毕业设计(论文)皮带轮压机的液压系统设计.doc

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1、摘要液压压力机是进行皮带轮装配电机的关键设备,是集机、液、电为一体的现代化技术设备。本文是针对现实问题中人工装配皮带盘费时费力而且会影响轴承寿命的缺点而设计了一套压机设备,这套压机设备是利用液压传动,将皮带盘装配在电机的轴上,并对该机的液压系统进行了全面的设计。液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。关键词:液压压力机 ,机械压机,液压系统传动Abstract目录

2、1 绪论 1 1.1 压力机械的概况和发展趋势 1.2 课题的提出与意义 1.3 课题的主要内容2 总体方案的确定 3 2.1 确定液压压力机的设计参数 2.2 确定液压系统方案2.2.1 液压系统的组成2.2.2 液压传动的主要优缺点2.2.3 现在液压机液压系统设计要点3 压机的液压系统的设计 4 3.1 主要参数 3.2 工况分析 3.2.1 动作循环分析 3.2.2 运动分析 3.3 负载分析 3.4 确定执行元件的主要参数 3.4.1 系统工作压力的选定 3.4.2 执行元件主要结构尺寸的确定3.4.3 液压缸校核 3.5 液压系统原理图拟订 3.6 电磁换向阀电磁铁动作顺序表 3.

3、7 执行元件工况计算3.8 液压元件的选择3.8.1泵的选择3.8.2电机的选择3.8.3液压阀及辅助元件的选择3.8.4液压管道的选择3.9 液压油箱的设计 3.10 液压泵站的设计 3.11阀块的设计3.11.1块体结构3.11.2 集成块结构尺寸的确定4 液压系统的调试与液压设备的维护 4.1 液压系统的调试 4.2 液压设备的维护5 电气控制6 总结 57 翻译 6高效传动液压技术研究6液压传动与工程机械68附录86.186.286.386.496.5 116.6 139谢辞1410参考文献 161 绪论1.1压力机械的概况和发展趋势液压机是一种用于金属、非金属材料(塑料、橡胶、石材、

4、木材等)成形的压力加工机械。由于液压机具有多种独特优点,在国民经济各部门中得到了广泛应用。随着先进制造技术、微电子技术与计算机技术的发展和应用,现代工业生产对液压机提出了高压、高速、高效化、产品绿色化(无油污和噪声污染、节能等)、机电液一体化、数控智能化、系统集成化等技术要 。因此,在现代液压机开发中,作为其核心组成部分的液压系统的设计显得尤为重要。近年来,液压机技术发展迅猛,对作为其核心的液压系统的技术要求也愈来愈高。由于液压机的技术经济性能在很大程度上取决于液压系统设计的优劣,为此,液压机的研发设计、制造生产企业,应及时了解和把握国际液压机行业液压技术的最新发展趋势、信息和成果,为国民经济

5、的发展提供技术先进、性能优良的现代液压机产品。1.2 课题的提出与意义众所周知,在各类机械设备中,电动机是最常用的动力源之一。电机行业作为工业装备业的重要基础产品,具有强大的市场领域。随着生产现代化程度的不断提高和人们对家用电器、汽车等消费的不断增加,以及技术的进步,产品的快速更新换代,市场对电机的需求空间也将越来越大。目前,我国电机厂近2000家,2005年全年电机行业工业总产值为993亿元,产品销售收入938亿元,利润总额491亿元。 同步皮带很多厂家将它用在电机和丝杠之间的连接上,以取代直接连接的连轴器,这样由于皮带的间隙和弹性使精度下降,但对于厂家的好处就是装配要求降低、更方便。电动机

6、是通过输出轴上的皮带轮的转动来传递动力。所以皮带轮是整个电动机设备中不可缺少的部分,但是,通常的电动机是有一定的规格的,为了使规格化的电动机能够适应不同类型的机械设备,就必须配以相应的皮带轮。所以在电动机的生产过程中,电动机和皮带轮不是一个整体,而是相互分开的。从而在具体使用中存在着一个电动机和皮带轮的装配过程。在大部分机械行业,尤其机床行业,除了数控机床外,其他机床均需要电动机装上皮带盘。传统的装配过程是由工人师傅用大铁锤将皮带轮锤入电动机输出轴来完成。(见图一)但这种方法存在着许多不足之处。首先,在锤打过程中,由于力方向难以控制,很容易破坏电动机内部主轴上的轴承,同时也将产生剧烈的振动,这

7、会大大减少电机的使用寿命。其次,这种装配方法需要消耗大量体力,而且装配效率非常的低。就算5W的电机配上皮带轮,通常都需要人工将皮带盘装入电机,通常采用过渡配合。采用这种配合出现过紧配合的可能性很大,加上轮槽的误差等,对于大型皮带轮装配,工人要付出的劳动力是很大的。此外,随着大型工业的发展,越来越多的大型设备需要大规格尺寸的电动机,而皮带轮也将相应增大,传统的人工装配已很难完成这项装配过程。因此,迫切需要用一台机械设备来解决上述问题,解放工人的劳动力。1.3 课题的主要内容本课题是依据现实问题中存在的问题,而设计出来的这么一台机器。它集机、电、液于一体的一台装置。而我主要负责它的液压传动系统设计

8、这一方面。这套压机的液压系统完成如下动作。要求:小油缸:推动工作台的进退,以便工人师傅装上马达。装好马达,油缸推动工作台进,油缸到位后,触到行程开关,发讯,使大油缸工作。大油缸完成动作后,发讯,小油缸推动工作台推出,将装配好的马达卸下。大油缸:小油缸到位后,大油缸下降,开始压皮带盘,压好后退回。 根据工作要求,要求计算工作载荷,设计原理图,选型,阀块的设计,油箱的设计与布局,泵站设计等。需要了解整套液压设计流程,并画出必要的一些图纸。图纸要求:大油缸装配图1张(0#)、系统原理图1张(3#)、阀块图1张(1#)、 油箱零件图1张(3#)、泵站装配图1张(1#)、管路布置图1张(0#)2 总体方

9、案的确定2.1 确定液压压力机的设计参数系统压力: 60kg/cm2对皮带轮的压力(Y向油缸): 10吨工作台进退推力(X向油缸): 150kgY向最大行程: 300mmX向最大行程: 500mm2.2 确定液压系统方案 2.2.1 液压系统的组成 液压传动系统有五个部分组成:(1) 动力元件完成机械能至压力能的转换。如液压泵。(2) 执行元件将压力能转换成工作装置的直线往复式,摆动或旋转式的机械能。如液压缸、液压马达。(3) 控制元件对系统压力,对执行机构的运动速度和方向实行控制。如溢流阀、单向节流阀、电磁换向阀等。(4) 辅助元件起辅助作用。如油箱、滤油器、油管、密封装置等分别起贮油、过滤

10、、输送和防漏保压等作用。辅助元件在液压系统中必不可少。(5) 工作介质(油液、水基液体)存在于上述四种元件当中,起传递动力和能量的作用。 它们相互之间的关系用方框图表示如下: 执行元件控制元件动力元件 辅助元件 图2.1 液压系统组成方框图 2.2.2 液压传动的主要优缺点 目前广泛应用的传动方式主要有机械传动、电气传动、气压传动和液压传动。各有各的优缺点。机械传动是通过齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮、带、链条、杠杆等机械零件进行传动,它是发展最早而且应用最普遍的一种传动形式。它具有传动准确可靠,操作简单,机构直观易掌握,负荷变化对传动比影响小及受环境影响小等优点。但对自动控制的情况,单纯靠机械传动来

11、完成就显得结构复杂而笨重,而且远距离操纵困难、操作力大、安装位置变化的自由度小等缺点,因此在许多场合逐步被其他传动方式所取代。电气传动是通过电来进行传动和控制的,利用交流电机来传动,简单而且价廉,因此应用最广,也是各种传动的组成部分。但交流电机一般难于进行无级变速,而直流电机虽可以实现无级变速,但直流电机价格较昂贵。目前晶闸管技术使交流电机无级变速大为简化,但在大功率及低速大扭矩等场合的应用尚有待于进一步完善。电气控制,特别是电子计算机控制,具有信号变化及传递方便,远距离操纵容易等独特优点,因此在自动化程度要求高的场合是必不可少的。气压传动以压缩空气为传动介质,可通过调节气量很容易地实现无级变

12、速。同时有传递及变换信号方便、反应快、构造简单等优点。而且空气取决于大气,所以气源价格低廉。泄露也可以直接放入大气,不会引起污染。空气粘度小,故管道压力损失小,流速大,而且可获得高速运动。但气压传动的致命弱点是空气压缩性大,无法获得均匀而稳定的运动。此外为减少泄露,提高效率,气动系统的压力不能太高,一般只有0.7-0.8MPs左右。这使其不能用于大功率的场合。液压传动是用液体作为作为介质来传递能量的,液压传动与上述三种传动来比较有以下一些优点:(1) 易于获得较大的力或力矩(2) 功率重量比大(3) 易于实现往复运动(4) 易于实现较大范围的无级变速(5) 传递运动平稳(6) 可实现快速而且无

13、冲击的变速和换向(7) 与机械传动相比易于布局和操纵(8) 易于防止过载事故(9) 自动润滑、元件寿命较长(10) 易于实现标准化、系列化与其他传动形式比较,液压传动有以下缺点:(1) 易于出现泄露(2) 油的粘度随温度变化,引起工作机构运动不稳定(3) 空气渗入液压油后会引起爬行、振动、噪声(4) 用矿物油作液压介质时,有燃烧危险,应注意防火(5) 矿物油与空气接触会发生氧化,使油变质,必须定期换油(6) 液压件的零件加工质量(几何精度、表面粗糙度等)要求较高经过几种传动系统的比较,还是决定选择液压系统作为传动系统。2.2.3 现代液压机液压系统设计要点(1)工作介质以往,液压机液压系统一般

14、以矿物油为工作介质,然而,油压传动存在着污染环境、易燃烧、浪费能源等严重问题。随着科学技术的进步和人类环保、能源危机意识的提高,促使人们重新认识和研究以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术151。纯水液压系统无污染危害,有利于环保,阻燃性与安全性好、温升小,介质经济性好,运行中压力损失小,发热少,传动效率高,流量稳定性好,系统的刚性大,有利于系统动态性能的提高,维护保养方便,监测成本较低,所以已广泛应用于国内外机械设备的液压系统中。考虑到国际液压市场已能购到不同压力等级的商品化纯水液压元件,因此,在新型液压机产品的设计开发中,若条件允许应考虑采用以纯水作为绿色工作介质的液压系统。(2)主设计参数

15、 工作压力P和流量q是液压机液压系统两个重要的主设计参数,它们将直接影响液压系统设计质量和综合技术经济性能的优劣。为了满足各工作阶段的功率和持续时间要求,若选用较高的工作压力,可以减小液压缸缸径及相关几何尺寸,并减小流量q,从而主机结构尺寸及重量也得到减小。但是,如果工作压力过高,又对液压缸、管路等元件的强度提出了较高要求, 因而又可能需要增大液压缸缸筒及管路的壁厚、活塞杆的直径和重量;反之,若选用较低的工作压力P,就必须加大液压缸缸径及相关几何尺寸与主机结构尺寸及重量,并且必须成比例增大流量q。同时,工作压力选取的合理与否,还会对液压系统的效率、经济性和可靠性等产生重要影响。通常可用类比法参

16、照同类产品的压力并根据液压元件可能的货源情况来选取液压机液压系统工作压力。若侧重液压系统节能,则应采用极值法6J确定最佳工作压力,以使液压系统在运行中具有最高效率。液压系统的流量应满足液压机执行器工作速度的要求,而工作速度可按工艺试验的最佳速度范围、生产率要求及现实可能性确定。(3) 液压源液压机在运行中,其液压系统的压力和流量变化范围很大。为使液压系统在满足工作循环前提下,降低无功能耗,实现节能,通常可在如下三种液压源方案中选用:其一是高低压双泵供油,即用一台高压小流量泵和一台低压大流量泵组合供油;其二是采用单台变量泵供油,以满足低压快速和高压慢速的工况要求;其三是采用单台低压大流量定量泵供

17、油。为了降低液压源的容量,对于前两种液压源方案,快速行程可采用自重充液、蓄能器、差动缸、复合缸等增速液压回路,对于第三种液压源方案,慢速加压行程可采用增压器液压回路。3 压机的液压系统的设计3.1 主要参数进给缸:工作行程:500mm工作台进退推力:150KgV进=V退=2m/min升降缸: 工作行程:300mm 皮带轮压力:10吨 下降速度:1m/min 上升速度:3m/min3.2 工况分析3.2.1 动作循环分析(1) 进给缸工作循环图 进 退(2) 升降缸工作循环图 升 降3.2.2 运动分析(1) 进给缸工 步行 程(mm)速 度(m/min)时 间(s)前 进 500 2 15 后

18、 退 500 2 15(2) 升降缸工 步行 程(mm)速 度(m/min) 时 间(s) 下 降 300 1 18 上 升 300 3 63.3 负载分析(1) 进给缸F=150KgF=FW+Ff=FW+0.1Ff=1.1*150*9.8=1617N所以 Fmax=1617N(2)升降缸主要以压皮带盘为主要运动,故计算以缸的下降为主要计算由于10T较大,故活塞杆重力及磨擦力可以忽略计算10T F=FW=10T=10*103*9.8=9.8*104N 所以 Fmax=9.8*104N3.4 确定执行元件的主要参数3.4.1 系统工作压力的选定查手册得,初选进给缸的工作压力P1=1.5MPa,

19、背压P2=0.1Mpa 升降缸的工作压力P1=6MPa,背压P2=0.1Mpa3.4.2 执行元件主要结构尺寸的确定(1) 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定a. 进给缸P1A1-P2A2= Fmax/m 取m=0.95查手册,按工作压力选取d/D=0.6251.5*(1.6d)2-0.1*(1.6d)2-d2=所以 d=24.25mm D=38.81mm查手册 圆整D与d 所以d=25mm, D=40mmb. 升降缸P1A1-P2A2= Fmax/m 取m=0.95查手册,按工作压力选取d/D=0.56*4d2-0.1*3d2= 所以 d=74.44mm D=148.89mm查手册 圆整D与d

20、 所以d=75mm, D=150mm3.4.3 液压缸校核(1) 液压缸有效面积a. 进给缸 A1=D2=*402=1256.64mm2 A2=*(D2-d2)= *(402-252)=765.76mm2查手册 qmin=0.5L/min又因为 Vmin=0.5m/min所以 A=100mm2所以 符合要求b. 升降缸 A1=D2=*1502=17671.46mm2 A2=*(D2-d2)= *(1502-752)=13253.59mm2查手册 qmin=0.5L/min又因为 Vmin=0.5m/min所以 A=100mm2所以 符合要求(2) 缸筒壁厚a. 进给缸 = 工作压力 P=1.5

21、Mpa 所以 Py=1.5P=2.25Mpa因为 = ,取45钢b=600 Mpa ,n=2 所以 =300 Mpa =0.15mm4mm 所以 为薄壁缸筒 ,取=4mmb. 升降缸= 工作压力 P=6Mpa 所以 Py=1.5P=9Mpa因为 = ,取45钢b=600 Mpa ,n=2 所以 =300 Mpa =2.25mm10 需进行稳定性校核。Nk=3 J=A=l/rk=500/6.25=80则 =4.9 =182216.9NFmax=1617NFk/nk=182216.9/3=60738.97N所以 满足活塞杆稳定性要求。b. 升降缸活塞杆强度应满足 满足强度要求。L/d=300/15

22、0=210 故满足稳定性要求,无需进行校核。 3.5 液压系统原理图拟订 以叠加方式连接的液压阀称为叠加阀。它是在板式连接的液压阀集成化基础上发展起来的新型液压元件。现在市场上叠加阀应用比较多,由于它可以简化集成块复杂的加工,只要生产一块阀块,就可以把一些阀叠加上去,安装也方便很多。故我考虑用叠加式的系统原理图。(见附录)叠加阀品种多,应用范围广。它设计的系列化、标准化和通用化程度较高,它与换向阀、系列底板块及通用组件合理运用,可改善和解决液压系统发热、泄露等问题,为液压液压控制系统向高压化、小型化、集成化开辟了一条新的思路。叠加阀在系统配置形式上有其独到之处。见(图3.1)。它是安装在换向阀

23、和底板块之间,由相关的起压力、流量和方向控制作用的叠加阀组成的控制回路。每个叠加阀不仅具有控制功能,还能起油路通道的作用。这样,由叠加阀组成的液压系统,阀与阀之间以自身作通道体,按一定秩序叠加后,由螺栓将其串联在换向阀和底板之间,即可组成所需的液压系统。本系统中,考虑成本问题,故将电磁溢流阀选用一般的阀,而不用叠加阀。共用三个叠加阀。3.6 电磁换向阀电磁铁动作顺序表工序1DT2DT3DT4DT5DT6DT进给缸前进+进给缸后退+升降缸下降+升降缸上升+卸荷+3.7 执行元件工况计算(1) 进给缸 (2) 升降缸 3.8 液压元件的选择3.8.1泵的选择(1) 液压泵最大工作压力的确定 (2)

24、 液压泵流量的确定液压缸所需最大流量为17.67L/min取泄露折算系数K=1.1QP=17.67*1.1=19.44L/min(3) 选择液压泵的规格又QP=19.44L/min液压泵通常有三种形式:叶片泵、柱塞泵、齿轮泵。 叶片泵具有流量均匀、运转平稳、噪声低、体积小、重量轻、价格一般等优点。 齿轮泵具有结构简单、价格最低廉、体积小等优点,但是流量和压力脉动比较大,泄露严重、噪音较高,不能变量等确定。 柱塞泵具有结构紧凑、重量轻、噪声小、具有一定自吸能力、压力高、效率高、转速高等优点,但是价格比较昂贵。 由于本系统的工作压力不高,希望噪声不要太大,价格又能适中,故综合考虑,选用叶片泵。又由

25、于工作中,油缸的速度变化范围不大,回路中已有节流阀调速,故定量泵就可以满足要求了。 所以我选用YB-D20双作用定量叶片泵。排量20ml/r,额定压力10MPs,公称转速1000r.p.m。 3.8.2电机的选择根据已选泵的流量和压力,再根据经验公式计算得P=PQ/612*0.8W=根据以上计算选择3KW的电机。(由于3KW电机四极的工作时有很大噪音,故选择6极、交流220V、同步转速1000r/min,功率3KW的电机。)3.8.3液压阀及辅助元件的选择 小吨位液压机的液压系统一般流量较小,故可用板式连接的普通液压阀或叠加式液压阀对系统进行理论与应用并行控制。而对大功率液压机,因其系统流量较

26、大,适宜采用流通能力大的插装式液压阀对系统进行控制。对于负载一位移或速度一位移关系具有特定严格要求的液压机,还需在使用上述液压阀基础上配以电液比例控制阀或电液伺服控制阀。以实现对液压系统的精确控制。 为了方便安装和避免加工复杂油路块,考虑用叠加阀,但选择中要考虑价格问题,以经济实用为主。根据系数的最高工作压力和通过各阀的最大实际流量选出各阀和辅助元件的规格如下表所示:序号名 称通过最大实际流量(L/min)型 号规 格接口尺 寸数 量1双作用定量叶片泵19.44YB-D2010MPs12三位四通电磁换向阀2.514WE10E20/AW220Z5L40L/min13三位四通电磁换向阀17.674

27、WE10J20/AW220Z5L40L/min14单向节流阀2.512LA-F10D-AB-140L/min25电磁节流阀13.25LE-F10D-B40L/min16电磁溢流阀19.44YEH-F*10D-P/0-140L/min17液控单向阀13.25AY-F10D-B(A)40L/min18电机Y132S-6-BS3KW19液位计YWZ-80T110空气滤清器QUQ2111网式滤油器WU-250*80-J6.3L1管接头的选择: 管接头的类型(见表5)表5 管接头的类型类型结构图特点表及标准号焊接式管接头 利用接管与管子焊接。接头体和接管之间用O形密封圈端面密封。结构简单,易制造,密封性

28、好,对管子尺寸精度要求不高。要求焊接质量高,装拆不便。工作压力可达31.5MPa,工作温度-2580,适用于以油为介质的管路系统表614JB9661003-1977卡套式管接头 利用卡套变形卡住管子并进行密封,结构先进,性能良好,重量轻,体积小,使用方便,广泛应用于液压系统中。工作压力可达31.5MPa,要求管子尺寸精度高,需用冷拔钢管。卡套精度亦高。适用于油、气及一般腐蚀性介质的管路系统表1526GB3733.13765-1983扩口式管接头 利用管子端部扩口进行密封,不需其他密封件。结构简单,适用于薄壁管件联接 适用于油、气为介质的压力较低的管路系统,允许使用压力见表41表2741GB56

29、25.15653-1985插入焊接式管接头 将需要长度的管子插入管接头直至管子端面与管接头内端接触,将管子与管接头焊接成一体,可省去接管,但要求管子尺寸严格适用于油、气为介质的管路系统表4349JB3878-1985锥密封焊接式管接头 接管一端为外锥表面加O形密封圈与接头体的内锥表面相配,用螺纹拧紧。工作压力可达1631.5MPa,工作温度2580 适用于油为介质的管路系统表5062JB/T63816385-1992扣压式胶管接头 安装方便,但增加了一道收紧工序。胶管损坏后,接头外套不能重复使用,与钢丝编织胶管配套组成总成。可与带O形圈密封的焊接管接头联接使用。适用于油、水、气为介质的管路系统

30、。介质温度:油:-3080;空气,-3050;水、80以下JB/ZQ44274428-1986三瓣式胶管接头 装配时不需剥去胶管的外胶层。对胶管外径稍有不同的胶管,靠接头外套对胶管的预压缩量来补偿。胶管的预压缩量在31%50%范围内能保证在工作压力下无渗漏,不会拔胶、外胶层不断裂。可与焊接式管接头,快换接头,卡套式管接头联接使用,适用于油、水、气为介质的管路系统,其工作压力,介质温度按联接的胶管限定JB/ZQ44294431-1986快换接头(两端开闭式) 管子拆开后,可自行密封,管道内液体不会流失,因此适用于经常拆卸场合。结构比较复杂,局部阻力损失较大。适用于油、气为介质的管路系统,工作压力

31、低于31.5MPa,介质温度-2080JB/ZQ4434-1986快换接头(两端开放式) 适用于油、气为介质的管路系统,其工作压力介质温度按联接的胶管限定JB/ZQ4435-1986经过各种管接头的比较,我选用扩口式管接头。3.8.4液压管道的选择(1) 确定压油管道内径 取d=10mm(2) 确定回油管道内径 取 d=10mm(3) 确定吸油管道内径 取 d=20mm以上三种管子均用硬管,材料为紫铜。型号为6*8。3.9液压油箱的设计油箱的设计要点:油箱在液压系统中除了储油外,还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件,如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。油箱可分

32、为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱,箱中液面与大气相通,在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单,安装维护方便,液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱,内充一定压力的惰性气体,充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分,还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易,箱上易于安放液压器件,所以被广泛采用;圆罐形油箱强度高,重量轻,易于清扫,但制造较难,占地空间较大,在大型冶金设备中经常采用。图10为油箱简图。设计油箱时应考虑如下几点。1)油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求,另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质;而工作时又能保持适当的液位

33、。2)吸油管及回油管应插入最低液面以下,以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100m左右的网式或线隙式过滤器,安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45角并面向箱壁,以防止回油冲击油箱底部的沉积物,同时也有利于散热。3)吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些,之间应设置隔板,以加大液流循环的途径,这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/33/4。图10 油箱1液位计;2吸油管;3空气过滤器;4回油管;5侧板;6入孔盖;7放油塞;8地脚;9隔板;10底板;11吸油过滤器;12盖板;4)为了保持油液清洁,油箱应有周边

34、密封的盖板,盖板上装有空气过滤器,注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理,箱底要有一定的斜度,并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱,要设置清洗孔,以便于油箱内部的清理。5)油箱底部应距地面150mm以上,以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳,以便吊运,还要设置液位计,以监视液位。6)对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有: 酸洗后磷化。适用于所有介质,但受酸洗磷化槽限制,油箱不能太大。 喷丸后直接涂防锈油。适用于一般矿物油和合成液压油,不适合含水液压液。因不受处理条件限制,大型油箱较多采用此方法。 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介

35、质。 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制,油箱不能过大。考虑油箱内表面的防腐处理时,不但要顾及与介质的相容性,还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性,条件允许时采用不锈钢制油箱无疑是最理想的选择。油箱设计根据计算,决定自己设计,我采用开式油箱,焊接的形式,材料为铸铁。油箱的示意图如下图所示。查手册,油箱的容量一般为液压泵每分钟排出体积的3-5倍。但实际经验得知,最好取5-8倍。所以我选择7倍的系数。一方面保证考虑保证能正常用油,另一方面,由于考虑旁边设置液压泵站,油箱稍大一些散热性好,也可以把电机、油路块等液压元件放在上面,使节省空间。所以V=n*7=2

36、0*7=140L又因为液面高度为油箱的0.8倍,所以油箱体积为V=140*1.2=168L初步定尺寸750*500*450=168.75L详见油箱零件图。(见附录)技术要求:1 回油管终端管口必须在油箱最低液位以下200mm。与油箱底面距离应大于2至3倍回油管外经。把回油管切成45度的斜口。2 吸油管口与油箱侧壁距离应大于3倍吸油管外径。把管端设置在至少离箱底最高点50 mm处,并且至少低于最低工作液面75mm或2倍管径,两者中取大者。3 油箱必须有较好的密封性,防止尘埃进入。4 矩形油箱的箱壁、箱盖焊缝的内外壁都必须满焊。所有焊接在油箱壁和箱盖上的法兰、管道、管接头、凸缘板等,其内壁必须满焊

37、,或凸出0.4mm以上。3.10 液压泵站的设计液压泵站是液压系统的重要组成部分(动力源)。它向液压系统提供一定压力、流量的工作介质。在液压泵站上装上必需的液压阀可以直接控制液压执行元件工作。为了防止泄漏和污染,隔离振动,减小发热对主机的影响,减少管路连接并使整个液压系统整齐美观,便于装配维护和电液信号的采集,液压系统应尽量采用液压站集成方式。液压泵站上泵组的布置方式分成上置式和非上置式。泵组置于油箱上的上置式液压泵站中,采用立式电动机并将液压泵置于油箱之内时,称为立式(图1);采用卧式电动机时称为卧式(图2)。非上置式液压泵站中,泵组与油箱并列布置的为旁置式(图3);泵组置于油箱下面时为下置

38、式(图4)。 图1 上置式液压站(立式)图2 上置式液压站(卧式)图3 旁置式液压站图图4下置式液压站 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。采用集中供油这种结构。如下图的照片所示。液压阀采用集成式配置。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。油箱采用开式油箱。开式油箱应用最广,油箱内的液面与大气相通。为了减少油液的污染,在油箱盖上设置空气滤清器。使大气与油箱内的空气经过滤清器相通。(详见附录)泵站的布置形式采用上置式液压站(立式)。因为

39、这里我所选用的电机尺寸比较大,为了在油箱的面版上能合理安排下所有元件,故电机采用立式安装。我在这套系统中,有两路控制回路,我所选用泵站的回路如下图所示。泵站的回路3.11 阀块的设计3.11.1块体结构由于这台机器是中低压固定设备,所以集成块的材料采用铸铁。块体加工成长方形。我采用的是底下一块集成块,上面叠加3个叠加阀,旁边安装一个电磁溢流阀。钻有公共压力油孔P,公共回油孔T,还有A、B孔和4个用于叠积紧固的螺栓孔。具体阀块的结构图,见(附录)3.11.2 集成块结构尺寸的确定外形尺寸要满足阀件的安装,孔道布置及其他工艺要求。为减少工艺孔,缩短孔道长度 ,阀的安装位置要仔细考虑,使相通油孔尽量

40、在同一水平面或是同一竖直面上。各通油空孔的内径要满足允许流速的要求,一般来说,与阀直接相通的孔径应等于所装阀的油孔通径。油孔之间的壁厚不能太小,一方面防止使用过程中,由于油的压力而击穿,另一方面避免加工时,因油孔的偏斜而误通。对于中低压系统,壁厚不得小于5mm。 以下是10通径的叠加阀的安装尺寸。如下图所示。 4 液压系统的调试与液压设备的维护4.1 液压系统的调试液压设备安装、循环冲洗合格后,都要对液压系统进行必要的调整试车,使其在满足各项技术参数的前提下,按实际生产工艺要求进行必要的调整,使其在重负荷情况下也能运转正常。1、液压系统调度前的准备工作:1)需调试的液压系统必须在循环冲洗合格后,方可进入调试状态。2)液压驱动的主机设备全部安装完毕,运动部件状态良好并经检查合格后,进入调试状态。3)控制液压系统的电气设备及线路全部安装完毕并检查合格。4)熟悉调试所需技术文件,如液压原理图、管路安装图、系统使用说明书、系统调试说明书等。根据以上技术文件,检查管路连接是否正确、可靠、选用的油液是否符合技术文件的要求,油箱内油位是否达到规定高度,根据原理图、装配图认定各液压元器件的位置

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