1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)中文題目 超大排量混凝土泵車(chē)泵送液壓控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)英文題目 The literature review of hydraulic control system design of concrete pump truck學(xué) 院： 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明書(shū)本人鄭重聲明：在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在易際明、嚴(yán)東兵指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、撰寫(xiě)的成果，設(shè)計(jì)中所引用他人的文字、研究成果，均已在設(shè)計(jì)中加以說(shuō)明；在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)中未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果，未篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)和資料若

2、有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)生簽名： 年 月 日目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 緒論21.1 混凝土泵車(chē)簡(jiǎn)介21.2 混凝土泵車(chē)研究背景21.3 國(guó)內(nèi)外混凝土泵車(chē)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀31.3.1 國(guó)外混凝土泵車(chē)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀31.3.2 國(guó)內(nèi)混凝土泵車(chē)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀41.4 混凝土泵車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)41.5 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)和目標(biāo)52 大排量混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)回路原理分析52.1 高壓泵送和低壓泵送的區(qū)別52.2 主油路和高低壓自動(dòng)切換回路72.3 全液控?fù)Q向回路92.3.1全液控?fù)Q向回路的組成和原理92.3.2 低壓正泵工作循環(huán)圖92.4 重點(diǎn)原理圖分析122.4.1 液控?fù)Q向回路分析122.4.2

3、 電磁溢流閥油路分析133 參數(shù)化設(shè)計(jì)143.1混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計(jì)143.2液壓泵選型143.3選型數(shù)據(jù)校核164 液壓元器件選型164.1 蓄能器的選型164.2壓力表的選取164.3 換向閥的選型174.3.1擺缸三位四通液控?fù)Q向閥的選型174.3.2 三位四通電磁換向閥選型184.3.3 小液動(dòng)閥的選型194.3.4 二位四通電磁換向閥204.4 插裝閥的選型214.4.1 蓋板式插裝閥選取215 液壓集成閥塊設(shè)計(jì)215.1 閥塊主要表面功用225.1.1 閥塊的底面225.1.2閥塊的頂面235.1.3閥塊的左側(cè)面和右側(cè)面245.1.4 閥塊的前面255.1.5閥塊的后面26

4、5.2 閥塊的設(shè)計(jì)275.2.1閥塊體尺寸的確定275.2.2閥塊油道孔徑的確定275.2.3 閥塊材料的選取285.2.4 相鄰油道最小壁厚的計(jì)算286 總結(jié)與展望296.1 總結(jié)296.2 展望30致 謝30參考文獻(xiàn)31超大排量混凝土泵車(chē)泵送液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘要】：大排量混凝土泵車(chē)是集行駛、泵送、布料功能于一體的高效混凝土輸送設(shè)備，具有作業(yè)安全、施工效率高、質(zhì)量好、成本低、且不會(huì)污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工程建設(shè)、機(jī)場(chǎng)、道路、橋梁、水利、電力、能源等混凝土工程中8，并隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和國(guó)際交流不斷的加深的，市場(chǎng)對(duì)大排量混凝土泵車(chē)的需求也將也來(lái)越大。在網(wǎng)絡(luò)和學(xué)校圖書(shū)館查看并理

5、解了國(guó)內(nèi)外大排量外混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，詳細(xì)解析了混凝土泵車(chē)的發(fā)展歷史，并對(duì)大排量混凝土泵車(chē)液壓系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了分析和了解。本文主要通過(guò)對(duì)大排量泵車(chē)液壓控制系統(tǒng)的分析，液壓系統(tǒng)由多個(gè)部分組成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)液壓集成閥塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和建模，其中也包括主要參數(shù)計(jì)算和液壓元器件選型以及集成閥塊設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】： 大排量混凝土泵車(chē)，集成閥塊，液壓系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)The literature review of hydraulic control system design of concrete pump truck Abstract:Large displacem

6、ent Concrete pump truck is an efficient concrete conveying equipment which have the function of driving, pumping, fabric.It contains a lot of advantages,such as security of work, high construction efficiency, good quality, low cost, and less environment pollution.etc. It is widely used in modern con

7、struction projects, for example,the airports, roads, bridges, water conservancy, electric power, energy and other concrete. With the development of the communication between the country.The demand of the Large displacement Concrete pump truck increasing a lot.According to serval kinds of data and in

8、formation,I know the historical development of the Large displacement Concrete pump truck,and also analyze the technology development of the Large displacement Concrete pump truck.The key capital of thesis is designing the hydraulic integration valve,and contains the calculation of the main paramete

9、r and the selection of the hydraulic device.Key word:Large Displacement Concrete Pump Truck, Hydraulic Integration Valve, Hydraulic System,Development Trends1 緒論1.1 混凝土泵車(chē)簡(jiǎn)介 混凝土泵車(chē)早在二十世紀(jì)初就出現(xiàn)距今已有百年的歷史，隨著液壓技術(shù)的應(yīng)用，混凝土泵車(chē)在二十世紀(jì)60年代才開(kāi)始快速發(fā)展起來(lái)，在混凝土泵車(chē)領(lǐng)域做技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家有德國(guó)、美國(guó)、日本。2中國(guó)對(duì)混凝土泵車(chē)的研究起步于20世紀(jì)70年代，其中以三一重工、中聯(lián)重科為代表的企

10、業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品代表著本國(guó)混凝土泵車(chē)的先進(jìn)水平。隨著時(shí)間的推移，中國(guó)的發(fā)展越來(lái)越迅速，城市化進(jìn)程加快，更多的工程項(xiàng)目開(kāi)始動(dòng)工建設(shè)，于是混凝土泵車(chē)的使用也越來(lái)越多，所以我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展就得到了很大的促進(jìn)。1.2 混凝土泵車(chē)研究背景德國(guó)在十九世紀(jì)初年的時(shí)候第一次提出混凝土泵的基本概念，美國(guó)在該方面的發(fā)展也比較早，在十九世紀(jì)二十年代年的時(shí)候就制造出世界上第一臺(tái)機(jī)械式混凝土泵車(chē)?；炷帘玫陌l(fā)展歷史悠久，早在第二次世界大戰(zhàn)期間，在德國(guó)就出現(xiàn)了液壓的混凝土泵。21950年左右德國(guó)SCHWING公司才生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)的拖式混凝土輸送泵，使拖式混凝土輸送泵得到了快速發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，泵的結(jié)

11、構(gòu)不斷的改進(jìn)完善，所以它的泵送能力也在逐漸的增長(zhǎng)?？墒请S著時(shí)間的推移，人們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中開(kāi)始發(fā)現(xiàn)拖泵的一些缺點(diǎn)：拖泵工作前需要在工地上鋪設(shè)大量的管道，所以造成要使用的準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)；因?yàn)椴煌墓r和需求，所以拖泵需要經(jīng)常的更換位子，這樣操作人員就要不斷移動(dòng)管道的位置，造成了很大的麻煩，增加澆筑時(shí)間； 拖泵總在固定的地點(diǎn)工作直到工程完成，這種工作方式使設(shè)備利用率很低。8所以綜合以上幾點(diǎn)拖泵的缺點(diǎn)，人們開(kāi)始想辦法改善泵的機(jī)動(dòng)性，在1960年的時(shí)候就研制出了車(chē)載式的混凝土泵，從此告別了只有拖泵的時(shí)代，混凝土泵變得更大機(jī)動(dòng)，可以到更多的地方。后來(lái)，為了增強(qiáng)泵車(chē)的澆筑高度和范圍，增加了可以伸縮的布料桿。1.

12、3 國(guó)內(nèi)外混凝土泵車(chē)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1.3.1 國(guó)外混凝土泵車(chē)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 當(dāng)今世界上對(duì)混凝土泵車(chē)研究走在世界前列的國(guó)家有德國(guó)、美國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家，這些國(guó)家所研制和生產(chǎn)的混凝土泵車(chē)相比其他國(guó)家會(huì)具有更好的性能和質(zhì)量。德國(guó)是發(fā)展混凝土泵車(chē)技術(shù)最早的幾個(gè)國(guó)家之一，所以相應(yīng)的在這方面的技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模都是很大的，有許多家大型的擁有較高技術(shù)水平的混凝土泵車(chē)生產(chǎn)企業(yè)，如施維英、普茨邁斯特等。十九世紀(jì)六十年代，德國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)混凝土泵車(chē)，僅僅過(guò)了三年就研制出了42米的泵車(chē)，之后又研制生產(chǎn)了52米的產(chǎn)品，并開(kāi)始批量生產(chǎn)。其中最有代表性的公司就是施維英，他擁有S管閥的專利，可是他又不滿足，先后又研制

13、出了裙閥等新產(chǎn)品，是混凝土泵車(chē)的技術(shù)發(fā)展更上一層樓。美國(guó)是繼德國(guó)之后發(fā)展混凝土泵車(chē)最早的國(guó)家之一，所以美國(guó)的該行業(yè)的發(fā)展是比較超前和先進(jìn)的，生產(chǎn)該系列產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量也眾多，其中不乏一些知名的企業(yè)。如：羅斯、伊利、瑞德等。在20世紀(jì)60年代和70年代初，一種名為擠壓式的小排量混凝土泵車(chē)的產(chǎn)品系列在美國(guó)有較多的使用數(shù)量，但是現(xiàn)在美國(guó)的建筑工業(yè)主要使用的是活塞式的泵車(chē)。美國(guó)其實(shí)不僅僅只在混凝土泵車(chē)制造業(yè)上有所建樹(shù)，在其他的方面也頗有研究，畢竟他是技術(shù)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家。在混凝土泵送技術(shù)的研究上，美國(guó)相較其他國(guó)家就有很超前的思想和技術(shù)，很早就成立了所謂的美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)，使混凝土泵車(chē)在美國(guó)的使用快速普及，并

14、形成一定的影響。2 反觀亞洲各國(guó)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)亞洲的大排量混凝土泵車(chē)的普及和發(fā)展明顯落后于歐美國(guó)家。最早發(fā)展該技術(shù)的國(guó)家是日本，同時(shí)它也是發(fā)展速度和進(jìn)度較為迅速的國(guó)家之一。十八世紀(jì)五十年代，日本石川重工就開(kāi)始從德國(guó)著名企業(yè)引進(jìn)技術(shù)，然后自行研制了日本的第一臺(tái)混凝土泵。此后日本的知名企業(yè)三菱重工也從德國(guó)著名的施維英公司引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)用于生產(chǎn)自己的混凝土泵?，F(xiàn)在，日本除了這兩家企業(yè)以外，其泵車(chē)制造業(yè)也有了很大的發(fā)展，更多的企業(yè)加入這個(gè)行業(yè)的研究，比較出名的有日工、田中等企業(yè)生產(chǎn)混凝土泵車(chē)。2除了上述混凝土泵車(chē)生產(chǎn)廠家外，還有歐洲，亞洲等國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)各種型號(hào)的混凝土泵車(chē)。21.3.2 國(guó)內(nèi)混凝土泵車(chē)

15、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀我國(guó)國(guó)內(nèi)混凝土泵車(chē)的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代，坐落于上海的第八建筑工程公司從德國(guó)引進(jìn)了泵車(chē)。此外，華東電力建設(shè)局也聯(lián)合國(guó)外的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了自己的混凝土泵車(chē)。在十九世紀(jì)八十年年代，在上海的寶山上，一家中日合資鋼鐵廠的建設(shè)，出現(xiàn)了三菱重工的混凝土泵車(chē)。于是，混凝土泵車(chē)在中國(guó)的使用開(kāi)始越來(lái)越普遍?；炷帘密?chē)在工程施工建設(shè)中的重要作用還是展現(xiàn)，并得到了不錯(cuò)的口碑和成效，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。同時(shí)期，湖北建設(shè)機(jī)械股份有限公司引進(jìn)日本先進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，合作制造了IP85B混凝土泵車(chē)，從此結(jié)束了我國(guó)不能批量生產(chǎn)混凝土泵車(chē)的歷史，并使我國(guó)走上了混凝土泵車(chē)發(fā)展的告訴公路。這些年來(lái)，隨著國(guó)家建設(shè)的發(fā)展，

16、混凝土泵車(chē)制造業(yè)在中國(guó)也得到了很大的發(fā)展，同時(shí)也涌現(xiàn)出許多如三一重工和中聯(lián)重科這樣成功的企業(yè)。三一重工的混凝土泵車(chē)，無(wú)論在泵送壓力和排量，還是在泵送系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性等方面，都可與國(guó)外著名品牌產(chǎn)品相媲美，甚至在部分領(lǐng)域超越了國(guó)際一流水平。其泵送機(jī)械系列產(chǎn)品在市場(chǎng)上非常的有競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)在已熱銷(xiāo)到非洲及中亞，南亞，以及中東部分國(guó)家。除了這兩家企業(yè)以外，其他國(guó)產(chǎn)的泵車(chē)產(chǎn)品的性能水平也在快速提高。9現(xiàn)在在中國(guó)國(guó)內(nèi)流行和大量使用的混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)主要是有三種：1.使用電信號(hào)換向，液控油泵排量調(diào)節(jié)的開(kāi)式系統(tǒng)。2.使用全液壓液控信號(hào)換向，電控油泵排量調(diào)節(jié)的開(kāi)式系統(tǒng)。3.與前兩個(gè)不同是，它是閉式系統(tǒng)，這個(gè)系

17、統(tǒng)的好處是在換向的時(shí)候所造成的沖擊小，但是其生產(chǎn)成本較高11。1.4 混凝土泵車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)隨著技術(shù)的更新進(jìn)步，泵車(chē)的發(fā)展表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 一、泵送系統(tǒng) 現(xiàn)代大型工程項(xiàng)目對(duì)混凝土澆注的要求越來(lái)越大，所以泵車(chē)的排量也是需要相應(yīng)的提高，為了達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，泵車(chē)輸送缸的缸徑就要增大。在90年代以前，一般的混凝土泵車(chē)的泵送排量是在80m3/h左右。發(fā)展到現(xiàn)在，小排量的混凝土泵車(chē)的最大排量已經(jīng)達(dá)到120m3/h，而大排量混凝土泵車(chē)的泵送排量已經(jīng)可以達(dá)到200m3/h以上。所以現(xiàn)在的主流輸送缸的缸徑一般是在230mm、260mm左右。更大的缸徑增加了打料的體積，要達(dá)到相同的排量，會(huì)比之前的小輸送缸的換向

18、次數(shù)少，這樣就減少了輸送缸的磨損，增加了其使用壽命，降低了維護(hù)成本，而且它的吸料性能更好。而在分配閥上，采用了新型的材料，提高了其耐磨性，增加使用壽命，增加了更換周期。2、 環(huán)保節(jié)能技術(shù)現(xiàn)在大多數(shù)的混凝土泵車(chē)產(chǎn)品在不同工況下都是使用相同的耗油模式，所以在低消耗的工作狀態(tài)下也會(huì)出現(xiàn)高耗油的現(xiàn)象，帶來(lái)了非常嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。所以針對(duì)這種現(xiàn)象，現(xiàn)在的混凝土泵車(chē)的控制系統(tǒng)就采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)分辨負(fù)荷的要求，會(huì)根據(jù)不同的工作狀態(tài)，選擇不同的耗油模式，極大節(jié)約了資源和成本。提高泵車(chē)的環(huán)保和節(jié)能性能也是泵車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)之一，原來(lái)經(jīng)常使用的水冷已經(jīng)被風(fēng)冷代替，節(jié)約了珍貴的水資源，發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放也在降低，保證了空氣

19、質(zhì)量，減緩了溫室效應(yīng)。 三、控制系統(tǒng)功能近幾年，混凝土泵車(chē)的電氣系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展逐漸走上正軌，各大泵車(chē)生產(chǎn)企業(yè)都在慢慢使用電腦控制來(lái)替代原有的PLC控制?，F(xiàn)在通過(guò)一些輔助的軟件，可以人機(jī)對(duì)話，同時(shí)也可以儲(chǔ)存各種不同的數(shù)據(jù)，并對(duì)泵車(chē)實(shí)行自動(dòng)的監(jiān)控。一旦泵車(chē)工作發(fā)生問(wèn)題和故障，還可以顯示相關(guān)參數(shù)，方便維修人員進(jìn)行故障分析和維修。1.5 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)和目標(biāo)學(xué)習(xí)大排量混凝土泵車(chē)的基本理論和工作原理知識(shí)，熟悉其的工作原理及工作流程。通過(guò)對(duì)大排量混凝土泵車(chē)進(jìn)行工況分析，以及進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，擬定出大排量混凝土泵車(chē)的原理圖及進(jìn)行液壓系統(tǒng)元、輔件選型，運(yùn)用AutoCAD繪出液壓系統(tǒng)原理圖、主集成塊的零件圖和裝配

20、圖。主要的任務(wù)如下：1.通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外典型混凝土泵車(chē)產(chǎn)品的液壓系統(tǒng)方案， 并通過(guò) 對(duì)比、分析，提出超大排量混凝土泵車(chē)泵送液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；2.對(duì)超大排量混凝土泵車(chē)泵送液壓控制系統(tǒng)分析；3.對(duì)液壓控制系統(tǒng)元器件參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及選型；4.完成液壓控制系統(tǒng)主集成塊設(shè)計(jì)。2 大排量混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)回路原理分析2.1 高壓泵送和低壓泵送的區(qū)別 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是大排量混凝土泵車(chē)液壓集成閥塊的設(shè)計(jì)，所以必須先充分理泵送系統(tǒng)解液壓原理圖，并對(duì)其不同的工況進(jìn)行整理和分析，了解各個(gè)液壓元件之間的關(guān)系，了解油路的連接特點(diǎn)，才能更好地進(jìn)行接下來(lái)的閥塊設(shè)計(jì)。圖2-1 高壓、低壓泵送 高低

21、壓泵送狀態(tài)之間的切換是大排量混凝土泵車(chē)非常重要的工作方式之一，要了解高低壓自動(dòng)切換回路，首先必須了解什么是高壓泵送狀態(tài)什么是低壓泵送狀態(tài)，以上就是高壓泵送狀態(tài)和低壓泵送狀態(tài)的液壓回路圖，從圖中我們可以很明顯地看出兩幅圖之間的差別，左圖進(jìn)油口P是進(jìn)入無(wú)桿腔，油缸有桿腔相連，也就是油缸使用無(wú)桿腔驅(qū)動(dòng)泵送工作，用無(wú)桿腔驅(qū)動(dòng)泵送工作在相同的系統(tǒng)壓力下，混凝土出口壓力高，這就是高壓泵送狀態(tài)；右圖中，進(jìn)油口P通有桿腔，兩個(gè)油缸的無(wú)桿腔相連，油缸使用有桿腔驅(qū)動(dòng)泵送工作，由于有桿腔的面積小于無(wú)桿腔的面積，根據(jù)液壓計(jì)算公式，在主油泵輸出流量不變的條件下，高壓泵送狀態(tài)下主油缸的換向次數(shù)就會(huì)比低壓泵送狀態(tài)下少，也就

22、是混凝土泵的輸出排量也會(huì)較少。這就是高低壓泵送狀態(tài)的根本區(qū)別。在實(shí)際工作中，高壓小排量主要用于對(duì)較高的位置進(jìn)行混凝土澆筑，因?yàn)槠浠炷帘玫某隹趬毫Ω撸梢詫⒒炷链虻捷^高的高度。而低壓是為了滿足大排量的澆筑需要，但是其澆筑高度酒不能太高，否則也打不到額定的效果。2.2 主油路和高低壓自動(dòng)切換回路圖2-2 大排量混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)液壓回路 該液壓回路由主油泵，齒輪泵，單向閥，蓄能器，擺缸換向閥，小液動(dòng)閥，電磁換向閥，插裝閥，主油缸和擺缸組成，主油泵5.6主要為系統(tǒng)提供壓力油，齒輪泵則是為擺缸和控制油路提供壓力油。該回路突出的特點(diǎn)就是用11個(gè)通徑為32的插裝閥將高低壓自動(dòng)切換回路和主換向回路連接在

23、一起，其中插裝閥26.926.10是只承擔(dān)高低壓切換的作用，就是作為通道連接主油缸36.1和36.2的無(wú)桿腔。而插裝閥26.1-26.8則有承擔(dān)兩個(gè)主要功能，其一是高低壓切換功能，其二是主換向回路的功能,這八個(gè)插裝閥分別運(yùn)用在高壓和低壓兩個(gè)狀態(tài)下，26.1、26.4、26.5、26.8是在高壓泵送狀態(tài)下使用的插裝閥，而26.2、26.3、26.6、26.8則是在低壓泵送狀態(tài)下工作的插裝閥。該回路高低壓泵送狀態(tài)的切換是由三位四通的電磁換向閥28來(lái)實(shí)現(xiàn)的，下面我將會(huì)介紹高低壓泵送的不同的回路： 高壓泵送回路：主油泵5.6 >DT2得電 > 電磁換向閥28置于右位> 壓力油通過(guò)電磁

24、換向閥28右位，插裝閥26.3、26.4、26.7、26.8、26.9、26.10控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉，AB不通。插裝閥27控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，系統(tǒng)現(xiàn)在處于高壓泵送狀態(tài)。插裝閥26.1、26.5、26.6、26.8的狀態(tài)由小液動(dòng)閥24.1的位置決定。接下來(lái)小液動(dòng)的不同的動(dòng)作分成兩個(gè)不同的回路，分別控制兩個(gè)主油缸的前進(jìn)和退回。 第一種是小液動(dòng)閥24.1處于上位，插裝閥26.1、26.5控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉。插裝閥26.4、26.8控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，主油缸36.1活塞伸出，主油缸36.2活塞退回。 第二種是小液動(dòng)閥24.1處于下位，插裝閥26.4、26.8

25、控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉。插裝閥26.1、26.5控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，主油缸36.2活塞伸出，主油缸36.1活塞退回。 低壓泵送回路：主油泵5.6壓力油 > DT1得電，電磁換向閥28置于左位>壓力油通過(guò)電磁換向閥28左位，插裝閥26.1、26.5、26.6、26.8、27控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉，AB不通。插裝閥26.9、26.10控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，系統(tǒng)現(xiàn)在處于低壓泵送狀態(tài)。插裝閥26.3、26.4、26.7、26.8的狀態(tài)由小液動(dòng)閥24.2的位置決定。同理，根據(jù)小液動(dòng)的不同動(dòng)作也分成兩個(gè)不同的回路，分別控制兩個(gè)主油缸的前進(jìn)和退回。第一個(gè)是小液動(dòng)

26、閥24.2處于上位，插裝閥26.3、26.7控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉。插裝閥26.2、26.6控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，主油缸36.1活塞伸出，主油缸36.2活塞退回。 第二個(gè)是小液動(dòng)閥24.2處于下位，插裝閥26.2、26.6控制腔得到壓力油，插裝閥關(guān)閉。插裝閥26.3、26.7控制腔壓力油回油箱，插裝閥開(kāi)啟，主油缸36.2活塞伸出，主油缸36.1活塞退回。2.3 全液控?fù)Q向回路2.3.1全液控?fù)Q向回路的組成和原理 該回路是由齒輪泵7、蓄能器22、電磁換向閥25.3、單向閥20、擺缸油缸40，擺缸油缸41、小液動(dòng)閥24.3、電磁換向閥25.1、螺紋插裝閥39組成。該回路是通過(guò)電磁換

27、向閥來(lái)控制，形成了正泵和反泵兩種工作模式。高低壓泵送的切換需要三位四通電磁換向閥28參與才能完美完成泵送工作，所以當(dāng)電磁鐵DT1和DT2得電是系統(tǒng)處于高壓正泵狀態(tài)，當(dāng)DT1和DT3得電時(shí)，系統(tǒng)則處于低壓正泵狀態(tài)。而當(dāng)電磁鐵DT1,DT2,DT4,DT5都得電時(shí)，系統(tǒng)處于高壓反泵狀態(tài)，當(dāng)DT1,DT3,DT4,DT5得電時(shí)，系統(tǒng)處于低壓反泵狀態(tài)。因此泵送系統(tǒng)液壓回路就具有了正泵和反泵兩種操作功能，高壓和低壓兩種工作方式，所以就有高壓正泵、高壓反泵、低壓正泵、低壓反泵這幾種工況。它們都是通過(guò)電液系統(tǒng)的控制來(lái)進(jìn)行的。正泵指的是輸送缸連接伸出的活塞缸，這樣就是將輸送缸中的混凝土泵送出去，而將料斗中的混

28、凝土吸入另外一個(gè)輸送缸，通過(guò)換向?qū)崿F(xiàn)持續(xù)不間斷的泵送，將混凝土持續(xù)送到作業(yè)面；而反泵是將退回的活塞缸與輸送缸相連，將管道中的混凝土吸回料斗，達(dá)到排堵的作用，也可以起到清理管道的作用，在部分泵送機(jī)構(gòu)和管道磨損，損壞時(shí)可以使用反泵排出混凝土，方便維修和保養(yǎng)。2.3.2 低壓正泵工作循環(huán)圖首先是實(shí)際應(yīng)用中較為常用的低壓正泵狀態(tài)的工作循環(huán)圖，此時(shí)DT1，DT3得電。低壓正泵前半個(gè)工作循環(huán)圖：圖2-3 低壓正泵工作循環(huán)圖（前半部分）低壓正泵后半個(gè)工作循環(huán)圖圖2-4 低壓正泵工作循環(huán)圖（后半部分）2.3.3 低壓反泵工作循環(huán) 接下來(lái)分析低壓反泵的工作循環(huán)，介于低壓反泵和低壓正泵有很大的相似之處，所以一下著

29、重分析其不同之處和主要流程。 低壓反泵狀態(tài)和低壓正泵的不同主要是在電磁換向閥25.1和25.2的得電與否上，如上方的流程圖，當(dāng)其不得電是，系統(tǒng)處于低壓正泵狀態(tài)。當(dāng)其得電時(shí)，電磁換向閥25.1置于右位，液壓油通過(guò)小液控閥到達(dá)擺缸換向閥的左位，所以相較正泵時(shí)，液壓油進(jìn)入擺缸無(wú)桿腔不同，此時(shí)電磁換向閥25.2也置于右位，保持主油缸伸出縮回的順序不變，就能使原來(lái)與伸出的活塞缸相連接的S管變成與退回的活塞缸相連，就是反泵的狀態(tài)。 在大排量泵車(chē)液壓控制回路中大量運(yùn)用插裝閥，使用了11個(gè)相同的插裝閥，不僅將自動(dòng)高低壓切換和主換向回路連接，同時(shí)利用插裝閥通油量大的優(yōu)點(diǎn)，是液壓系統(tǒng)能滿足更大的系統(tǒng)壓力，以滿足不

30、同型號(hào)泵車(chē)的需要。2.4 重點(diǎn)原理圖分析2.4.1 液控?fù)Q向回路分析圖2-5 全液控?fù)Q向回路 這個(gè)部分的液壓回路是該回路的一個(gè)特點(diǎn)之一，實(shí)現(xiàn)了全液控?fù)Q向。當(dāng)液壓缸36.2伸出到接近終端時(shí)，壓差發(fā)訊器37感受到壓力變化，同時(shí)螺紋插裝閥37的控制腔液壓油泄到油缸無(wú)桿腔，插裝閥開(kāi)啟，液壓油通過(guò)單向閥和螺紋插裝閥37.然后進(jìn)去小液控閥24.3右位。同理，當(dāng)主油缸36.1伸出接近終端時(shí)，也會(huì)重復(fù)以上過(guò)程，以此達(dá)到全液控?fù)Q向的目的。2.4.2 電磁溢流閥油路分析圖2-6 電磁溢流閥回路 這是一個(gè)電磁溢流閥，由一個(gè)插裝閥，一個(gè)二維四通電磁換向閥和一個(gè)溢流閥組成，當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電磁換向閥DT1得電

31、，處于下位，插裝閥控制腔通壓力油，插裝閥關(guān)閉，液壓油只能通過(guò)溢流閥，溢流閥有一個(gè)設(shè)定壓力，只有油路中壓力達(dá)到設(shè)定數(shù)值才能通過(guò)溢流閥回油箱，這就起到了保護(hù)系統(tǒng)的作用，當(dāng)液壓回路堵塞或出錯(cuò)時(shí)可以及時(shí)泄油，保護(hù)液壓元器件不會(huì)超載受損。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)需要快速泄油的時(shí)候，DT1失電，插裝閥 控制腔液壓油通過(guò)電磁換向閥上位泄回油箱，插裝閥開(kāi)啟，液壓油通過(guò)插裝閥AB口直接泄回油箱，達(dá)到快速泄油的效果。圖2-7 主油泵自動(dòng)調(diào)節(jié)回路 該液壓回路采用雙泵供油，該液壓泵具有自動(dòng)調(diào)節(jié)流量的功能，屬于軸向柱塞變量泵，當(dāng)系統(tǒng)流量較大時(shí)，柱塞靠近左邊，使1、2兩個(gè)換向閥置于右位，壓力油通過(guò)梭閥，由于壓力較大，大于換向閥3設(shè)定

32、彈簧背壓，所以換向閥3置于左位。壓力油通過(guò)換向閥2、3進(jìn)入下方油缸無(wú)桿腔，油缸有桿一段與變量泵斜盤(pán)相連，使柱塞向右移動(dòng)，從而使泵送流量減小。 當(dāng)流量偏小時(shí)，柱塞位于較右邊位置，使換向閥1、2置于左位，由于流量小，壓力小，使換向閥3置于右位，下方油缸中的液壓油通過(guò)換向閥1、2、3回油箱，是油缸活塞向右移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)柱塞向左移動(dòng)，使變量泵的流量增大。所以柱塞變量泵通過(guò)這種方式自動(dòng)調(diào)節(jié)流量和壓力，是其保持在較穩(wěn)定的狀態(tài)，增加液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3 參數(shù)化設(shè)計(jì)3.1混凝土泵車(chē)泵送系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計(jì) 對(duì)國(guó)內(nèi)外上大排量混凝土泵車(chē)的主要參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的研究，了解主流大排量混凝土泵車(chē)的各個(gè)參數(shù)以及參數(shù)之間的關(guān)系，找到

33、與完成該課題設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算設(shè)計(jì)工作。使用所設(shè)計(jì)的混凝土泵車(chē)所要求的泵送高度以及大排量泵車(chē)的相關(guān)信息上網(wǎng)查詢相關(guān)產(chǎn)品的主要參數(shù)數(shù)據(jù)以便于找到更多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行必要的計(jì)算從而進(jìn)行合理的選型。 選型完后進(jìn)行相關(guān)的驗(yàn)算進(jìn)行檢驗(yàn)是否符合題目相關(guān)。 本次設(shè)計(jì)的混凝土泵車(chē)是有主油泵輸送液壓油通過(guò)液壓閥塊后經(jīng)過(guò)電液控制最后到液壓缸推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)將混凝土輸送到一定的高度，因此輸送高度以及混凝土排量是本章參數(shù)化設(shè)計(jì)的核心。3.2液壓泵選型 目前常見(jiàn)的大排量泵車(chē)輸送高度一般在37m，混凝土排量一般在120170m3/h。根據(jù)以上條件，參考三一泵車(chē)產(chǎn)品，符合以上條件的混凝土泵車(chē)有以下參數(shù)：主油缸缸徑D1

34、：160mm；主油缸桿徑d：90mm；輸送缸缸徑D2：260mm；行程L：2200mm；高壓時(shí)出口壓力F1：3.03Mpa；高壓換向次數(shù)M：17.23次/分；主油缸所需的最大流量以及最大系統(tǒng)壓力。則液壓缸所需的最大流量為： Q=Av A=20096mm2走完一次行程所需的時(shí)間為T(mén)，則： T=3.48s v=L/T=2200/3.48=632.18mm/s則液壓缸所需的最大流量： Q=Av=20096632.18=10610688mm/s=762.26L/min活塞腔面積： S1=20096mm2活塞桿腔面積： S2=13737.5mm2輸送缸面積： S3=53092.9mm2系統(tǒng)壓力： F1=

35、3.03Mpa 得 F2=8Mpa根據(jù)上述條件可以并考慮上閥塊中的流量以及壓力損耗，查力士樂(lè)樣本選擇力士樂(lè)A11VLO系列排量為190的軸式柱塞變量泵和排量為130的柱塞泵，參數(shù)如下：表3-1 軸式柱塞變量泵主要參數(shù)名稱190柱塞變量泵130柱塞變量泵公稱壓力350bar350bar峰值壓力400bar400bar最大排量193cm3130cm3最大轉(zhuǎn)速2500r/min2500r/min3.3選型數(shù)據(jù)校核通過(guò)選型選出來(lái)的油泵通過(guò)計(jì)算得：最大排量為： 193+130=323cm3最大流量為： Q=2500r/min323cm3=807.5L/min。液壓泵所需流量：qvpK()式中：K泄露系數(shù)

36、（取1.2） 系統(tǒng)所需最大流量qvp=763.2<807.5L/min壓力為35Mpa40Mpa>>8在計(jì)算壓力以及流量損失后仍可滿足主油缸的壓力以及流量所需。4 液壓元器件選型4.1 蓄能器的選型 蓄能器是液壓系統(tǒng)中的一種能量?jī)?chǔ)蓄裝置。它在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑾到y(tǒng)中液壓油的能量轉(zhuǎn)化為壓縮能或位能儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)回路中的壓力太大的時(shí)候，他就會(huì)吸收超出的這部分，反之，如果壓力不夠的時(shí)候，他就會(huì)把之前吸收的再釋放出來(lái)，保護(hù)其他元器件的正常運(yùn)行。 在該液壓系統(tǒng)中，蓄能器起到非常重要的作用， 如圖2.2中可以看出，蓄能器主要為擺缸和正反泵切換提供壓力油。 德國(guó)賀德克(HYDAC)擁有40多年蓄能

37、器生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，其蓄能器質(zhì)量能過(guò)得到保障。查樣本得，蓄能器選的型號(hào)為SB330-10A1/112A-330A。4.2壓力表的選取 壓力表是用于檢測(cè)液壓系統(tǒng)在該工作點(diǎn)處的壓力，使操作人員更好的了解液壓閥塊的所處的壓力，并且壓力表中的壓力傳感器可以作為液壓系統(tǒng)的檢測(cè)反饋元件通過(guò)發(fā)送電信號(hào)改變溢流閥狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 本液壓系統(tǒng)選擇的壓力表型號(hào)為NG063 G1/4B 40MPa4.3 換向閥的選型4.3.1擺缸三位四通液控?fù)Q向閥的選型在該液壓系統(tǒng)中的主換向閥為擺缸換向閥，為三位四通換向閥，上部集成了一個(gè)小液動(dòng)閥，主要用于控制液壓油進(jìn)入擺缸兩個(gè)不同的無(wú)桿腔，控制擺缸的左右擺動(dòng)，從而帶動(dòng)S管動(dòng)作，是大

38、排量混凝土泵車(chē)實(shí)現(xiàn)正反泵工況的重要的控制液壓閥。根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，查eaton樣本，在該液壓系統(tǒng)中，所選用的擺缸換向閥的型號(hào)為DG3V-8-2C-10。表4-1 DG3V-8-2C-10擺缸三位四通液控?fù)Q向閥性能參數(shù)型號(hào)油孔通徑最大工作壓力額定流量生產(chǎn)廠家DG3V-8-2C-1023mm35Mpa700L/minEATON圖4-1 DG3V-8-2C-10性能數(shù)據(jù)圖4-2 DG3V-8-2C-10壓降曲線4.3.2 三位四通電磁換向閥選型 在大排量泵車(chē)泵送系統(tǒng)液壓回路中，該電磁換向閥的作用是通過(guò)控制插裝閥的開(kāi)啟和關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)控制高低壓切換。 根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，查eaton樣本，在

39、本系統(tǒng)中，所選用的三位四通電磁換向閥型號(hào)為DG4V-3S-7C-M-U-H7-60。表4-2 DG4V-3S-7C-M-U-H7-60三位四通電磁換向閥性能參數(shù)型號(hào)油孔通徑最大工作壓力額定流量生產(chǎn)廠家DG4V-3S-7C-M-U-H7-606mm35Mpa40L/minEATON圖4-3 DG4V-3S-7C-M-U-H7-60性能數(shù)據(jù)圖4-4 DG4V-3S-7C-M-U-H7-60的壓降曲線4.3.3 小液動(dòng)閥的選型該液壓回路中有三個(gè)小液動(dòng)閥，其中一個(gè)集成在擺缸三位四通換向閥上，其余的兩個(gè)主要用于控制8個(gè)插裝閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，高低壓切換回路的重要組成部分。 根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，查eat

40、on樣本，選擇型號(hào)DG3V-3-2N-7-B-60。表4-3 DG3V-3-2N-7-B-60小液動(dòng)閥性能參數(shù)型號(hào)油孔通徑最大工作壓力額定流量生產(chǎn)廠家DG3V-3-2N-7-B-606mm35Mpa151L/minEATON圖4-4 DG3V-3-2N-7-B-60性能數(shù)據(jù)4.3.4 二位四通電磁換向閥該液壓原理圖中有6個(gè)二位四通電池?fù)Q向閥，其中有三個(gè)是集成安裝在液壓閥塊上的，分別是電磁換向閥25.1、25.2、31。電磁換向閥31是用于電磁溢流閥的開(kāi)關(guān)控制。而25.1、25.2是用于正反泵兩種工作狀態(tài)的切換。根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，查eaton樣本，選擇型號(hào)換向閥DG4V-3-2A-M-U

41、-H7-60。表4-4 DG4V-3S-7C-M-U-H7-60二位四通電磁換向閥性能參數(shù)型號(hào)油孔通徑最大工作壓力額定流量生產(chǎn)廠家DG4V-3S-7C-M-U-H7-606mm35Mpa40L/minEATON圖4-5 DG4V-3S-7C-M-U-H7-60性能數(shù)據(jù)4.4 插裝閥的選型4.4.1 蓋板式插裝閥選取 孔徑為32mm的插裝閥有5個(gè)，主要是用來(lái)控制主油缸的運(yùn)作，更好的打料吸料。該系統(tǒng)所用的是二通插裝閥，因此型號(hào)選擇為CVI-NG32-D20-L-40。表4-5 CVI-NG32-D20-L-40蓋板式插裝閥性能參數(shù)型號(hào)油孔通徑最大工作壓力額定流量生產(chǎn)廠家CVI-NG32-D2032

42、mm31.5Mpa750L/minEATON5 液壓集成閥塊設(shè)計(jì) 液壓集成閥塊設(shè)計(jì)是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD和PROE進(jìn)行建模，將插裝閥，方向控制閥集成在一個(gè)液壓閥塊上，主要設(shè)計(jì)了液壓集成閥塊的尺寸，閥塊內(nèi)的油道孔，閥塊材料等參數(shù)。減少了各液壓元器件之間的聯(lián)接管路網(wǎng)絡(luò)，致力于提高集成化程度。因?yàn)榇笈帕炕炷帘密?chē)的底盤(pán)上的空間有限，所以液壓主閥塊的尺寸不能過(guò)大，否則不利于安裝使用和維護(hù)。5.1 閥塊主要表面功用圖5-1 閥塊六個(gè)面標(biāo)示 閥塊設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，首先必須先了解閥塊每個(gè)面的基本布局，在查閱了大量文獻(xiàn)資料和圖片后，本人也到施工現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)觀察過(guò)三一重工大排量混

43、凝土泵車(chē)的閥塊布局，可以初步總結(jié)出一下幾個(gè)結(jié)論。5.1.1 閥塊的底面 閥塊的底面是和混凝土泵車(chē)的底盤(pán)相固定的，所以底面主要是幾個(gè)起到固定作用的螺栓孔，查閱資料我發(fā)現(xiàn)部分泵車(chē)的閥塊是使用側(cè)面與泵車(chē)底盤(pán)固定，但是對(duì)于大排量混凝土泵車(chē)這樣的安裝方式有幾個(gè)缺點(diǎn)： 第一、大排量混凝土泵車(chē)的液壓集成閥塊尺寸較大，所以閥塊的質(zhì)量也相對(duì)較大，側(cè)面安裝需要承擔(dān)重力的作用，就需要多考慮安裝部位的載荷能力。 第二、在進(jìn)行泵送工作是會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，如果是側(cè)面安裝，閥塊的振動(dòng)會(huì)增大，容易造成連接部位的勞損，甚至影響泵送的效率。 所以大排量泵車(chē)的液壓閥塊一般選擇底面安裝，底面安裝有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單，閥塊一般安裝

44、在中間的位置，位于車(chē)頭后部，輸送缸上方，因?yàn)檐?chē)頭是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力源的位置，液壓系統(tǒng)是靠泵車(chē)自身發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的，該安裝方式也有利于液壓管道的布置，這在下文會(huì)有詳細(xì)的介紹。圖5-2 閥塊的底面5.1.2閥塊的頂面 閥塊的頂面主要布置的是插裝閥。由圖2.2可知，大排量混凝土泵車(chē)的泵送液壓系統(tǒng)回路中有14個(gè)插裝閥，其中有10個(gè)插裝閥需要集成在液壓閥塊上，分析這10個(gè)插裝閥的工作性質(zhì)和他們之間的聯(lián)系，我們可以發(fā)現(xiàn)插裝閥32是作用于電磁溢流閥中，它與主進(jìn)油口相連接，并且與電磁換向閥集成在一起。插裝閥26.1與26.8的A口相連，插裝閥26.2與26.7的A口相連，插裝閥26.3與26.6的A口相連，插裝閥2

45、6.4與26.5的A口相連，所以它們的布局只能是四個(gè)位于閥塊的頂面，其余根據(jù)位置分布在閥塊的左右兩個(gè)側(cè)面。加上對(duì)于大部分液壓閥塊的觀察，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)液壓閥塊的頂面都是安裝有插裝閥。這樣既可以方便布局也可以減少工藝孔的數(shù)量。所已經(jīng)過(guò)分析將插裝閥26.1、26.2、26.3、26.4及32初步布局在閥塊的頂面。 頂面布置了26.126.4四個(gè) 插裝閥，所以這些插裝閥開(kāi)啟關(guān)閉的小液動(dòng)閥就需要布置在這幾個(gè)插裝閥附近，所以初步將小液動(dòng)閥24.1布局在頂面前部。圖5-3 閥塊的頂面5.1.3閥塊的左側(cè)面和右側(cè)面 閥塊的左側(cè)面和右側(cè)面的布局有較大的相同之處，因?yàn)榇笈帕炕炷帘密?chē)的輸送缸由兩個(gè)相同的液壓缸驅(qū)

46、動(dòng)，所以就需要兩個(gè)桶液壓缸無(wú)桿腔的油口和兩個(gè)通有桿腔的油口，同時(shí)擺缸也有兩個(gè)油缸，也需要兩個(gè)相同的聯(lián)通油口。于是我將這些油口對(duì)稱的分別布置在閥塊的左右兩側(cè)，這樣非常方便液壓油管安裝維修，也非常的簡(jiǎn)單明了。左側(cè)面主要聯(lián)通左邊油缸，右側(cè)面聯(lián)通右邊的油缸。所以初步將有桿腔油口、無(wú)桿腔油口、擺缸油口分別布局在閥塊的左右兩側(cè)面。同時(shí)，根據(jù)頂面安裝的插裝閥的布局，相應(yīng)的要布局與之A口相連的插裝閥，相應(yīng)的兩個(gè)插裝閥以L型將A口相連接，這樣最多的節(jié)省了占用閥塊的空間，因?yàn)槿绻惭b在底面，將會(huì)占用很大一部分閥塊中部的空間，也不利于其他控制油道的布局，容易造成其他油路需要繞道，增加閥塊加工難度和復(fù)雜度。所以初步將

47、插裝閥26.7、26.8布局在閥塊的右側(cè)面，將插裝閥26.5、26.6、27布局在閥塊的左側(cè)面。 主進(jìn)油口和回油口也要相對(duì)對(duì)稱的布置，并且從左右側(cè)面進(jìn)入，因?yàn)閺倪@兩個(gè)側(cè)面進(jìn)入可以連接到大部分的油道，方便內(nèi)部油道的布局，不需要太多的工藝孔就能將主要油和進(jìn)油和回油油路相連接。因?yàn)椴逖b閥26.1、26.2、26.3、26.4的B口都與回油管道相連接，而這四個(gè)插裝閥都初定于頂面，所以回油口就要盡量靠近這四個(gè)插裝閥的A口位置，所以回油口布置在偏上方的位置；而插裝閥26.5、26.6、26.7、26.8的B口則是與主進(jìn)油管道相連接，它們的位置布置在左右兩側(cè)面中部的位置，所以主進(jìn)油口應(yīng)該相應(yīng)的初步布局在右側(cè)

48、面中部的位置，方便與這些插裝閥的連接。 確定主進(jìn)油口的大概位置，我們就需要考慮控制高低壓切換的三位四通電磁換向閥28的位置，因?yàn)樵撻y室與主油道相連的第一個(gè)主要方向控制閥，所以應(yīng)該布局在進(jìn)油口附近，這樣可以減少連接油路的長(zhǎng)度和復(fù)雜度，所以初步將其布局在進(jìn)油口上方的位置。 圖5-4 閥塊左側(cè)面和右側(cè)面 5.1.4 閥塊的前面 主要的方向控制閥還有擺缸換向閥換向閥23（DG3V-8-2C-10），還有電磁換向閥換向閥25.1、25.2（DG4V-3-2A-M-U-H7-60），根據(jù)泵送系統(tǒng)液壓原理圖2.2，電磁換向閥25.1位于擺缸換向閥上方，用于控制擺缸換向閥的換向，所以其閥塊上的位置初步定于擺缸

49、換向閥的上方。擺缸換向閥的AB口分別和擺缸的兩個(gè)液壓缸相連接，由于擺缸的油缸有道口初定于左右側(cè)面的靠前下方的位置，所以擺缸換向閥初定于前面的下方，這樣其AB口只要直接加工一定深度就可以與擺缸的油道直接相連。 控制小液動(dòng)閥換向的電磁換向閥25.2根據(jù)小液動(dòng)閥24.1在頂面的位置，初步布局在前面靠上方的位置，離小液動(dòng)閥管路的距離較小，方便之間油路的連接。圖5-5 閥塊的前面5.1.5閥塊的后面 最后就剩一個(gè)小液動(dòng)閥24.2，該小液動(dòng)閥室用于控制26.3、26.4、26.6、26.7這四個(gè)插裝閥，這四個(gè)插裝閥安裝的水平位置位于閥塊的中部，前面已經(jīng)沒(méi)有多余的空間安裝小液動(dòng)閥，所以初步選擇在閥塊的后面安

50、裝小液動(dòng)閥24.2。圖5-6 閥塊的后面5.2 閥塊的設(shè)計(jì)5.2.1閥塊體尺寸的確定 閥塊體的尺寸的確定主要需要考慮所需要安裝在閥塊上的液壓元器件的型號(hào)和尺寸，在保證滿足最小壁厚的前提下，盡可能的縮小液壓閥塊的體積，讓它的結(jié)構(gòu)更加的緊湊，質(zhì)量更輕，因?yàn)殚y塊是安裝在混凝土泵車(chē)地盤(pán)上的，空間本來(lái)就收到底盤(pán)大小的限制，加上車(chē)重也是有限制的，所以閥塊的體積和質(zhì)量都是需要重點(diǎn)考慮的。圖5-7 閥塊尺寸確定示意圖 如圖5.8所示，閥塊X方向上的長(zhǎng)度主要有頂面的插裝閥和小液動(dòng)閥的閥孔的位置以及插裝閥閥蓋板的螺釘孔等布局來(lái)確定；在Y方向上主要也是根據(jù)插裝閥和方向控制閥的閥孔的布局和插裝閥蓋板螺栓的布局位置和尺

51、寸來(lái)確定；而Z方向上的高度應(yīng)該由閥塊上安裝的液壓元件的高度來(lái)決定。因?yàn)樵诓煌牡胤桨惭b的液壓元件的不同，高度也會(huì)不懂，但是為了閥塊高度統(tǒng)一，外觀美觀，利于加工和制圖，所以采取相同的高度。 參照現(xiàn)有大排量混凝土泵車(chē)主閥塊的參數(shù)，我初步確定閥塊的長(zhǎng)寬高分別為450、320、290，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行閥塊內(nèi)部油道的設(shè)計(jì)。5.2.2閥塊油道孔徑的確定 閥塊中的油道孔是用來(lái)連接各個(gè)液壓控制元件的，構(gòu)成泵送液壓回路。液壓油流過(guò)閥塊管道后造成的壓力損失和油道孔的孔徑尺寸，形狀和粗糙度有關(guān)。如果油道復(fù)雜，拐彎非常的多且孔徑小，油道內(nèi)部又不光滑，就容易出現(xiàn)較大的壓力損失。同理，如果孔徑太大，雖然壓力的損失會(huì)減小，但

52、是閥塊的體積就會(huì)相應(yīng)的增大，就與我們?cè)O(shè)計(jì)的理念相違背。 對(duì)于不同作用的油管中液壓油的流速是有不用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的：吸油管道一般是取12m/s、回油管道一般是取1.52.5m/s、工作油管流速控制在37m/s根據(jù)不同的工況，可以選擇不同的流速進(jìn)行計(jì)算，在液壓油粘度低時(shí)就可以取最大值；反之，粘度高時(shí)就取最小值，在設(shè)計(jì)中為了盡量縮小閥塊的尺寸，閥塊中孔道的流速可以取其最大值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 閥塊內(nèi)油道的孔徑可以根據(jù)以下的公式確定 公式中：d 油道孔徑，單位mm； Q 流經(jīng)油道孔的流量，單位L/min； v 油道孔中的流速，單位m/s。5.2.3 閥塊材料的選取 用來(lái)制造液壓閥塊的材料有很多種，市面上大部

53、分閥塊選用的材料是選用45鋼，球墨鑄鐵和鋁合金。對(duì)于低壓閥塊，球墨鑄鐵是非常好的選擇，因?yàn)樗某杀鞠鄬?duì)比較低，而且加工深孔的性能很好。對(duì)于輕型的移動(dòng)式設(shè)備，就需要質(zhì)量輕的閥塊，所以大多數(shù)選用鋁合金作為閥塊材料。但是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的閥塊是用于大排量混凝土泵車(chē)的泵送系統(tǒng)，所以是用于高壓場(chǎng)合，所以不能選用球墨鑄鐵。在這種情況下，鋼材是一個(gè)非常好的選擇，因?yàn)樗膹?qiáng)度會(huì)相對(duì)較高。所以選擇強(qiáng)度較高的45號(hào)鋼做閥塊材料。其泊松比為0.269、抗拉強(qiáng)度為600Mpa、屈服強(qiáng)度為355Mpa。5.2.4 相鄰油道最小壁厚的計(jì)算 液壓閥塊的相鄰油道最小壁厚的計(jì)算比較復(fù)雜，所以本次設(shè)計(jì)的思路是先按厚壁管道強(qiáng)度理論進(jìn)行

54、近似計(jì)算來(lái)確定壁厚，設(shè)計(jì)完成后，若有條件，再進(jìn)行其他的強(qiáng)度校核。 當(dāng)閥塊材料為鋼材這種塑性材料時(shí)，按第四強(qiáng)度理論初步確定壁厚： 式中：t 最小壁厚,單位mm; 油孔試驗(yàn)工作壓力,單位MPa,取 P 工作壓力，單位MPa d 油道直徑,單位mm 閥塊材料許用應(yīng)力,單位MPa n 安全系數(shù) 閥塊材料的屈服強(qiáng)度，單位MPa 對(duì)于鋼管，當(dāng)P<7MPa，去n=8;當(dāng)P<17.5MPa，取n=6;當(dāng)P>17.5MPa，取n=4。大排量混凝土泵車(chē)的液壓系統(tǒng)工作壓力在第三章主要參數(shù)計(jì)算中已經(jīng)得出P為8MPa，選用45號(hào)鋼作為閥塊的材料，所以取n=6.根據(jù)孔徑分別為6、10、23、30、32、

55、40、45mm時(shí)的最小壁厚值，數(shù)據(jù)如下表所示：表5-1 各孔徑最小壁厚的計(jì)算工作壓力P/MPa試驗(yàn)壓力/MPa屈服強(qiáng)度/MPa安全系數(shù)n許用應(yīng)力 /MPa孔徑d/mm最小壁厚t/mm812355659.1660.61812355659.16101.01812355659.16232.33812355659.16303.04812355659.16323.25812355659.16404.06812355659.16454.566 總結(jié)與展望6.1 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常有意義的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，不同于曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)得課程設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)所覆蓋的知識(shí)點(diǎn)更加的細(xì)致，要求學(xué)生更加透徹的了解問(wèn)題，研究問(wèn)題和解決問(wèn)題。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到非常多以前課本上學(xué)不到的液壓知識(shí)和工程機(jī)械的知識(shí)。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是大排量混凝土泵車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要的設(shè)計(jì)項(xiàng)目是液壓集