基于CATIA V5的液压泵站的设计

　　液压综合试验台是对液压系统的部件、附件进行耐压试验、性能测试、泄漏检验的关键设备,对提高产品性能质量起着重要作用。作者针对某厂提出的技术要求研制开发了一种高压大流量综合试验台,用于液压产品的出厂检验,被检验的产品有作动筒、蓄能器、油箱与活门等。

　　作为液压综合试验台重要的组成部分,液压泵站能提供满足系统压力和流量所需要的压力能,从而使执行元件完成设定的动作。作为液压系统的动力源,液压泵站设计的优劣直接影响到系统的成败。作者介绍了液压综合试验台液压泵站的设计过程,给出了液压管路的计算方法,并应用三维CAD软件CATIA V5对液压泵站进行了具体布置。设计的液压泵站主要技术参数为: (1)系统工作压力: 0~40MPa; (2)额定流量: 500 L/min; (3)工作介质: 15号航空液压油; (4)油温控制范围: (15±5)℃。

　　1　液压泵站设计

　　1·1　液压泵站组成及作用

　　液压泵站由3个分泵站组成,分别称为1号泵站、2号泵站和3号泵站。3个泵站组成类似,限于篇幅,作者主要讨论2号泵站的设计过程。如图1所示, 2号泵站主要由主泵组、中转系统、冷却系统和电控系统组成。主泵组主要包括2个油泵-电机组,1个不锈钢油箱及液压附件,油泵采用轴向柱塞泵,系统最大流量200 L/min,电机功率为110 kW,主油箱容积为1 000 L。中转泵组主要包括中转油泵-电机组、1个不锈钢油箱及液压附件,中转油泵采用齿轮泵,排量为200 cm³/r,电机功率为7·5 kW,中转油箱容积为500 L。冷却系统主要包括冷却油泵-电机组、2个板式散热器、冰水机、冷却塔及液压附件。冷却油泵-电机组采用上海凯泉的一体化立式泵,泵流量为15 m³/h,电机功率为15 kW,散热器散热面积分别为6、10 m²,冰水机功率为150 kW,冷却塔容积为80 m³。电控系统主要包括电机软启动器及一些电气元件。

　　主泵组的作用是向系统提供一定压力和流量的液压油。由于招标文件要求液压工位回油需要一定背压,若工位回油直接回到主油箱,则由于系统管路较长而不利于实现背压值要求,所以在工位间设置了中转系统。此外,中转系统的存在既缓解了压力大的回油管路对主油箱的冲击,保证了主油箱内液流平稳,又起到了一定的散热作用。冷却系统的作用是利用冰水机、冷却塔和散热器来控制油温,进行散热。电控系统主要是对液压泵站所有元件进行电气控制,使其正常工作。

　　1·2　液压泵站布置

　　根据现场场地情况,将液压泵站分别置放于工位间、泵房及两者之间的走道中,即中转油箱置于工位间,中转泵组置于工位间与泵房之间的走道中,泵站其余部分置于泵房中,如图2所示。这样解决了泵房地方拥挤问题和中转泵噪声大的问题。