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1、 机械设计学实践教学机械创新设计实验报告学生姓名： 学 号： 20081238 班 级： 08级机械一班 题 目： 移动车在升降系统设计 小组组长： 目 录引言3一、 机械部分5二、 液压部分61. 升降机机械结构形式和运动机理62. 升降式工作台液压系统基本结构-63. 液压系统工作原理-7三、 运动循环-81.主缸运动工作循环-82.功能原理分析-8四、 方案评价-9引言1.剪叉式升降机简介：剪叉式升降机是用处普遍的地面作业专用装备。它的剪叉式机械构造，使升降台起升后有较高的稳定性和较高的承载能力，使地面作业规模更大，并适宜多人同时作业。它使地面作业效力更高，更平安。是用处普遍的地面作业升
2、降装备。特征：举升机构采取高强度锰钢钜形钢制造。设有避免升降机超载的平安掩护安装。设有避免液压管路破裂的平安掩护阀。设有停电状况下的应急降落装置。该产品实用于各行业的装备安装、检修等可挪动性的作业。依据不同请求可抉择不同能源形式（如：三相交流电源、单相交流电源、直流电源和内燃能源等），加配上手动液压装置，可在停电或无电源场合照常升降任务，并可加伸缩平台，在平台长度缺乏时可延长至所需位置，从而进一步提高工作效率。是现代矮小修建、装备之理想装备产品，是平安文明消费之必备。用处：适宜于机场候机楼、飞机抢修,车站、码头、商场、体育场馆、小区物业、厂矿车间等较大规模的地面延续作业。局部产品具备主动行走的
3、功用，可以在不同任务状况下，疾速、慢速行走，只要一个人在地面便可操作机器延续实现高低、行进、转向等举措。机器处于停滞状况时，车轮一直处于制动状况，并能在6度坡时牢靠制动。大直径超宽优质橡胶车轮使得用户得到有效掩护的同时，增大了制动的摩擦力。 .套缸式升降机简介：套缸式升降机为多级液压缸竖立回升，液压缸高强度的材质和良好的机械性能，塔形梯状护架，使升降台有更高的稳定性。即便身处20米地面，也能感触其优胜的颠簸性能。重要用于电力线路、照明电器、高架管道等安装保护，地面干净等单人任务的地面作业。 特征：全新设计，双梯防转构造，双速降落体系，最大降低达35米不等，稳定、牢靠、雅观、操作简便是套缸式电动
4、升降机的最大特征。采取多级液压缸竖立回升，液压缸高强度的材质和良好的机械性能，塔形梯状护架，使升降机有更高的稳定性。能源选配：交流220V(规范配置)、交流380V电源、直流电源、手动泵。用处：最普通的也是最实用的，登高作业兴许不再是烦恼。普遍实用于车站、厂房、宾馆、大厦、商场、机场、体育场、码头、酒店、机场以及各种须要登高作业的场合等。.铝合金式升降机简介：整体采取高强度铝型材精制而成，因为型材强度高，具备外型雅观、体积小、分量轻、构造紧凑、平安牢靠等长处，可以疾速、慢速行走，可调速，是现代企业高效平安消费之理想地面作业装备。重要产品分为单立柱铝合金，双立柱铝合金，多柱铝合金升降机。特征：采
5、取高强度优质铝合金资料，具备外型雅观、体积小、分量轻、升降平稳、平安牢靠等长处。它轻巧的外观，能在极小的空间内施展最高的举升才能。立柱升降体系，具备载量大，稳定性强，平台面积大等特征。用处：单柱铝合金升降机：该系列产品为室内型，普遍实用于星级酒店，大型超市等各行业大厅、厂房内的地面作业， 具备升降均衡，操作方便，能进入个别门厅，可随便进出电梯且耗电少、无净化、任务时不伤地面，可用于贴墙任务及探出作业。单立柱式铝合金电动升降机配上龙门跨架附件，非常适宜于影剧院、会堂、教堂等的装修任务。该龙门跨架组装轻易，操作省力，挪动灵巧，可跨越高度达1.1m的固定座椅等阻碍物,并可在台阶上稳定作业。 高强度矩
6、形钢制造, 刚性、稳定性好。 配有万向脚轮，运转灵巧。 两端架跨距可调，能适 用于跨越不同阻碍物的要求。 两端架垂直可调，可用于一定坡度的斜面或台阶上作业。双立柱铝合金升降机：全新设计的新一代产品，整体采取高强度铝型材精制而成，因为型材强度高，使升降台的偏转与摆动极小。采取双桅柱式构造，载分量大，平台面积大，稳定性极好，运转灵巧，推行方便。它轻巧的外观，能在极小的空间内施展最高的举升才能。该升降机普遍用于厂房、宾馆、大厦、商场、车站、机场、体育场等。可用作电力线路、照明电器、高架管道等安装保护，地面干净等单人任务的地面作业。三立柱铝合金升降机:：三组桅柱支持作业平台同步升降，其构造同单桅柱式平
7、台，具备超大的承载能力和优良的任务稳定性。整体升降式护栏装置，强度好，运输时大幅度地降落整机高度，装卸非常方便，通过一次升降即可实现拆卸或安装。该升降机承载能力强，适宜于两人（可携带肯定的分量工具和资料）同时登高作业；还可依据不同环境订制成各种产品，以满意不同须要。四立柱铝合金升降机:：整体采取高强度铝型材精制而成，因为型材强度高，采取四桅柱式构造，稳定性极好，运转灵巧，载分量大，平台面积大，推行方便。它轻巧的外观，能在极小的空间内施展最高的举升。使升降台的偏转与摆动极小。该升降机普遍用于厂房、宾馆、大厦、商场、车站、机场、体育场等。可用作电力线路、照明电器、高架管道等安装保护，地面清洁等单人
8、任务的地面作业。自行走双桅柱升降机：自行走式升降机，具备主动行走功用，可以在不同任务状况下，不需外接电源，不需人工牵引，挪动灵巧、操作方便、升降自若，只要一人便可实现行进、转向、快、慢速行走和高低等举措，省工、省力。特殊实用于车站、码头、机场、体育场馆、大型企业等较大规模的地面作业，目前在海内是最理想的地面作业装备。 一、机械部分： 1、升降机机械结构形式和运动机理 根据升降机的平台尺寸，参考国内外同类产品的工艺参数可知，该升降机宜采用单双叉机构形式：即有两个单叉机构升降台合并而成，有四个同步液压缸做同步运动，以达到升降机升降的目的。其具体结构形式 如图所示即为该升降机的基本结构形式，其中1是
9、工作平台，2是活动铰链，3为固定铰链，4为支架，5是液压缸，6为底座。在1和6的活动铰链处设有滑道。4主要起支撑作用和运动转化形式的作用，一方面支撑上顶板的载荷，一方面通过其铰接将液压缸的伸缩运动转化为平台的升降运动，1与载荷直接接触，将载荷转化为均布载荷，从而增强局部承载能力。下底架主要起支撑和载荷传递作用，它不仅承担着整个升降机的重量，而且能将作用力传递到地基上。通过这些机构的相互配合，实现升降机的稳定和可靠运行。 两支架在0点铰接，支架4上下端分别固定在平台和底座上，通过活塞杆的伸缩和铰接点0的作用实现举升。二、液压部分：1、 拟定液压系统原理液压系统方案是根据主机的工作情况，主机对液压
10、系统的技术要求，液压系统的工作条件和环境条件，以成本，经济性，供货情况等诸多因素进行全面综合的设计选择，从而拟订出一个各方面比较合理的，可实现的液压系统方案。其具体包括的内容有：油路循环方式的分析与选择，油源形式的分析和选择，液压回路的分析，选择，合成，液压系统原理图的拟定。2、 升降式工作台液压系统基本结构如图1所示。图升降式工作台液压系统图(方案1)3.液压系统工作原理 如图1所示，工件(未画出)放置在工作台1上，而工作台1则可在主缸3的活塞杆的作用下上升或下降。辅助缸4的活塞杆上加有配重2，两缸的无杆腔由一个管路相联，该连接管路上装有两个相对设置的液控单向阀5、6，两液控单向阀5、6的控
11、制油路分别来自两缸的有杆腔。这样，两缸反向串联起来。 三位四通换向阀7用来控制两缸的运动方向。如要使工作台1上升，则换向阀7置右位，泵1 0排出的液压油经过单向阀9、调速阀8和换向阀7向辅助缸4的有杆腔中供油，此时液控单向阀6被打开，使辅助缸4的无杆腔中的液压油经过液控单向阀6、5流进主缸3的无杆腔中，而主缸3的有杆腔中的液压油则经过换向阀7、二位二通换向阀14和节流阀15流回油箱18中，从而使辅助缸4的活塞杆带动着配重2下降，而主缸3的活塞杆带动着工作台1上升。这一过程相当于将配重2的势能传给了工作台1。 如要使工作台1下降，则换向阀7置左位，液压泵10排出的液压油经过单向阀9、调速阀8和换
12、向阀7向主缸3的有杆腔中供油，此时液控单向阀5被打开，使主缸3的无杆腔中的液压油经过液控单向阀5、6流进辅助缸4的无杆腔中，而辅助缸4的有杆腔中的液压油则经过换向阀7 、二位二通换向阀14和节流阀15流回油箱18中，从而使主缸3的活塞杆带动着工作台1下降，而辅助缸4的活塞杆带动着配重2上升。这一过程相当于将工作台1的势能传给配重2。 由此可见，两缸3、4的无杆腔中的液压油是一种互补关系，通过这种液压油间的互补交换，实现了工作台1与配重2之间的能量互补交换，这样，液压泵10的供给压力可明显低于无辅助缸的液压系统的供给压力，因而显著地降低了能耗。 二位二通换向阀14用来起保护作用，其工作原理如下所
13、述：如果工作平台上升时所携带工件重量很小或未携带工件，或是平台下降时所携带工件重量很大，如果没有换向阀14，则有可能使主缸3和辅助缸4的活塞运动速度剧增而无法控制，甚至导致液压缸的损坏。加上换向阀14，就可以在出现上述情况时截断主缸或辅助缸的有杆腔与油箱之间的油路，从而起到保护作用。 为了使液压系统所发挥的作用较大，可以选用相同规格的主缸和辅助缸；配重2的重量应可调，其基本重量可以取为工作台1的重量与工作台最大负载的一半之和；此外还可以将液控单向5、6的控制油路取自辅助缸4的无杆腔，如图2所示，这样，即使主缸3和辅助缸4的有杆腔中压力较低，也可确保打开液控单向阀5、6。 三、运动循环1、主缸运
14、动工作循环快速上升：1YA断电， 2YA、3YA断电。进油路：单向阀三位四通电磁换向阀左位单向阀二位二通电磁阀液控单向阀。回油路：液控单向阀三位四通电磁换向阀背压阀油箱慢速上升：活塞杆碰到行程开关，1YA、3YA通电，2YA断电。进油路：单向阀三位四通电磁换向阀调速阀液控单向阀回油路：同快速上升。慢速下降：2YA通电，1YA，3YA断电。进油路：单向阀三位四通电磁换向阀右位液控单向阀。回油路：液控单向阀调速阀三位四通电磁换向阀背压阀油箱。2、功能原理分析：（1）快速上升当液压系统总开关开启（连接PLC）时，三位四通电磁换向阀左位接通，再经二位二通电磁阀的左位，经液控单向阀流入液压缸的下缸，使工
15、件快速上升，回油液控单向阀、三位四通电磁换向阀、背压阀经流回油箱。此时双泵供油。（2）慢速上升当碰到行程开关SQ1时，二位二通电磁阀右位接入，油液经调速阀、单向阀、液控单向阀流入液压缸下缸，液压缸开始慢速上升，回油与快速上升相同，而此时双联叶片泵的右泵经液控顺序阀留、流邮箱，左泵单泵供油。当液压缸碰到SQ2，液压缸停留。液控单向阀在此时有保压作用（3）慢速下降当装卸货物时，压力传感器控制液压缸慢速下降（这一过程有PLC控制）,此时三位四通电磁换向阀右位接入，油液经液控单向阀进入上缸，回油经液控单向阀、单向阀、调速阀、三位四通电磁换向阀、背压阀经流回油箱。此时双联叶片泵的右泵经液控顺序阀留、流邮箱，左泵单泵供油，同慢速上升。最后遇限位开关停止，这是三位四通电磁换向阀回复中位，液压系统卸载。动作名称1YA2YA3YA快速上升+-慢速上升+-+保压-减速下降-+ -停止-电磁铁工作情况表四、方案评价本文中讨论了一种升降式工作台的液压系统的设计问题，并给出了这种液压系统的两个可行方案。该液压系统中通过两个液压缸间的液压油互补，实现两者间的能量互补，从而达到了节能效果，同时又使液压系统工作平稳、可靠性较高。图1所示的液压系统已被应用于某工厂的一套包装设备中，取得了较满意的效果。当然，本设计一定存在着不足之处，在今后的生产过程中，可能会暴露出某些缺陷，有待进一步完善。
