買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 摘要 本設(shè)計(jì)是針對(duì)水電站弧形門啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)。本啟閉機(jī)是液壓?jiǎn)㈤]機(jī) ,是通過(guò)液壓缸活塞桿的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)弧形門的的轉(zhuǎn)動(dòng) ,從而達(dá)到弧形門啟閉的效果。本設(shè)計(jì)是一站控制兩門的設(shè)計(jì)，一個(gè)液壓站控制兩扇門的同時(shí)啟閉。本設(shè)計(jì)主要包括液壓缸的設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)、油箱的設(shè)計(jì)、調(diào)壓塊的設(shè)計(jì)以及閥體的設(shè)計(jì)。為了使設(shè)計(jì)更加的合理，在設(shè)計(jì)中還有相關(guān)的穩(wěn)定性驗(yàn)算的性能驗(yàn)算。不僅如此，本設(shè)計(jì)借鑒了相關(guān)的資料，采用了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，充分的吸收了前人的寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞： 啟閉機(jī)；液壓缸；液壓系統(tǒng)圖；液壓元件 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 is is of to of so as to is a a at of In to in of of of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 目錄 前 言 3 第 1 章 液壓缸的設(shè)計(jì) 3 工況分析 4 液壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算 4 液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 6 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 12 第 2 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與要求 15 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 15 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 15 第 3 章 液壓系統(tǒng)圖的擬定 16 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 16 基本方案的制定 16 液壓系統(tǒng)圖的繪制 19 第 4 章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) 23 液壓泵和電動(dòng)機(jī)的 選擇 23 油箱容積的計(jì)算 24 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)用油量的計(jì)算 24 油管管徑的計(jì)算 24 其它液壓元件的選擇 25 第 5 章 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 27 管路系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算 27 系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 30 油箱的尺寸設(shè)計(jì) 32 總 結(jié) 33 參 考 文 獻(xiàn) 33 致 謝 34 附 錄：英文資料 (中英對(duì)照 ) 附 錄：圖紙 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 1 液壓缸的設(shè)計(jì) 況分析 本次設(shè)計(jì)是一站控制兩門的液壓系統(tǒng)， 用于操作弧形門 型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，額定啟門力為 工作行程 內(nèi)容包括液壓油缸、液壓控制系統(tǒng)等 。 根據(jù)操作弧形門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行的功能特點(diǎn)，對(duì)該啟閉機(jī)制訂的設(shè)計(jì)制造原則是：“安全可靠，經(jīng)久耐用、技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單”，在設(shè)計(jì)和制造方面，全面執(zhí)行技術(shù)條款的全部?jī)?nèi)容。并可以同時(shí)開(kāi)啟兩條門，開(kāi)啟速度達(dá)到 上 。 壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算 液壓缸的主要幾何尺寸，包括液壓缸的內(nèi)徑，活塞桿的直徑 ，液壓缸行程等。 壓缸內(nèi)徑的確定 選液壓缸的工作壓力 根據(jù)分析，此起重機(jī)的負(fù)載較大，按類型屬于起重運(yùn)輸機(jī)械，初選液壓缸的工作壓力為 5 。 算液壓缸的尺寸 0 310 )(4 22 表 和 p 的關(guān)系 5 工作壓力 10 2020 速度比 2 2 表 d 和 D 的關(guān)系 5 d 根據(jù)系統(tǒng)工作壓力 取速度比 2 再根據(jù)速度比 選取 d 和 D 的關(guān)系： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)?。?00 ， 0 3 最大行程查 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ，選取最大行程 300 3 液壓缸的有桿腔工作壓力： )(4 221 )70 22 塞桿 穩(wěn)定性驗(yàn)算 因?yàn)榛钊麠U長(zhǎng)為 而活塞直徑為 需要對(duì)活塞桿 進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。 活塞桿彎曲失穩(wěn) 臨界負(fù)荷 可按下式計(jì)算 )(1022 62 在彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷 ,活塞桿將縱向彎曲。因此活塞桿最大工件負(fù)荷 F 按下式驗(yàn)證。 中 E 活塞桿材料的彈性模數(shù) )(鋼材： )(10210 3 J 活塞桿橫截面慣性矩 )( 4m ，圓截面： )(0 4 44 K 安裝及導(dǎo)向系數(shù) 安全系數(shù)，一般取 n 安裝距 5 經(jīng)計(jì)算活 塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算合格。 壓缸的有效面積 根據(jù)上面的結(jié)果，則液壓缸的有效面積為： 無(wú)桿腔面積4 m 有桿腔面積4 )(22222 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 m 壓缸的行程 液壓缸的行程為 300 。 壓缸缸筒的長(zhǎng)度 液壓缸缸筒的長(zhǎng)度由液壓缸的行程決定，液壓缸缸筒長(zhǎng)度 300 。 壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括缸筒壁厚，油口直徑、缸底厚度、缸頭厚度等。 弧形工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸為傾斜式布置，兩端鉸接連接，并且在油缸的上端吊頭與埋件軸以及下端吊頭與閘門吊耳連接處內(nèi)裝自潤(rùn)滑球面滑動(dòng)軸承，滿足使油缸自由擺動(dòng)，并可以消除啟閉機(jī)或閘門由于安裝等誤差造成的對(duì)油缸的不利影響。油缸與管路之間采用軟管連接。 筒壁厚的計(jì)算和校核 厚的計(jì)算 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，由上求得缸體內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)值 得外徑 可知 2)100125( 225 液壓缸的缸筒壁厚的校核 缸的額定壓力 M 625 ,取 M P 。 液壓缸缸壁的材料選 45 號(hào)鋼，查金屬工藝學(xué)表 6得其材料抗拉強(qiáng)度 00。 4 取安全系數(shù)為 5n ， 4 057 0 0 D 108 2 0 021 0 0 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 =厚合適。 壓缸油口直徑000 13.0 式中 0d 液壓缸油口直徑 m d 液壓缸內(nèi)徑 v 液壓缸最大輸出速度 0v 油口液流速度 =20 缸底厚度 該液壓缸為平形缸底且 有 油孔，其材料是 45 號(hào)鋼 。 )(4 3 y式中 h 缸底厚度 m 0d 缸底油孔直徑 m 試驗(yàn)壓力 D 液壓缸內(nèi)徑 m 缸底材料的許用應(yīng)力，取安全系數(shù) n=5，則 M 405 。 由于缸的額定壓力 M 625 ，所以取 M 。 6 10140) 頭與法蘭的聯(lián)結(jié)計(jì)算 結(jié)方式：螺栓聯(lián)結(jié) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 栓的設(shè)計(jì) (1)計(jì)算每個(gè)螺栓的總拉力 F 選用 6個(gè)螺栓均布在缸頭上，則 6 6 66 107063 (2)計(jì)算直徑 d 螺栓連接缸頭和法蘭，主要受到變載荷的作用，而影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素為應(yīng)力幅，故應(yīng)滿足疲勞強(qiáng)度條件 2211 aa c 查機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表 15 螺栓直徑 14 =1， ，k=2 求得1 1 螺栓和被聯(lián)結(jié)件均為鋼制，采用金屬墊片，故取相對(duì)剛度系數(shù) cc P 6 6 由設(shè)計(jì)手冊(cè)，選 原設(shè)相符。 頭厚度 h 的計(jì)算 本液壓缸選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭，其計(jì)算方法如下： )(3 0 式中 h 法蘭厚度 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 F 法蘭受力總和 N d 密封環(huán)內(nèi)徑 m 密封環(huán)外徑 m 0D 螺釘孔分布圓直徑 m 密封環(huán)平均半徑 m 法蘭材料的許用應(yīng)力 均壓槽一般寬為 為 O 型密封圈的壓縮率為 W=（ 00 /) ，缸頭和法蘭的聯(lián)結(jié)是固定的，其密封也是固定的，取 W=20%，即 00 /) = 10 d，0 0000 ， 100 ， 0 0 ， 間螺 20 M P an b 1 4057 00 1 5 0 0 0 03 蘭直徑和厚度的確定 法蘭直徑取與缸頭直徑相同，即 70法法蘭厚度取 5蓋的聯(lián)結(jié)計(jì)算 聯(lián)接方式：螺栓聯(lián)接 缸體螺紋處的拉應(yīng)力為： 214切應(yīng)力： zd 31 01 成應(yīng)力為： 2 n 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 式中 K 螺紋擰緊系數(shù)，動(dòng)載荷，取 3K F 缸體螺紋處所受的拉力 N ， 0000 1d 螺紋內(nèi)徑 z 螺栓個(gè)數(shù)，取 6z 螺紋處的拉應(yīng)力 螺紋材料的許用應(yīng)力， M P an b 1 8023 60 n 安全系數(shù)，一般取 M P 由設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 頭直徑 d=0D+螺d+間 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 壓缸主要尺寸的確定 小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 220 2100201300 塞的寬度 B 向套長(zhǎng) A 0100 ， 取 d 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 套長(zhǎng)度 C 2)( 2)5680(115 液壓缸的最大流量 啟門流量的計(jì)算： 無(wú)桿腔回油流量： M 311 有桿腔進(jìn)油流量： M 182 壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 在液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓油缸各零部件材料的選擇上，嚴(yán)格按用戶要求和相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。油缸缸體材料采用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管，活塞桿采用符合 優(yōu)質(zhì) 45#實(shí)心鍛鋼正火處理、銷軸材料采用鍛鋼 40質(zhì)處理、并做無(wú)損探傷檢測(cè)，上端蓋、下端蓋及活塞、吊頭材料均采用 45 鋼鍛焊結(jié)構(gòu)、其焊縫為類焊縫、并按類焊縫進(jìn)行檢查和探傷。油缸活塞桿強(qiáng)度、油缸內(nèi)徑、活塞寬度、活塞桿導(dǎo)向長(zhǎng)度及零部件的公差、配合的設(shè)計(jì)依據(jù) 5167械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從設(shè)計(jì)上保障了油缸啟閉機(jī)性能的先進(jìn)性及可靠性。 油缸的全套動(dòng)靜密封件均采用 司產(chǎn)品，其使用壽命長(zhǎng)達(dá) 10；液壓泵站管路所有靜密封均采用優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)密封件。 導(dǎo)向套用 料，導(dǎo)向面的配合公差為 合面的圓度公差為 軸度為 油缸設(shè)有排氣測(cè)壓裝置。采用進(jìn)口 品，銷軸部位設(shè)有防水防銹機(jī)構(gòu)。 關(guān)節(jié)軸承采用自潤(rùn)滑軸承，用戶使用時(shí)可免維護(hù)。 對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的運(yùn)輸采取了可靠的防撞、防震、防刮傷、防擦傷、防磕碰等防護(hù)措施。 體 體端部連接結(jié)構(gòu)及缸體材料 液壓缸的工作壓力 M P aM ,起材料選 用 45 號(hào)無(wú)縫鋼，并調(diào)質(zhì)到241 結(jié)構(gòu)連接方式選用法蘭式連接。 液壓 缸的缸體材料為優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管制作，強(qiáng)度高于 徑采用 9 配合要求，表面粗糙度達(dá) 線度要求達(dá) 1000:度要求達(dá) 口有導(dǎo)向角，粗糙度為 口采用法蘭連接，法蘭材料為 45#鍛鋼，并經(jīng)正買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 火處理。有關(guān)焊接采用氬弧焊，焊前預(yù)熱，焊后局部高溫回火去應(yīng)力處理，并對(duì)焊縫進(jìn)行 100%超聲波探傷，按 標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。 技術(shù)要求 （ 1）缸體內(nèi)徑 采 用 合。因此液壓缸采用 O 型橡膠密封，表面粗糙度 m，需珩磨。 （ 2）缸體內(nèi)徑 d 的圓度公差值取 10 級(jí)精度，圓柱度公差值取 8 級(jí)精度。 （ 3）缸體端面 T 的垂直公差值選 7 級(jí)精度。 （ 4）為了防止腐蝕和提高壽命，缸體的表面應(yīng)鍍上厚度為 30鉻層，鍍后進(jìn)行珩磨或拋光。 蓋 壓缸的缸蓋材料選用 鍛焊鋼件，材料為 45#并經(jīng)正火處理 ，并在其表面熔堆黃銅、青銅或其他材料。 各配合處的圓柱度高于 9 級(jí) 。 術(shù)要求 （ 1）直徑基本尺寸（同缸徑） 00 、 2D （基本尺寸同活塞桿密封圈外徑）的圓度公差值選取 7 級(jí)精度。 （ 2） 2D 與 d 的同軸度公差值為 （ 3）端面 A、 B 與直徑 d 軸心線的公差值選 7 級(jí)精度。 （ 4）導(dǎo)向孔的表面粗糙度為 m。 塞 塞與或是桿的連接形式：螺紋連接 塞與缸體的密封： O 型密封圈密封 塞的材料：選用 45 塞的技術(shù)要求 （ 1）活塞外徑活 級(jí)精度。 （ 2）端面 T 對(duì)內(nèi)孔內(nèi) 級(jí)精度。 （ 3）外徑外0 級(jí)精度。 活塞所用材料為 45#鍛件正火處理加支承環(huán)結(jié)構(gòu)（材料為 活塞外徑公差達(dá) 徑采用基孔制，公差為 密封 面（槽）的加工精度為 糙度為 端面對(duì)內(nèi)孔的垂直度為 徑對(duì)內(nèi)徑的同軸度為 位有導(dǎo)向角導(dǎo)入。 塞桿 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 塞桿的端部結(jié)構(gòu)：外螺紋連接 部結(jié)構(gòu)尺寸 端部為螺紋連接，其活塞桿螺紋尺寸如下： 直徑與螺紋 螺紋長(zhǎng)為 40。 塞桿結(jié)構(gòu)：活塞桿選用實(shí)心桿 塞桿的材料： 45 號(hào)鋼 術(shù)要求 （ 1）活塞桿活d和 d 的圓度公差枝選 10 精度。 （ 2）活塞桿的圓柱度公差值選取 7 級(jí)精度。 （ 3）活塞桿活d對(duì) d 的徑向跳動(dòng)公差值為 （ 4）端面 T 的垂直度公差值選 7 級(jí)精度。 （ 5）活塞桿上的螺紋按 7 級(jí)精度加工。 （ 6）活塞的連接銷孔應(yīng)按 11 級(jí)加工，該孔軸線與活塞桿軸線的垂直公差值取 6級(jí)精度。 （ 7）活塞桿上工作表面的粗糙度為 m。 （ 8） 表面防腐采用鍍鉻工藝，先鍍 鍍 頭開(kāi)有夾頭及導(dǎo)向角，所有結(jié)構(gòu)均符合國(guó)標(biāo)要求，表面硬度達(dá) 上 。 塞桿的導(dǎo)向、密封與防塵 向套 （ 2）材料： 3）導(dǎo)向套內(nèi)徑的配合，選為 H8/面粗糙度為 m。 封：選用 O 型密封圈 塵：防塵圈 壓缸的緩沖裝置 緩沖裝置是為了防止和減少液壓運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊，通過(guò)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生內(nèi)壓力抵抗液壓推力、慣性力和載荷力，降低液壓桿的速度。該系統(tǒng)中活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度較小，移動(dòng)慣性不 大，選用固定性的緩沖方式。 氣裝置 當(dāng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停止工作，系統(tǒng)中的油液由于本身重量的作用和其他原因而流出，這時(shí)易使空氣進(jìn)入系統(tǒng)，如果液壓缸中有空氣或混入空氣，都會(huì)使液壓缸運(yùn)動(dòng)不不平穩(wěn)。因此可在液壓缸的最高部位設(shè)置排氣裝置。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 2 液壓系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 步驟與要求 液壓傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各式各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠，成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 。 本次設(shè)計(jì)主要是啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)。綜合考慮弧形工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸務(wù)傾斜式布置，兩端鉸鏈連接，并且在油缸的上端吊頭與埋件軸以及下端吊頭與閘門吊耳連接處內(nèi)裝自潤(rùn)滑球面滑動(dòng)軸承，滿足使油缸自由擺動(dòng)，并可以消除啟閉機(jī)或閘門由于安裝等誤差造成的對(duì)油缸的不利影響。油缸與管路之間采用軟管連接。 壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)步驟液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。 （ 1）確定液壓執(zhí)行元件的形式； （ 2）進(jìn)行式?jīng)r分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； （ 3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)有原理圖； （ 4）選擇液壓元件； （ 5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； （ 6）繪制工程圖，編制技術(shù)文件。 3 壓系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)式程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)行進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 （ 1） 主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； （ 2） 液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； （ 3） 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； （ 4） 各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； （ 5） 對(duì)調(diào)整范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； （ 6） 自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求； （ 7） 對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； （ 8） 對(duì)效率、成本等方面的要求。 3 本液壓系統(tǒng)是為隆回中州而設(shè)計(jì)、制造，用于控制溢洪道弧門啟閉機(jī)油缸開(kāi)啟和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 關(guān)閉的液壓系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、布局美觀、性能可靠、能耕低的優(yōu)點(diǎn)，其油缸工況符合用戶提供的原理要求。 本套液壓系統(tǒng)配有壓力控制器 (電接點(diǎn)溫度計(jì) (液位控制 器(可對(duì)系統(tǒng)壓力、油液溫度及液位高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在閘門啟閉過(guò)程中，閘門開(kāi)度及行程實(shí)行全程控制，通過(guò)電器、液壓動(dòng)作進(jìn)行同步控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整同步。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 3 液壓系統(tǒng)圖的擬定 壓系統(tǒng)主要參數(shù) 的確定 通過(guò)工況分析，可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過(guò)程中速度和載荷變化情況，為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流量取決于執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 表 要 技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 名稱 參數(shù) 備注 1 最大啟門力 2 6302 最大閉門力 自重閉力 3 工作行程 13004 油缸內(nèi)徑 1005 活塞桿直徑 706 油泵 32 液 7 電動(dòng)機(jī) (滿足 2 有桿腔計(jì)算壓力 9 閘門關(guān)閉時(shí)間 約 1710 閘門開(kāi)啟時(shí)間 約 1711 系統(tǒng)壓力等級(jí) 25本方案 的制定 （ 1）制定調(diào)速方案 液 壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 速度控制通過(guò)改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 容積節(jié)流調(diào)速。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種 系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷 的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。 調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開(kāi)式循環(huán)形式。在開(kāi)式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開(kāi)式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。 （ 2）制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)或無(wú)級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié) 流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。 在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來(lái)獲得所需的工作壓力。 （ 3）制定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī) 械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。 另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無(wú)載啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，延時(shí)繼電器發(fā)出電信號(hào)使卸荷閥關(guān)閉，建立起正常的工 作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。當(dāng)某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時(shí)，回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值，通過(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開(kāi)順序閥使壓力油通過(guò)，來(lái)啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。 （ 4）選擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率，液 壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過(guò)濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過(guò)相應(yīng)的精過(guò)濾器再次過(guò)濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過(guò)濾器或其他型式的過(guò)濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 本 液壓控制系統(tǒng)包含下述功能：一次、二次安全調(diào)壓保護(hù)，分別滿足啟門和閉門打開(kāi)液 控單向閥的壓力控制要求，并起安全保護(hù)作用。方向控制，實(shí)現(xiàn)啟門和閉門動(dòng)作，在此功能里設(shè)置了消除換向沖擊的功能，使閘門啟、停平穩(wěn)。任意位置鎖定，在任何開(kāi)度均通過(guò)裝于油缸上的專用閥組實(shí)現(xiàn)安全鎖定，防止任何意外事故對(duì)閘門系統(tǒng)產(chǎn)生影響。雙缸啟、閉門同步功能，通過(guò)流量調(diào)速閥分別控制兩只油缸的油量，如果兩側(cè)油缸在運(yùn)行中產(chǎn)生了偏差，糾編儀將發(fā)出偏差信號(hào)，相應(yīng)的電磁鐵得失電，把相對(duì)快速的油缸的多余流量放掉一部分，從而控制兩油缸的流量，進(jìn)而消除偏差，此過(guò)程全程跟蹤，保證兩只油缸啟、閉門同步，偏差 20 系統(tǒng)采用流量 調(diào)速閥來(lái)控制液壓?jiǎn)㈤]機(jī)兩側(cè)油缸的進(jìn)出流量，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行和糾偏。同時(shí)并聯(lián)手動(dòng)流量控制閥，便于設(shè)備調(diào)試和檢修時(shí)操作油缸和閘門，最大程度地保證了閘門的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 在本次設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵元器件均采用國(guó)際和國(guó)內(nèi)知名先進(jìn)品牌的各類液壓、電氣元件、輔件和技術(shù)。 本次設(shè)計(jì)全面滿足要求的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，同時(shí)參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 壓系統(tǒng)圖 的繪制 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù) 多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。 大型設(shè)備的關(guān)鍵部位，要附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時(shí)能迅速更換，保證主要 部件 連續(xù)工作。 3 各液壓元件盡量采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。 系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動(dòng) 作，注明各液壓元件的序號(hào)以及各電磁鐵的代號(hào)，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動(dòng)作表。 本液壓系統(tǒng)原理圖如下： 液壓系統(tǒng)的動(dòng)力控制：（參見(jiàn)液壓原理圖 本液壓控制系統(tǒng)由兩臺(tái)泵組供油，在通常情況下互為備用，同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)油泵可以同時(shí)開(kāi)啟兩條門。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 27 在設(shè)備初次調(diào)試前，請(qǐng)檢查液壓系統(tǒng)的各溢流閥、各安全溢流閥、各減壓閥的調(diào)壓手柄，確定都處于松開(kāi)狀態(tài)。 確定油箱內(nèi)已加滿液壓油；拆開(kāi)主油泵泄油膠管，從油泵泄油口加入清潔的液壓油，直至充滿殼體，裝上主油泵泄油膠管；拆下電機(jī)的防護(hù)罩，按順時(shí)針?lè)较蚴謩?dòng)盤(pán)車 20 30 圈，排盡油泵吸油區(qū)的空氣，裝上防護(hù)罩；點(diǎn)動(dòng)主油泵電機(jī)，確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確。 按原理圖要求連接好缸旁鎖緊塊、工作油缸，啟動(dòng)任意一臺(tái)電機(jī)，空載運(yùn)行 5分鐘，確定電機(jī)油泵運(yùn)行正常后，讓電磁鐵 電，調(diào)節(jié)溢流閥（件號(hào) 11）使壓力表 1 顯示壓力為 1 ，讓電磁換向閥 (件號(hào) 磁鐵 電，調(diào)節(jié)回油背壓溢流閥（件號(hào) 19），控制壓力表 2 顯示壓力為 緊調(diào)節(jié)螺母，然后電磁溢流閥 (件號(hào) 11)和溢流閥 (件號(hào) 合調(diào)壓，使溢流閥 (件號(hào) 作壓力為 7力表 1 顯示 )；讓 電磁鐵 電、 電，逐級(jí)調(diào)電磁溢流閥（件號(hào) 11）和鎖緊閥塊上安全溢流閥（件號(hào) 使安全溢流閥溢流壓力為 19意調(diào)整左油缸鎖緊塊時(shí)必需將右缸壓力油入口的球閥 (件號(hào) 緊，調(diào)整右油缸鎖緊塊時(shí)必需將左缸壓力油入口處球閥 (件號(hào) 緊，兩處壓力調(diào)好后打開(kāi)球閥；最后先松開(kāi)電磁溢流閥 (件號(hào) 11)手柄，讓電磁鐵 電、 電，逐級(jí)調(diào)節(jié)電磁溢流閥 (件號(hào) 11)溢流閥控制壓力為 18 合調(diào)節(jié)工作油泵手動(dòng)變量，使工作泵組輸出壓力和流量合符工況要求 的壓力油 (系統(tǒng)流量滿足開(kāi)關(guān)閘速度 上 )，鎖緊所有壓力閥上調(diào)節(jié)螺母。這樣便完成 1#工作油泵和 1#油缸組的壓力調(diào)試。 用同樣的方法啟動(dòng) 2#油泵電機(jī)組，調(diào)節(jié) 2#油缸閥組壓力控制元件，其調(diào)節(jié)方法與 1#油缸組一樣。 用戶可根據(jù)原理圖要求調(diào)節(jié)好每個(gè)壓力控制元件的發(fā)信點(diǎn)，當(dāng)所處點(diǎn)壓力降低或升高至壓力控制器的調(diào)定壓力時(shí)，壓力控制器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各點(diǎn)壓力控制。缸旁鎖緊閥塊在液壓系統(tǒng)中同時(shí)起保壓和安全作用，當(dāng)液控單向閥的控制油被切斷時(shí)，閥門可實(shí)現(xiàn)任意位置停；當(dāng)有桿腔壓力出現(xiàn)事故壓力時(shí)，安全閥便迅速打開(kāi) 溢流，從而保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)受損。 液壓系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明（參見(jiàn)液壓原理圖 本系統(tǒng)含二組工作油缸，其工作原理一樣，下面以 1#油缸組為例作動(dòng)作說(shuō)明。 系統(tǒng)壓力流量輸出正常后， 讓電磁換向閥（件號(hào) 磁鐵 電、 力油經(jīng)過(guò)電磁換向閥 (件號(hào) 分兩股進(jìn)入二個(gè)調(diào)速整流裝置 (件號(hào) 22、買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 28 23 組合 )，通過(guò)截止閥、鎖緊塊進(jìn)入油缸有桿腔；兩處無(wú)桿腔油液經(jīng)截止閥 (件號(hào) 合成一股，通過(guò)回油背壓閥 19、回油濾油器回油箱，這樣便實(shí)現(xiàn)閥門提升動(dòng)作；讓電磁換向閥電磁鐵 電 、 電，壓力油經(jīng)換向閥 (件號(hào) 兩路經(jīng)單向節(jié)流閥 (件號(hào) 入油缸鎖緊塊成為控制油打開(kāi)鎖緊塊上液控單向閥(件號(hào) 有桿腔油液經(jīng)鎖緊塊、截止閥、調(diào)速整流閥、電磁換向閥、截止閥 (件號(hào) 入油缸無(wú)桿腔，油缸靠自重下行，如果無(wú)桿腔出現(xiàn)負(fù)壓，無(wú)桿腔可通過(guò)單向閥 (件號(hào) 油箱補(bǔ)油，這樣便實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。 速度及同步控制（參見(jiàn)原理圖 二組油缸控制方法一樣，下面以 1#油缸組為例來(lái)說(shuō)明。 工作油缸動(dòng)作正常后，在閥門開(kāi)啟、關(guān)閉過(guò)程中，調(diào)節(jié)左、 右兩路調(diào)速整流裝置上調(diào)速閥（件號(hào) 調(diào)節(jié)活塞桿退回、伸出速度（即開(kāi)關(guān)閥門速度），調(diào)速閥可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)活塞桿運(yùn)動(dòng)速度。所以，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速閥可達(dá)到兩只油缸基本同步。 在閘門啟閉過(guò)程中，同孔閘門兩只油缸要求同步，閘門開(kāi)度方向不同步誤差不大于 10門開(kāi)度及行程控制裝置全程實(shí)行自動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)左油缸運(yùn)動(dòng)速度快于右油缸運(yùn)動(dòng)速度，自動(dòng)糾編儀發(fā)信，電磁換向閥 (件號(hào) 磁鐵 電，進(jìn)入左油缸的壓力油會(huì)經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥（件號(hào) 電磁換向閥（件號(hào) 行分流而降低運(yùn)動(dòng)速度，調(diào)節(jié)節(jié)流閥（件號(hào) 端可控制分流量大??；當(dāng)右油缸運(yùn)動(dòng)速度快于左油缸運(yùn)動(dòng)速度，自動(dòng)糾編儀發(fā)信，電磁鐵 電，進(jìn)入右油缸的壓力油會(huì)經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥（件號(hào) 電磁換向閥（件號(hào) 行分流而降低運(yùn)動(dòng)速度，調(diào)節(jié)節(jié)流閥（件號(hào) 端可控制分流量大??；同樣在閥門關(guān)閉過(guò)程中，通過(guò)電磁換向閥（件號(hào) 失電，可實(shí)現(xiàn)工作油缸同步的自動(dòng)微調(diào)整。 單孔閘門啟、閉操作：本系統(tǒng)具有閘門下滑自動(dòng)提升功能，由于系統(tǒng)正常的內(nèi)泄漏，閘門長(zhǎng)時(shí)間保壓會(huì)出現(xiàn)閘門自動(dòng)下滑現(xiàn)象，當(dāng)閘門下滑 50，通過(guò)電器控制自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)壓 ，實(shí)現(xiàn)提升，閘門提升至原位后發(fā)出報(bào)警；如繼續(xù)下滑至100動(dòng)備用電機(jī)油泵，將閘門提升運(yùn)動(dòng)至原來(lái)位置并發(fā)出報(bào)警，本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)液壓?jiǎn)㈤]的工作油泵與備用泵啟、停及切換控制等功能。 油箱內(nèi)液體清潔度控制：（參見(jiàn)原理圖 當(dāng)回油過(guò)濾器（序號(hào) 6）進(jìn)出口壓力差上升到 （顯示過(guò)濾器的濾芯已堵塞），濾油器報(bào)警裝置觸點(diǎn)閉合并發(fā)訊啟動(dòng)聲光報(bào)警，提醒更換或清洗濾芯。 油箱內(nèi)液位控制：（參見(jiàn)原理圖 按油箱的實(shí)際使用情況合理的安裝面板式液位控制器，當(dāng)液位超過(guò)上限時(shí)，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 29 出聲光報(bào)警，停止往油箱內(nèi)加液壓油；當(dāng)液位低于下限液面時(shí)， 出聲光報(bào)警，停泵檢查液面下降原因，人工往油箱內(nèi)加油。 油箱內(nèi)油溫控制：（參見(jiàn)原理圖 油箱內(nèi)安裝有兩個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)（件號(hào) 設(shè)有四個(gè)發(fā)信點(diǎn)，當(dāng)液溫低于 10 時(shí)， 出低溫報(bào)警，不能啟動(dòng)電機(jī)；當(dāng)溫度高于 60時(shí)， 出高溫報(bào)警，延時(shí) 5 秒停泵檢查；當(dāng)油溫低于 20時(shí)， 信接通電加熱器；當(dāng)油溫達(dá)到 40時(shí)， 信斷開(kāi)電加熱器。 表 電磁鐵動(dòng)作表 2 機(jī)啟動(dòng) + - 系統(tǒng)啟動(dòng) + + 閘門開(kāi)啟 缸一過(guò)快 + + + - + - 缸二過(guò)快 + + + - - + 閘門關(guān)閉 缸一過(guò)慢 + + + - + + 缸二過(guò)慢 + + - + - + 閘門開(kāi)啟 缸三過(guò)快 + + + - + - 缸四過(guò)快 + + + - - + 閘門關(guān)閉 缸三過(guò)慢 + + - + + - 缸四過(guò)慢 + + - + - + 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 30 4 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) 壓泵和電機(jī)的選擇 油泵最高工作壓力、最大工作流量，電機(jī)功率的計(jì)算。 油泵工作壓力計(jì)算 ： 液壓泵的出口壓力必需滿足系統(tǒng)中啟門