统管道技术参数
5.2 过滤器的选型
选择过滤器的一般原则：
1）具有足够大的通油能力，压力损失小；
2）过滤精度满足设计要求；
3）滤芯应有足够的硬度；
4）滤芯抗腐蚀性好，能在规定的温度下长期工作；
5）滤芯的更换，清洗及维护方便。
5．2．1 吸油过滤器的选择
一般将粗过滤器（网式或线隙式）装在液压泵的吸油管路上，用以保护液压泵免遭较大颗粒杂质的直接伤害；
为了不影响液压泵的吸油能力，装在吸油管路上的过滤器的通油能力应大于液压泵流量的2倍。
根据系统的额定流量来选择吸油过滤器的型号，查〈〈中国机械设计大典〉〉，
对于本系统，=60L/min,选择TF-100×L-Y型号的箱外自封式吸油过滤器。具体技术参数见表17。

型号
流量
L/min
过滤精度
μm
通径
mm
发讯器装置
原始压力损失
电压
V
电流
A
TF-100×L-Y
100
80
32
24
2
<0.01
表17 TF-100×L-Y型号的箱外自封式吸油过滤器技术参数

5．2．2 回油过滤器的选择
安装在回油路上的精过滤器对流回油箱的油液起滤清作用，它不会在主油路造成压力降，又不承受系统的工作压力，因此可选用强度较低的过滤器，体积和重量可以小一些。过滤器的通流能力应不小于压油管路的最大流量。
查〈〈黎明液压〉〉，
对于本系统，选择LHN-60×※L-Y型号的微型直回式回油过滤器，具体技术参数见表21。
型号
公称流量
L/min
过滤精度
μm
通径
mm
公称压力
MPa
LHN-60×※L-Y
60
10
20
1.6
表21 LHN-40×※L-Y型号的微型直回式回油过滤器技术参数
5.3 压力表和压力表开关的选型
（1）压力表的选择
查〈〈机械设计手册〉〉4，选择耐震压力表。
对于本系统，选择YN-100型号的压力表，测压范围为0—16MPa。
（2）压力表开关的选择
查〈〈机械设计手册〉〉4,选择KF型压力表开关。
对于本系统，选择KF-L8/20E型号的压力表开关；具体技术参数见表25。
型号
通径
mm
压力
MPa
压力表螺纹
M
进油口接口螺纹M
KF-L8/20E
8
35
M20×1.5
M14×1.5(G1/4)
表25 压力表开关技术参数
5.4液压介质的选择
液压传动以液体作为工作介质传递能量。同时，液体还有润滑，防腐，防锈以及冷却的作用。工作液性质的不同以及品质的优劣都会大大影响液压系统的工作性能以及工作的可靠性。
在液压系统中，为了更好地传递动力，要求液压液应满足下列要求：
1) 适当的粘度以及良好的粘温性。
2) 有良好的化学稳定性（包括良好的氧化安定性、热安定性以及不易氧化、变质）。
3) 良好的润滑性，以减少相对运动副间的磨损。
4) 良好的抗泡沫性（起泡少、消泡快）、抗乳化性以及对金属具有良好的兼容性。
5) 体积膨胀系数、流动点以及凝点低，比热容、传热系数、闪点以及燃点高。
6) 成分纯净，不含有腐蚀性物质，并具有足够的清洁度。
7) 对人体无伤害，对环境污染小，价格便宜。
正确选择液压液对提高液压系统的工作性能以及工作可靠性，延长系统以及组件的使用寿命都有十分重要的意义。
由于弹射装置液压系统安装在在战舰上，所以液压液要有很强的抗燃性，即使航母被攻击后仍保证液压液不着火。选择水-乙二醇作为液压工作介质。
水——乙二醇液压液属于抗燃性液压液，与矿物油型相比化学组成比较复杂，是由水、乙二醇、增稠剂等，再添加润滑抗磨剂、防锈剂、抗泡剂调配而成。
水-乙二醇主要特性包括：
1）抗燃性：在高温热源或明火附近的液压设备上使用比较安全，即使燃烧，它也不会传播火苗，当火源撤离后能够自熄。
　 2）低温起动性能特好。
3）水—乙二醇介质具有良好的导热性能。
6系统性能验算
6.1液压系统压力损失验算
总压力损失包括管路的沿程压力损失、局部压力损失和控制阀的局部压力损失。由于系统的具体管路布置尚未确定，管道压力损失无法确定，所以初定管路长度为20m。
=
式中d——管径d=0.03m
——管长，取l=20m
v——断面平均流速
——液体的运动粘度.
——管道沿程阻力系数
雷诺数 系统：Re=
式中dH——水力直径，dH=4A/x;圆管
A——通流截面面积;
X——在通流截面上的湿周长度;
v——液体运动的平均速度;
——液体的运动粘度.
故液压液为层流流动。

流动区域
雷诺数范围
计算公式
层流
Re<2320
=
紊流
水力光滑管区
Re<22
3000<Re<105
=0.3164/Re0.25
105 Re108
=0.308/(0.842-)2
水力粗糙区
22<Re590
=[1.14-2lg()]-2
阻力平方区

表26 圆管沿程阻力系数的计算公式

所以 本系统===0.151
系统
由于干路中无其它的控制阀，所以阀的局部压力损失为零。
初定系统压力损失为1.5MPa>，所以满足使用需求。
6.2系统温升的验算
液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，为了简化计算，主要考虑工进时的发热量。一般情况下，工进速度大时发热量大。
液压缸的推进速度为v=36mm/s，由前面的计算可以知道此时泵的出油流量为q=60L/min，泵的出口压力为14MPa

则 系统：
总效率设为0.75，功率损失部分都转化为热量使得油温升高。
系统：14×（1-0.75）=3.5KW
由于本液压系统在试验台工作，通风状况良好，可以选择散热系数。
油箱的散热面积:
系统A=
一般系统温升允许值为35～40，本系统中假设油箱允许温升
油箱散热功率:
系统
由以上计算得：
所以液压系统没必要设置冷却器。

总 结
通过本次设计，我们在修完“液压与气压传动”和“液压元件与系统”课程的基础上，对专业能力进行了拓展训练，包括：液压系统方案设计，液压系统的设计与计算(包括：负载分析和运动分析，元件计算与选型，系统性能验算等)，液压装置的结构设计(包括：结构类型的确定，油路块设计，液压泵站的设计等)，以及相关设计软件(如AutoCAD，Pro/Engineer等)和设计手册的熟练使用等。
经过这次能力拓展训练，我们不仅仅从理论知识层面对所学的东西有个回顾，更重要的是体会到了实践操作的乐趣和艰辛，确实是一项很锻炼我们动手能力的实践课程，通过它我发现了自己的问题，也从一定的层面上锻炼了自己分析问题解决问题的能力，使我们今后更好的学习专业知识，加深理解。
 本次的课程设计，培养了我综合应用液压元件与系统课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际问题的能力；在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了许多个人无法解决的问题；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
 但是由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。
致 谢
首先感谢校方给予我这样一次机会，能够独立完成一个课题，并在这个过程中，给予我们各种方便，使我们在大四时间里，能够更多学习一些实践运用知识，增强了我们实践操作和动手运用能力，提高了独立思考的能力；其次感谢李老师的细心指导，在整个课程设计中，老师给了我很大的帮助；最后感谢在整个课程设计中帮助过我的同学。
终于在我的不懈努力下，课程设计完成了。从开始到设计基本完成，我有很多感想。这是我比较独立的在自己努力下做一个课题设计。首先要感谢老师给我们的这个机会，还要感谢诸多同学的帮助。我深切的感觉到，在这次设计中也暴露出我们的许多薄弱环节，很多学过的知识不能灵活运用，在这次课程设计后才渐渐掌握，以前学过的东西自己并不是都掌握了，很多知识都已经很模糊了，经过这次设计又回忆起来了。
做课程设计期间用到了proe，AutoCAD画图软件，很好了锻炼了用软件画图的能力，同时也学会了如何去查各种工程手册，我体会到了老师的用心良苦。
总的来说，我感觉这次课程设计学到了很多东西。
再次感谢这一路来诸多师长亲朋好友的帮助与鼓励！

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