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中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 52頁
1緒論
1.1論文研究的意義
副井液壓系統(tǒng)是礦業(yè)工程中非常重要的一部分,就承擔(dān)的任務(wù)來說,它主要負(fù)責(zé)井下礦車到位后,包括控制阻車器.搖臺(tái)安全門等機(jī)構(gòu)的一系列動(dòng)作等,但是我們看到的國內(nèi)外副井操車系統(tǒng)方面的研究和報(bào)道等,總是不難看出有這樣那樣的瑕疵\甚至是重大的失誤,這些不盡人意的地方往往給煤礦正常的生產(chǎn)帶來危害,輕則生產(chǎn)效率低,重則便造成人員和財(cái)產(chǎn)的重大損失,所以,在綜合提高煤礦生產(chǎn)狀況的情況下,如何能夠保證副井操車系統(tǒng)這一部分的工作安全 可靠性已經(jīng)是刻不容緩的事情.另一方面,我們看到的是在諸多副井操車系統(tǒng)中或多或少的總是存在些問題,導(dǎo)致機(jī)構(gòu)反應(yīng)不靈敏,效率低下,壽命不長,維護(hù)和維修不方便.
就我國煤礦副井液壓系統(tǒng)來說，控制和提升信號(hào)系統(tǒng)普遍設(shè)計(jì)為兩套系統(tǒng)，安置在兩個(gè)操作室內(nèi)，由操車司機(jī)和提升信號(hào)式工分別操作。造成操車設(shè)備位置傳感器的重復(fù)設(shè)置，用人多，故障率高。
副井液壓設(shè)備及提升信號(hào)的安全與否，直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益，是一個(gè)非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。它要求控制系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等性能。但目前我國副井操車設(shè)備控制與提升信號(hào)系統(tǒng)仍處于落后狀態(tài)，已不適應(yīng)煤礦副井生產(chǎn)的要求，為了提高副井安全生產(chǎn)的可靠性，改善工人的勞動(dòng)條件，提高煤礦副井的生產(chǎn)能力，研制一套能滿足井上下井口操車設(shè)備控制及提升信號(hào)閉鎖的聯(lián)鎖控制裝置無疑是迫在眉睫的問題。
綜上，本文主要就副井液壓系統(tǒng)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)控制的設(shè)計(jì)和各種設(shè)備的選用進(jìn)行了分析、配置。旨在提供一個(gè)安全可靠的系統(tǒng)產(chǎn)，是為本文研究的意義。
1.2我國目前使用的操車情況
1.2.1氣動(dòng)系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成：
1)推車機(jī)動(dòng)力一般為電機(jī)，減速機(jī)傳動(dòng)軸作為驅(qū)動(dòng)，推車機(jī)分為鏈?zhǔn)酵栖嚈C(jī)、繩式推車機(jī)。
2)安全門、搖臺(tái)、阻車器采用汽缸
2、優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作快；可靠性高；因泄露造成的污染少；維修、維護(hù)簡單。
3、缺點(diǎn)：速度不易調(diào)整，沖擊大；因推車機(jī)為電機(jī)或其它動(dòng)力，使系統(tǒng)成為混合動(dòng)力源，占用動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)設(shè)備多。
1.3.2液壓系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成
1)推車機(jī)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)部件間不直接接觸，無磨損問題節(jié)省了因磨損而產(chǎn)生的維修且磨損損耗很小。
2)高功率因數(shù)直流電機(jī)效率極高較其它電機(jī)節(jié)電，啟動(dòng)電流小。
2、優(yōu)點(diǎn)：
1）推車機(jī)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)部件間不直接接觸，無磨損問題節(jié)省了因磨損而產(chǎn)生的維修且磨損損耗很小。
2）高功率因數(shù)直流電機(jī)效率較高，較其它電機(jī)節(jié)省電，啟動(dòng)電流小。
3、缺點(diǎn)：
1）電機(jī)防水效果差，進(jìn)水后電器故障難排除。
2）推車機(jī)的運(yùn)行條件差很難保證電流電機(jī)技術(shù)上要求電機(jī)與次級(jí)板氣隙為2-3mm影響電機(jī)性能的發(fā)揮。
3）配件價(jià)格很高。
4）電機(jī)設(shè)備體積大故障率高。
1.2.3直流電機(jī)系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成
1）推車機(jī)使用電機(jī)作為動(dòng)力，搖臺(tái)、安全門、阻車器使用液壓缸。
2）推車機(jī)使用液壓馬達(dá)；安全門使用液壓馬達(dá)；阻車器、搖臺(tái)使用液壓缸
2、優(yōu)點(diǎn)：
1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)、占地少。
2）液壓驅(qū)動(dòng)特軟，可有緩輕因沖擊造成的設(shè)備損壞。
3）調(diào)速性能好節(jié)省時(shí)間
4）全部采用液壓做動(dòng)力，即可動(dòng)力源單一，便于維修和管理。
3、缺點(diǎn)：
1）液壓站本身占地面積大
2）液壓站較氣動(dòng)配置復(fù)雜
3）泄漏易污染
副井是煤礦生產(chǎn)中聯(lián)結(jié)井上下的重要通道，副井操車設(shè)備的安全作業(yè)與否。將直接關(guān)系到煤礦安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益，是一個(gè)非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。它要求控制系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)地，動(dòng)作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，自動(dòng)化程度高等性能。但目前我國大部分副井操車設(shè)備控制系統(tǒng)仍處于落后狀態(tài)，已不適應(yīng)煤礦副井安全高效生產(chǎn)的要求。為了提高安全生產(chǎn)的可靠性，改善工人的勞動(dòng)條件，提高煤礦副井的生產(chǎn)能力，需要對副井操車設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的產(chǎn)品性能及使用狀況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研。如上表所列，目前國內(nèi)主要有氣控，電動(dòng)控，液控等方式
1.3液壓技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用情況
近幾年來,隨著機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化與機(jī)械程度不斷提高,并大型化發(fā)展,在各個(gè)工業(yè)部門中日益廣泛地采用液壓技術(shù),如飛機(jī)、坦克、艦艇、機(jī)床、汽車，拖拉機(jī)以起重運(yùn)輸機(jī)械等等。自五十年代以來，在化工機(jī)械上也逐步地應(yīng)用采用液壓技術(shù)，截止到目前，液壓驅(qū)動(dòng)的臥式刮刀、活塞推料、上懸、三足、螺旋卸料離心機(jī)，板框壓濾機(jī)、加壓葉濾機(jī)回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)、電石爐、回轉(zhuǎn)窯、錘式破碎機(jī)、攪拌式反應(yīng)器；液壓控制的氣輪機(jī)、壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、蒸發(fā)器、造氣爐等等已經(jīng)在國內(nèi)外的許多工廠投入運(yùn)轉(zhuǎn)，并取得用戶的歡迎。此外，像容器的低頻疲勞、高壓爆破等試驗(yàn)，都是借助液壓技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的。
液壓技術(shù)是以壓力油作為工作介質(zhì)來傳遞運(yùn)動(dòng)、力（轉(zhuǎn)距）或控制信號(hào)，前者常稱液壓傳動(dòng)（液壓驅(qū)動(dòng)），后者稱為液壓控制。液壓運(yùn)動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比其主要特點(diǎn)是：容易調(diào)速、適于遠(yuǎn)距離和自動(dòng)操作，體積小、重量輕，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，液壓控制系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、輸出剛度高和功率——重量比大等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，液壓也和其他任何新技術(shù)一樣，總有不足之處，如漏油、噪音等，但這兩點(diǎn)，近年來也正在研究改造。勿容質(zhì)疑，液壓技術(shù)的 優(yōu)越性是非常明顯的，特別是當(dāng)把它同電子、機(jī)械等技術(shù)聯(lián)合使用時(shí)，更顯示其強(qiáng)大的生命力。在某種意義上講，一個(gè)國家液壓技術(shù)的發(fā)展水平和應(yīng)用范圍，是其現(xiàn)代化程度重要標(biāo)志之一。本次課程設(shè)計(jì)就是要用液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)礦井的副井提升操作等一系列動(dòng)作，以及為完成這一系列動(dòng)作所需要的器材的選型等。
1.3.1液壓傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)
液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，有以下一些優(yōu)點(diǎn)：
1、 能在較大的范圍內(nèi)比較方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。調(diào)速范圍10011全2000：1
2、 在相同功率情況下，液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換元件的體積較小，質(zhì)量較輕。
3、 工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。
4、 便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，而且工作油液能使傳動(dòng)零件實(shí)現(xiàn)自潤滑，故使用壽命較長。
5、 操縱簡單便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時(shí)，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。
6、 液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，制造和使用推廣使用。
液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：
1、 液壓傳動(dòng)中的泄露和液體的可壓縮性使傳動(dòng)無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
2、 液壓傳動(dòng)有較多的能量損失，故傳動(dòng)效率不高，不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。
3、 液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感，不宜在很高和很低的溫度條件下工作。
4、 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。
總地來看，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)很多，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，有些缺點(diǎn)會(huì)逐步被克服。
液壓傳動(dòng)由于具有上述一系列的長處，因此，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門中獲得了廣泛的應(yīng)用。如在航海機(jī)械、航空機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械等多方面都廣泛地使用了液壓傳動(dòng)。
在機(jī)床上的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：
1、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如車床、自動(dòng)車床刀架的進(jìn)給，組合機(jī)床動(dòng)力頭、動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給等。液壓傳動(dòng)能滿足所需求的調(diào)速范圍，并能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。
2、主體運(yùn)動(dòng)，如牛頭刨床或插床滑枕，采用液壓傳動(dòng)RJ實(shí)現(xiàn)滑枕的往3、復(fù)運(yùn)動(dòng)；也可用于自動(dòng)車床、數(shù)控機(jī)床等的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4、仿形裝置，如車床、洗床上的仿形加工，可以采用液壓伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
5、 數(shù)控機(jī)床。該機(jī)床上工作臺(tái)的直線后轉(zhuǎn)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，可以用電液脈沖馬達(dá)及電流伺服閥等電流伺服裝置實(shí)現(xiàn)。
6、 靜壓支乘已應(yīng)用于重型機(jī)床和高速機(jī)床的軸承、導(dǎo)軌和絲桿上，以獲得平穩(wěn)工作和較高的運(yùn)動(dòng)精度。
液壓傳動(dòng)與電氣控制相結(jié)合，是目前實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械自動(dòng)化的主要手段，也是機(jī)、電、流一體化技術(shù)的發(fā)展方向，因而具有更廣闊的應(yīng)用前景。工程機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本概念。
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由各種液壓傳動(dòng)基本回路組成的。液壓傳動(dòng)基本賄賂又是以各種液壓元件位基礎(chǔ)組成的供給液壓源用的液壓傳動(dòng)回路稱各種控制液壓回路；以不同的輔助元件為基礎(chǔ)組成的液壓傳動(dòng)回路稱不同的執(zhí)行元件回路；以不同的輔助元件為基礎(chǔ)組成的液壓傳動(dòng)回路稱不同的輔助回路以及其它液壓回路等。這個(gè)整體（系統(tǒng)）里，除原動(dòng)機(jī)械外，主要包括動(dòng)力元件（液壓泵）執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達(dá)）、控制元件（各類液壓閥）和輔助元件（各種液壓輔助元件）等部分（回路）、可見主機(jī)液壓傳動(dòng)效果好壞，除設(shè)計(jì)制造因素外，是否能正確認(rèn)識(shí)、使用液壓系統(tǒng)，特別是是否正確認(rèn)識(shí)系統(tǒng)中各液壓回路工作原理、用途也是關(guān)鍵因素之一。
1.4副井操車液壓聯(lián)動(dòng)裝置簡介
副井操車液壓聯(lián)動(dòng)的含義是指井口，井底有關(guān)機(jī)械，電氣設(shè)備在規(guī)定的閉鎖條件下，按照設(shè)計(jì)的邏輯程序循環(huán)動(dòng)作，輔助罐籠完成提升任務(wù)。副井操作工作的一般過程為：罐籠到位-安全門打開-前阻車器打開-搖臺(tái)落下-推車機(jī)推車罐籠內(nèi)礦車出罐-罐內(nèi)阻車器阻-礦車進(jìn)罐推車機(jī)回車-前阻車器阻車-搖臺(tái)抬起-安全門關(guān)上-罐籠運(yùn)行-后阻車器打開-礦車達(dá)到阻車器-下一個(gè)循環(huán)。副井操車系統(tǒng)采用可編程控制器實(shí)現(xiàn)集中控制的模式，井口，井底的機(jī)械設(shè)備全部采用液壓傳動(dòng)，分別由一個(gè)液壓站及液控，電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制，副井操車液壓聯(lián)動(dòng)裝置以貫徹執(zhí)行煤炭局2006年頒布的《煤礦安全規(guī)程》中第一384條規(guī)定作為設(shè)計(jì)依據(jù)。立井使用罐籠提升時(shí)，井口，井底安全門必須與罐位和提升信號(hào)連鎖；罐籠到位并發(fā)出停車信號(hào)后，但發(fā)不出開車信號(hào)；安全門關(guān)閉后，才能發(fā)出開車信號(hào)；發(fā)出開車信號(hào)后，安全門打不開。井口，井底搖臺(tái)與罐籠體子停止位置，阻車器和提升信號(hào)系統(tǒng)連鎖；罐籠未到位，放不下?lián)u臺(tái)，打不開阻車器；搖臺(tái)未抬起，阻車器未抬起，發(fā)不出開車信號(hào)。升降人員時(shí)，嚴(yán)禁使用罐座。
主要裝置的簡介：
（1）阻車器：是礦井車場中將運(yùn)動(dòng)中的礦車停止在某一固定地點(diǎn)胡限位裝置，本銷齒操車使用阻輪式阻車器，改阻車器有一對阻爪和彈簧緩沖裝置，當(dāng)車輪撞擊阻爪時(shí)，阻爪使手套在套在固定軸后部的彈簧壓縮，撞擊的能量被彈簧吸收。阻爪在軸上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，阻爪的尾部通過連桿機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)相連，液壓缸活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)阻爪同時(shí)打開或關(guān)閉。關(guān)閉時(shí)阻車，打開后礦車通過。阻車器按線路設(shè)置前后阻車器兩種。前阻車器作待裝礦車限位使用，后阻車器用于列車限位，并與調(diào)車啟爪裝置機(jī)械聯(lián)動(dòng)。只允許后阻車器打開時(shí)，拉抓抬起，調(diào)動(dòng)礦車。
（2）搖臺(tái)：搖臺(tái)為一段可擺動(dòng)的連接車場與罐內(nèi)的軌道，搖尖鉸接在搖臂上，當(dāng)搖臂與罐籠搭接時(shí)，搖尖與罐籠內(nèi)導(dǎo)軌組成的結(jié)構(gòu)能保證側(cè)向可靠的定位。不致因罐內(nèi)外軌道的錯(cuò)位引發(fā)礦車掉道事故。進(jìn)車側(cè)搖臺(tái)設(shè)有阻擋器，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)作用使擋塊隨搖臂起落和升降。當(dāng)搖臺(tái)落下時(shí)擋塊下降，允許操車裝置進(jìn)罐籠作業(yè)；搖臺(tái)抬起時(shí)擋塊上升，阻擋操車裝置通過，防止銷車掉入井筒，是銷齒操車與搖臺(tái)聯(lián)動(dòng)的機(jī)械閉鎖安全裝置。
（3）安全門：安全門采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)傳動(dòng)，正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)安全門開啟和關(guān)閉。并且按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定與罐位和提升信號(hào)鏈鎖，確保安全。
（4）罐籠：罐籠主要負(fù)責(zé)礦車的裝載。
2液壓系統(tǒng)原理圖的擬定
2.1液壓系統(tǒng)原理圖的擬定
2.1.1明確環(huán)境對系統(tǒng)的要求
本系統(tǒng)主要工作于副井井口，雖然相比井下環(huán)境要好許多，可是由于礦井現(xiàn)狀，很多東西礦區(qū)副井井上運(yùn)輸環(huán)境還是相當(dāng)惡劣，因此環(huán)境對液壓系統(tǒng)有以下要求：
（1）本系統(tǒng)允許的最低和最高溫度
對系統(tǒng)的溫度要求應(yīng)該滿足主要從液壓缸工作時(shí)，缸內(nèi)礦物液壓油的允許工作范圍，理論上不能超出這個(gè)范圍，查閱相關(guān)資料可知道，一般應(yīng)保證溫度范圍在-10-170℃
（2）系統(tǒng)抗震性
震動(dòng)的來源主要是來自礦車進(jìn)罐籠時(shí)以及提升過程，但是考慮到液壓系統(tǒng)有很好的減震特性，故整個(gè)系統(tǒng)對抗震性沒有過多的要求。
（3）系統(tǒng)的抗成粉塵能力
由于系統(tǒng)主要工作在井上，粉塵相對較少，不至于影響系統(tǒng)工作，所以對系統(tǒng)不做特別要求。
（4）系統(tǒng)的耐鹽霧能力
鹽霧對系統(tǒng)有一定的影響，但考慮到系統(tǒng)是液壓系統(tǒng)，本身的密封性對鹽霧厭惡有一定的隔離作用，故這里不做太多的要求。
（5）系統(tǒng)承受加速度能力
因?yàn)橐簤合到y(tǒng)本身具有比如無級(jí)變速的優(yōu)良特點(diǎn)，所以能平穩(wěn)安全的完成工作，對承受加速度的要求也不做太多要求。
（6）系統(tǒng)抗酸堿能力
因?yàn)橄到y(tǒng)主要工作于井上，且主要控制操作部分有隔離裝備與煤炭副產(chǎn)品分開，一般不會(huì)有過酸過堿的東西與之接觸，故這里對抗酸堿能力不做過多要求。
（7）系統(tǒng)防爆能力
處于安全起見，系統(tǒng)使用防爆電機(jī)。
（8）系統(tǒng)特別安全可靠性
由于系統(tǒng)采用的液壓系統(tǒng)操作的整個(gè)過程都沒有特別值得注意會(huì)引起的安全隱患，所以像此類大中型液壓控副井操車系統(tǒng)一般不要求特別安全可靠，但不意味著就不考慮安全可靠性。
（9）對系統(tǒng)特殊節(jié)能的要求
對于大功率的礦山機(jī)械上應(yīng)用的系統(tǒng)來說，有此要求。因?yàn)榇祟悪C(jī)械功率過大。功率能提高了1%節(jié)約功率的絕對值也甚為可觀，而本系統(tǒng)中電機(jī)功率相對比較小，所以對于這方面也不做特殊要求。
（10）對系統(tǒng)的體積和重量沒有特殊要求
對系統(tǒng)的體積和重量沒有特殊要求，系統(tǒng)主要工作于井上，比較起體積和重量，各種設(shè)備的選取更多地考慮的是實(shí)用性。
2.1.2明確對液壓系統(tǒng)的設(shè)置要求
（1）應(yīng)明確機(jī)器的哪些動(dòng)作和狀態(tài)需要通過液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，哪些應(yīng)通過機(jī)械和電氣系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
對于液壓馬達(dá)及液壓缸的具體控制都是通過液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，比如液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，流量，方向以及液壓缸流量等都由液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。而剛開始驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，以及電磁閥換向動(dòng)作是由電控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
對于液壓缸壓力的控制，是通過壓力繼電器所發(fā)出的電信號(hào)來驅(qū)動(dòng)二位四通閥進(jìn)行工作的。
（2）機(jī)器需要的是直線運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)還是擺動(dòng)
馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)，以此來驅(qū)動(dòng)罐籠門，安全門以及推車機(jī)主動(dòng)鏈輪。而液壓缸是驅(qū)動(dòng)搖臺(tái)，前阻車器，后阻車器以及道岔的抬起與放下，其運(yùn)動(dòng)形式為直線運(yùn)動(dòng)，并且亦順序地進(jìn)行。
（3）機(jī)器對各種運(yùn)動(dòng)有無順序，同步或互鎖要求
本系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作之間是互鎖關(guān)系，具有前一個(gè)動(dòng)作完成到位后，才開始下一個(gè)動(dòng)作，并且有順序地進(jìn)行。
（4）機(jī)器對自動(dòng)化程序的要求，對運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，精確性的要求，對液壓系統(tǒng)具體性能和效率的要求
①選擇調(diào)速方式
執(zhí)行機(jī)構(gòu)都督比較低，調(diào)速范圍小，所以選擇節(jié)流閥調(diào)速。
②選擇油路的循環(huán)形式
節(jié)流調(diào)速選擇開式油路，開式油路比較簡單。
③選擇控制方式：
流量控制和壓力控制是液壓系統(tǒng)控制的兩大目標(biāo)，，流量控制選擇節(jié)流閥壓力控制選擇先導(dǎo)溢流閥和減速閥。方向控制選擇電磁換向閥單向閥。
2.1.3繪制液壓系統(tǒng)草圖
減壓閥 液壓馬達(dá)
（1）根據(jù)需要畫出壓力控制回路，流量控制回路和方向控制回路
①壓力控制回路
圖1
②流量控制回路
圖2
③方向控制回路
圖3
（2）將回路剪裁、合并。刪除不必要的回路，并添加一些別的元件組成系統(tǒng)原理圖，具體的情形如下所示：
本系統(tǒng)主要提供能源執(zhí)行元件：液壓馬達(dá)和液壓缸，其中推車機(jī)、安全門、罐籠門用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)：而搖臺(tái)，前阻車器，后阻車器以及道叉采用液壓缸驅(qū)動(dòng)。其中道叉的驅(qū)動(dòng)在系統(tǒng)圖中省略了，道叉是控制礦車進(jìn)哪個(gè)罐籠的，該系統(tǒng)有兩個(gè)罐籠可控制兩套泵-電機(jī)，其中只有一套在工作，另一套作為備用。這樣有利于泵的使用壽命的加長。
液壓系統(tǒng)原理圖4
2.2液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1液壓馬達(dá)與液壓泵的異同
液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，能將輸入的液壓能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出。而液壓馬達(dá)輸出的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，液壓泵則輸出往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的機(jī)械能。
液壓馬達(dá)在結(jié)構(gòu)和分類上基本和液壓泵相同。因此，大多數(shù)的液壓缸，在理論上都可以用作液壓馬達(dá)，但由于液壓效率和機(jī)械效率方面的要求不同，并非所有的液壓泵都能有效地利用作液壓馬達(dá)。通過要求液壓泵有較高的容積效率，這就是要求泵的泄漏要小，而液壓馬達(dá)則要求有較大的機(jī)械效率，以獲得最大的輸出轉(zhuǎn)矩和較低的均勻轉(zhuǎn)速，因此要求液壓馬達(dá)內(nèi)部的機(jī)械摩擦損失為最小。此外，液壓泵通常是單向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而液壓馬達(dá)往往需要雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，與需要有單獨(dú)的泄油口，某些低速高轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)，還有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式。
2.2.2推車機(jī)馬達(dá)的選擇
初定推車機(jī)的額定功率為轉(zhuǎn)速為n1=32r/min
設(shè)速為v1=0.62m.s
推車機(jī)輸出的推力為F=1000X9.8=9800
由以上初定參數(shù)可以得到：
鏈輪半徑為
鏈輪的扭矩T1應(yīng)為：
所以要求馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩大于等于1813N.m ,轉(zhuǎn)速大于32r/min
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊每三版第四卷P14-189選擇1JMD型徑向上柱塞馬達(dá)，它具有轉(zhuǎn)速比較低扭矩大，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。具體型號(hào)為一體JMD-63型單作用曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)。
其主要參數(shù)如下:
額定相量：q=0.780L/r
額定壓力：p=16Mp
最大壓力：pmax=22Mp
轉(zhuǎn)速范圍：10-200r/m
額定扭矩：T=1815N/m
額定功率：p額=37.2Kw
最大功率：pmax=51.2Kw
機(jī)械效率：ym91.5%
偏心矩：25mm
重量：107kg
由液壓馬達(dá)的扭矩-壓力圖可得：
圖5
液壓馬達(dá)的工作壓力為P:
P1=
馬達(dá)主要的性能參數(shù)計(jì)算
由公式n1=
式中：n1……馬達(dá)理論轉(zhuǎn)速r/min
V……馬達(dá)排量/rad
Q……輸入流量 /s
由上式可得馬達(dá)所需流量為
q=
=
=
=24.96
又由式Tt------馬達(dá)理論輸出扭矩 N.m
⊿p-------馬達(dá)進(jìn)出口壓差Pa
工作時(shí)，液壓馬達(dá)理論輸出扭矩應(yīng)為
Tt=1813N.m
=14.6(MPa)
馬達(dá)理論輸出功率為
Pt=Pr=⊿pⅹq
式中Pr-----馬達(dá)理論書功率 W
q------鏈速 m/s
=6.07(Kw)
馬達(dá)實(shí)際輸出功率為
P=F.V
式中F----鏈輪的牽引力
V-----鏈速m/s
P=Fv=98000.62=6.08(Kw)
2.2.3安全門、罐籠的選擇
安全門、罐籠的液壓馬達(dá)扭矩大致為200-300N.m
初選定液壓油缸由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊V3.0得WYXO1主要參數(shù)如下：
液壓缸內(nèi)徑D 40mm
活塞桿直徑d 28mm
面積比 1.4
活塞桿面積A1 6.16
活塞面積A 12.57
環(huán)形面積A2 6.47
工作壓力 F 12.56
拉力F2 31.42
罐籠門如果按照5MPa計(jì)算，則工作扭矩為144N,m不是很合理，因此馬達(dá)選擇有些問題，應(yīng)該重新選擇，按照扭矩200N.m壓力5MPa，應(yīng)選擇最高扭矩800N.m最高壓力為22MPa，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四卷，表19-5-67，選擇JM11-FO.315，主要參數(shù)如下：
理論相量0.314L/r
額定壓力20MPa
最大壓力25MPa
額定轉(zhuǎn)速320r/min
轉(zhuǎn)速范圍18-400 r/min
額定扭矩1128N.m
最大功率37.8Kw
柱塞個(gè)數(shù)5個(gè)
重量 75Kw
配套制動(dòng)器型號(hào)YZ11-2000
這樣工作在5MPa時(shí)，得到扭矩為255N.m，比較合理。所以 罐籠門馬達(dá)型號(hào)為JM-F。
2.3搖臺(tái)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1 驅(qū)動(dòng)搖臺(tái)用液壓缸設(shè)計(jì)
設(shè)初始條件為：
搖臺(tái)長L=3m
搭接時(shí)與水平傾角為ａ=10°
搖臺(tái)重量G=1000Kg
由實(shí)際搖臺(tái)工作過程，設(shè)計(jì)液壓缸為雙工作單活塞桿形式
簡圖：
圖6
① 行程計(jì)算：
初始位置為ａ=10°
設(shè)搖臺(tái)抬起到位時(shí)β=30°
則行程
=
= 592(mm)
②推力P計(jì)算
P=
③最高許用壓力Pmax
由前面幾章知道搖臺(tái)工作壓力為20MPa則查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第三版第四卷P19-203
Pmax
設(shè)液壓缸有效工作面積為A
則由 得
A
④內(nèi)徑的確定
由手冊P19-204表中可知
可選擇的液壓缸內(nèi)徑為
D=50mm
又知速比
則根據(jù)手冊P19-220表19-6-20知
活塞桿直徑為
d=
則實(shí)際的有效工作面積為
所以 可選擇液壓缸內(nèi)徑為50mm
2.3.2驅(qū)動(dòng)前后阻車器用液壓缸
前后阻車器用液壓缸也工作在5MPa下，其主要激素參數(shù)如下：
缸內(nèi)徑：40mm
活塞面積：無桿側(cè)：12.57c㎡
有桿側(cè)：8.63 c㎡
推力：17600N
拉力：12280N
最大行程：1200mm
2.4 液壓泵的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4.1油泵的工作壓力Pp
Pp=p1＋ MPa
式中:P1-----選定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)口處的壓力 MPa
-----從泵到執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓力損失總和 MPa
本系統(tǒng)中有三個(gè)液壓馬達(dá)和三個(gè)液壓缸，其中推車機(jī)所需的馬達(dá)流量最大，所以此處
一般=0.5-1.5MPa
這里取=0.5
=16+0.5
=16.5（MPa）
考慮到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)壓力以及油泵的使用壽命等，通常選擇油泵規(guī)格時(shí)，其額定壓力Po宜比工作壓力Pp大25﹪-60﹪即
這里取1.40計(jì)算
2.4.2油泵流量的計(jì)算
油泵最大工作流量為
式中---油泵流量
---系統(tǒng)中同時(shí)工作的各個(gè)并聯(lián)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要最大流量
K---系統(tǒng)油液泄漏系數(shù)
一般K=1.1-1.3
本系統(tǒng)中個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作具有順序與嚴(yán)格的閉鎖性，因此，此處計(jì)算中為推車機(jī)馬達(dá)的流量，實(shí)際工作中，推車機(jī)馬達(dá)所需應(yīng)為0.78ⅹ32l/min
即：
上邊公式中k=1.2
根據(jù)泵的壓力，流量進(jìn)行選擇
Po
Qp
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，軟件版K2.0
選擇軸向柱塞泵
具體型號(hào)為25MCY14-1B
其特點(diǎn)為：機(jī)構(gòu)簡單，體積小，重量輕
圖7
主要參數(shù)如下：
排量：
額定壓力：
最大壓力：
額定轉(zhuǎn)速：
額定功率：
額定效率：
重量：
2.4.3泵的主要性能參數(shù)的計(jì)算
⑴泵的理論流量q1為:
式中n-----泵的轉(zhuǎn)速r/min
v-----泵的排量m3/rad
=
=
⑵ 泵的實(shí)際排量q為
式中---容積的損失
由泵的主要參數(shù)可知=0.85
=37.50.85
=319l/min
⑶ 泵的理論輸入功率Prt為
⑷ 泵的理論輸出功率Pt為
⑸ 泵的機(jī)械效率
式中---泵的總功率
---泵的容積效率
查液壓傳動(dòng)系統(tǒng)P185
=0.8
=0.8/0.85=0.94
2.5電動(dòng)機(jī)的選擇
2.5.1 液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率Pp
---泵的額定壓力 pa
---泵的理論流量
---泵的總效率
=19.53（Kw）
2.5.2電動(dòng)機(jī)的選型
由泵的驅(qū)動(dòng)功率為14.53Kw，泵的額定轉(zhuǎn)速為1500r/min
所以選電動(dòng)機(jī)為（查機(jī)械手冊第5卷）YB系列隔爆型三相異步電動(dòng)，具體型號(hào)為YB2 200L1-4型
圖8
其主要參數(shù)如下：
額定功率：30Kw
額定轉(zhuǎn)速：1470r/min
效率因數(shù):0.92
電流 380V時(shí) 57.6A
660V時(shí) 24.5A
堵轉(zhuǎn)電流:7.0
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:20
最大轉(zhuǎn)矩：2.2
重量：270Kg
2.5.3電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算
電動(dòng)機(jī)的輸出功率P為
P=220.9
=19.8Kw>=19.53Kw
又因?yàn)楸玫霓D(zhuǎn)速根據(jù)電動(dòng)機(jī)而得
所以 泵的流量為
電動(dòng)機(jī)的選擇正確。
2.6聯(lián)軸器的選擇
聯(lián)軸器的主要參數(shù)是公稱轉(zhuǎn)矩Ta，聯(lián)軸器其他轉(zhuǎn)矩按GB3931規(guī)定，選用各種轉(zhuǎn)矩應(yīng)符合以下關(guān)系
T
式中：T-----理論轉(zhuǎn)矩
-----計(jì)算轉(zhuǎn)矩
-----公稱轉(zhuǎn)矩
-----許用轉(zhuǎn)矩
-----許用最大轉(zhuǎn)矩
-----最大轉(zhuǎn)矩
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩是由理論轉(zhuǎn)矩和動(dòng)力機(jī)系數(shù)、工況系數(shù)及其他有關(guān)系數(shù)計(jì)算得到的。
式中 ---動(dòng)力機(jī)系數(shù)
---工況系數(shù)
---啟動(dòng)系數(shù)
---溫度系數(shù)
各類轉(zhuǎn)矩計(jì)算：
已知?jiǎng)恿C(jī)系數(shù)，YB2 2000L1-4型三相異步電動(dòng)機(jī)。功率：Pw=30Kw,轉(zhuǎn)速(額定)：n=1470r/min
所以，理論轉(zhuǎn)矩為：
計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tt為
查《機(jī)械零部件手冊一造型設(shè)計(jì)指南》可知：
=1.0
=1.5
=1.3
=1.0
根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩以及泵輸入軸軸徑和電動(dòng)機(jī)輸出軸軸徑選擇聯(lián)軸器型號(hào)
泵輸入軸軸徑：32mm
電動(dòng)機(jī)輸出軸軸徑：48mm
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊V3.0
選擇彈性柱銷式聯(lián)軸器，根據(jù)電動(dòng)機(jī)給出軸軸徑選擇LX4型
圖9
其主要參數(shù)如下：
許用轉(zhuǎn)矩
許用轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
聯(lián)軸器最大轉(zhuǎn)矩
符合聯(lián)軸器選用原則。
2.7控制閥的選擇
泵的流量為37.5L/min
系統(tǒng)工作壓力為16MPa
泵的最高壓力為32MPa
2.7.1壓力控制閥的選擇
（1）壓力控制閥的基本特征有如下幾點(diǎn)：
1.壓力增量：溢流閥開啟時(shí)的壓力和連續(xù)工作時(shí)的壓力是不相同的，前者稱為開啟壓力，后者稱為公稱壓力。公稱壓力和開啟壓力的差值稱為壓力增量。 事實(shí)上壓力增量越小表明性能越好。
2.超調(diào)峰壓：當(dāng)換向閥突然換向或系統(tǒng)壓力突然變化時(shí)，溢流閥可能會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)不靈敏，在這一瞬間壓力上升很快，產(chǎn)生超調(diào)峰壓。
3.壓力穩(wěn)定性：壓力穩(wěn)定性直接影響到系統(tǒng)工作的品質(zhì)，一般壓力振擺
在容積調(diào)整體系中，溢流閥用來限制系統(tǒng)的最高工作壓力。在正常工作壓力下，溢流閥關(guān)閉，所以它是常閉的，在系統(tǒng)壓力超載時(shí)，溢流閥開啟，以保護(hù)系統(tǒng)的安全。這時(shí)溢流閥作為卸荷閥使用。通過電磁閥，使遠(yuǎn)控口接油箱，溢流閥可使液壓泵或系統(tǒng)卸荷，以減輕系統(tǒng)和液壓泵的功率損耗和發(fā)熱量。
作為液壓系統(tǒng)兩大控制要素之一的壓力控制閥的選取主要根據(jù)系統(tǒng)工作壓力以及泵的最大流量選取。
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊軟件版2.0
溢流閥選為DB10AG-1-30/31.5UYW220-50Z4型先導(dǎo)溢流閥
其技術(shù)參數(shù)為：
最高使用壓力31.5MPa
調(diào)壓范圍1.5-31.5MPa
最大流量200L/min
介質(zhì) 礦物質(zhì)液壓油
介質(zhì)溫度范圍/℃ -20- +70
粘度范圍/
質(zhì)量2.6Kg
圖10
（2）減壓閥的選取
減壓閥是一種能將出口壓力調(diào)節(jié)到低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。
按減壓閥的性能可分為：定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥等三種。定壓減壓閥使用最廣，用于控制出口壓力這定值，使系統(tǒng)中的局部壓力低于供油壓力：定比減壓閥則用來控制閥的進(jìn)、出口壓力為一不變的比值：定差減壓閥用來控制進(jìn)口壓力差為一定值，這種閥常與節(jié)流閥并用，組成調(diào)整閥。
減壓閥和溢流閥的區(qū)別是溢流閥用來控制主油路的壓力，使多余的油液溢回油箱，減壓閥則使出口壓力低于進(jìn)口壓力。溢流閥的結(jié)構(gòu)是中位封閉式，而減壓閥的結(jié)構(gòu)則為中位開啟式：溢流閥的出口為油箱，先導(dǎo)閥油液有閥內(nèi)通道流回油箱：減壓閥的出口壓力為二次壓力，y先導(dǎo)閥油液由單獨(dú)通道泄回油箱。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（軟件版）R2.0選擇插入式減壓閥
其主要的技術(shù)參數(shù)如下：
規(guī)格: 6
輸入壓力(油口P)/MPa: ≤31.5
輸出壓力(油口A)/MPa: ≤2.5,7.5,15,21
背壓(油口Y)/MPa: ≤16
最大流量/(L/min): ≤60
液壓油: 礦物油（DIN51524）,磷酸脂液
油溫范圍/℃: -20～80
粘度范圍/mm^2·s^(-1): 10～800
重量/kg: ≈1.2
圖11
（3）背壓閥的選取
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊P19-416，選擇FBF3-10B型，技術(shù)參數(shù)如下：
額定流量 63L/min
調(diào)壓范圍0.5-6.3MPa
重量4.06Kg
圖12
2.7.2流量控制閥的選擇
流量控制閥是通過改變節(jié)流口液阻的方式來改變通過閥口的流量的，從而改變液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的液壓閥。流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)整閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥等多種類型。
節(jié)流閥是通過調(diào)節(jié)油路來控制流量的閥，這是使用最多的一種流量閥，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)范圍廣：其缺點(diǎn)是進(jìn)出口壓力差變化時(shí)會(huì)引起流量的響應(yīng)變化。
流量控制的選取根據(jù)系統(tǒng)工作壓力，最大流量和最小穩(wěn)定流量工作壓力P=16MPa
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》（軟件版）2.0選擇LF3-E108型節(jié)流閥
其主要技術(shù)參數(shù)為：
通徑10mm
液壓介質(zhì) 礦物質(zhì)液壓磷酸酯液壓油
介質(zhì)溫度范（/℃） -20-70
介質(zhì)溫度范圍（/） 2.8-380
最大工作壓力21MPa
操縱轉(zhuǎn)矩/N.m 10.0MPa時(shí)1.1
20.0MPa時(shí)1.8
重量 1.4Kg
2.7.3 方向控制閥的選取
方向控制閥用來控制管路內(nèi)油液的通斷和方向，其功用如下：
1.控制單一管路內(nèi)液流的通過，關(guān)斷和阻止反向液流等:
2.多余管路的結(jié)合，分離以及選擇：
3.執(zhí)行元件的控制，比如啟動(dòng)、停止以及前進(jìn)后退等。
方向控制閥的特性有：
1.換向閥的閥口壓力降：換向閥的內(nèi)部阻力造成油液通過時(shí)的壓力降，閥的容量大小厘米，此時(shí)流量稱為額定流量。
2.換向閥滑閥的液壓液體卡緊現(xiàn)象：圓柱體形的滑閥式閥芯是換向閥常用的結(jié)構(gòu)型式，由于制造上的誤差，閥芯上存有錐度時(shí)，或者閥芯的圓柱度不佳，閥孔不圓時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生液壓側(cè)向力而造成閥芯的液壓流體卡緊現(xiàn)象。
方向控制閥的選取是根據(jù)系統(tǒng)同工作壓力和所需流過的流量滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求的控制機(jī)能進(jìn)行選取。
1.單向閥的選取
SXXX20型液控單向閥，具體型號(hào)為SL16G20型
介質(zhì): 礦物質(zhì)，磷酸酯液壓油
介質(zhì)溫度/℃: -20～70
介質(zhì)粘度/(m^2/s): (2.8～380)·10^(-6)
通徑/mm: 10
面積比: A1/A2=1/2.78,A3/A2=1/16
重量/kg: 2
工作壓力/MPa: ～31.5
單向閥的開啟壓力/MPa: 0.1
圖13
主要參數(shù)如下：
額定壓力31.5MPa
控制壓力0.02-31.5MPa
公稱通徑16mm
螺紋聯(lián)接外泄SL15G
2.電磁換向閥的選擇
本次設(shè)計(jì)所有電磁換向閥均選用WE濕式電磁換向閥
選擇通徑為6mm主要特征參數(shù)如下：
工作壓力31.5MPa
額定流量60L/min
質(zhì)量1.6Kg
電源電壓127V
最高環(huán)境溫度+50℃
圖14
主回路中三位四通換向閥選擇型號(hào)為：WE6/(VB)一個(gè)支路中二位四通換向閥選擇型號(hào)為：WE6/(HA)八個(gè)
2.7.4節(jié)流閥的選擇
L系列單向節(jié)流閥:
型號(hào): LF3-E1O8
B: 16
D: G1/8
H: 28
H1: 20
L: 25.2
L1: 5.8
L2: 10.3
SW: 14
圖15
2.8壓力表以及壓力表開關(guān)的選擇
壓力表型號(hào)為Y-60T(P19-592)參數(shù)為:
測量范圍0-25MPa
表盤直徑60mm
聯(lián)接螺紋M14X1.5
壓力表開關(guān)選擇為KF-L8/14E(P19-439)
公稱通徑為8mm公稱壓力為34.5Mpa
液壓工作介質(zhì)的選擇
對液壓工作介質(zhì)的主要要求如下：
（1）粘度合適，隨溫度變化小
（2）潤滑性良好
（3）抗氧化
（4） 剪切性好
（5）防銹和不腐蝕金屬
（6）同密封材料性好
（7） 消泡抗泡性好
（8） 抗磨性好
（9）看乳化
由于本液壓系統(tǒng)用于礦山機(jī)械，傳動(dòng)功率大，體積大，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，可選用抗磨液壓油。
添加劑：與普通液壓油基本相同，但加有較多和更有效的抗磨劑，如T202、T301、T303等。
性能特點(diǎn)：除具有與普通液壓油相似的特性外，抗磨性更好發(fā)，摩擦系數(shù)小，凝點(diǎn)低，所以添加劑T202對鋼-鋼摩擦副有特別好的譏磨性。
適用環(huán)境溫度：-10-40℃
應(yīng)用與各種壓力，尤其適用于大于14MPa的高壓系統(tǒng)，如油壓機(jī)、注塑
機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、用煤機(jī)，挖掘機(jī)和其他工程機(jī)械。
用期：18周
價(jià)格比：2.0-3.0
最終選擇：YB-N32
高級(jí)抗磨液壓油質(zhì)量指標(biāo)Q/SH038501-89
粘度等級(jí)
運(yùn)動(dòng)粘度 CSA40℃ 28.8-35.2
0℃ 420
傾點(diǎn)℃ -15
閃點(diǎn) 180
銅片腐蝕(100℃, 3h) 級(jí) 1
粘度系數(shù) 95
密封適應(yīng)性指數(shù) 12
空氣釋放值（50℃）min 6
色度，號(hào) 2.0
泡沫性ml/ml
24 0.5℃ 100/10
93 0.5℃ 100/10
后24 0.5℃ 100/10
氧化安定性 h 1000
抗乳化性54℃min 30
泵磨損特性試驗(yàn)
250h 總失重mg 150
項(xiàng)目 粘度等級(jí)
承載能力（CL-100齒輪機(jī)）
試驗(yàn)始終負(fù)荷 級(jí) 10
苯胺點(diǎn) ℃ 95
剪切安定性 40℃ 逆
動(dòng)粘度下降率 ﹪ 2
銅片失重 mg/cm2 0.5
水層酸性 mgKOH 6.0
銅片外觀 石灰黑色
熱安定性 （150℃ⅹ24h）
顏色 7﹪
沉淀 無
本液壓油具有優(yōu)良的潤滑性，抗磨性，抗氧，防銹性，以及良好的防腐性和空氣釋放性，其粘度指數(shù)高，傾點(diǎn)低使用溫度寬，適用于中高壓，液壓系統(tǒng)。
選擇該液壓油能保證系統(tǒng)傳動(dòng)的平衡性、安全性、可靠性。
3 液壓輔助元件設(shè)計(jì)
3.1液壓管道的選擇
液壓裝置在的各種元件(如液壓泵、各種控制閥和執(zhí)行元件等)是用管道和各種管件（管接尖、法蘭等）來連接的起來的。因此，管道和管件是液壓裝置中傳導(dǎo)工作液體的重要元件。盡管液壓裝置中的元件都是優(yōu)良的，如果管路設(shè)計(jì)和安裝不當(dāng)，依然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲、泄露和發(fā)熱的不良現(xiàn)象，使裝置不能正常工作。
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，管內(nèi)油液的流速V
吸油管道v≤1-2m/s取
壓油管道v≤2.5-5m/s取
回油管道v≤1.5-2.5m/s取
3.1.1吸油管道
取V=1.5m/s
管子內(nèi)徑
式中Q----液體流量
V----管內(nèi)油液流速
管子壁厚為
式中----泵額定壓力Mp（吸油管道工作壓力）
----許用壓力Mp
----安全系數(shù)
（吸油管道工作壓力即為泵的額定壓力）
材料選普通碳素鋼Q235
由和選擇鋼管
公稱通徑為25mm鋼管內(nèi)徑為34mm管接頭螺紋為M33x2
3.1.2壓油管道
v取4m/s
管子壁厚為
選擇公稱通徑為15mm，鋼管外徑為22mm,管接頭螺紋M22x1.5
3.1.3回油管道
取
由 回油工作壓力為
選擇公稱通徑為20mm，鋼管外徑為28mm,管接頭螺紋為M27x2
3.1.4泄漏管道
由于液壓存在泄露，NB3-G25F型內(nèi)嚙合輪泵的泄漏孔為8mm的孔所以選擇公稱通徑為6mm鋼管外徑為10mm的鋼管接頭螺紋為M10x1
3.2管接頭的選擇
在選擇管接頭時(shí)，必須使用具有足夠的通油能力和較小壓力損失，同時(shí)作到裝卸方便，連接牢固，密封可靠外型緊湊，經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。
管接頭的種類有：焊接式管接頭，卡套式管接頭，插入焊接式管接頭，擴(kuò)口式管接頭，錐密封焊接式管接頭，扣壓式膠管接頭，三瓣式膠管接頭，快換接頭（兩端開閉式和兩端開放式）
3.2.1吸油管道接頭的選擇
吸油管道公稱直徑為25mm鋼管外徑為34m
選擇：焊接式直通管接頭 P19-489
型號(hào)為 JB974-77，公稱通徑為DN=25mm
管子外徑
鋼管
3.2.2壓油管路管接頭的選擇
公稱通徑為15，鋼管外徑為22mm的通油管道
在泵的出口選擇直角法蘭
JB/ZQ4487-86
公稱通徑為DN=15mm，鋼管外徑為22mm的通油管道。
法蘭用螺釘 M10
〇形圈 JB/Q4224 30x3.1
重量 1.12Kg
（1）焊接式直角管接頭（JB1971-1977）[數(shù)量若干]
公稱通徑 DN=15mm
管子外徑
〇形圈： 24x2.4
重量： 0.310Kg
（2）焊接式端直通管接頭（JB966-77）[數(shù)量若干]
公稱通徑 DN=15mm
管子外徑
〇形圈：24x2.4
墊圈： 22
重量： 0.27Kg
（3）焊接式直通管接頭（JB974-77）
公稱通徑：DN=15mm
管子外徑：
〇形圈： 24x2.4
墊圈： 22
重量： 0.600Kg
3.2.3泄漏油路管接頭的選擇
1泵的泄漏口選用焊接式端直通接頭（JB66-77）
公稱通徑： DN=6mm
管子外徑：
〇形圈： 11x1.9
墊圈： 10
重量： 0.60Kg
2過濾接頭
a)通向扒車機(jī)馬達(dá)的接頭
選用連接螺紋為M22x1.5的管接頭，承受載荷16Mpa
b)通向安全門馬達(dá)的接頭選用M14x1.5承受8Mpa
c)其他過濾接頭均選連接螺紋為M10x7
3.3油箱的設(shè)計(jì)計(jì)算
油箱是液壓系統(tǒng)的重要輔件。
油箱在系統(tǒng)在的功能除了是系統(tǒng)的油源起到裝油的作用外，它能散熱，維持系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臏囟龋财鸱蛛x油液中的氣體及沉淀物的作用
根據(jù)系統(tǒng)的要求，合理選用油箱的容積，形式和附件、以便油箱充分發(fā)熱，維持系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臏囟?，也起分離油液中的氣體及沉淀物的作用。
根據(jù)系統(tǒng)的要求，合理選用油箱的容積，形式和附件、以便油箱充分發(fā)揮作用。
對油箱的要求有：
1.能儲(chǔ)存足夠的油液，以滿足液壓系統(tǒng)正常的工作需要。
2.結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮散熱,應(yīng)有足夠大的散熱面積。
3.油箱里的油液應(yīng)該平緩迂回流動(dòng)，以利于油液中空氣的分離和污垢的沉淀。
4.應(yīng)能防止外部污染物的侵入。
5.應(yīng)能保證液壓泵正常地吸油，防止氣泡的混入和其穴的產(chǎn)生。
6.應(yīng)為清洗油箱以及油箱內(nèi)元件的安裝、維修提供方便，并便于注油和放油。
7.應(yīng)備有油面指示器的裝置。
8.應(yīng)考慮外形整齊美觀，并有一定的強(qiáng)度和剛度。特別是油箱上需安裝泵、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備時(shí)更應(yīng)注意，此外，還應(yīng)考慮油箱安裝以及吊運(yùn)的方便。
油箱有開式和閉式兩種：
（1） 開式油箱
開式油箱應(yīng)用廣泛，箱內(nèi)液面與大氣相通，以防止油液被大氣污染，在油箱頂部設(shè)置空氣濾清器，并兼作注油口用。
（2） 閉式油箱
閉式油箱一般指箱內(nèi)液面不直接與大氣相通在，而將勇氣孔與具有一定壓力的惰性氣體相連接，充氣壓力可達(dá)0.05Mpa
油箱的形式一般采用矩形，而容積大于的油箱腹脹圓筒形結(jié)構(gòu)比較好，設(shè)備重量輕，油箱內(nèi)部壓力可達(dá)0.05Mpa
3.3.1油箱的構(gòu)造及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作能夠保持一定的液位高度：為滿足散熱要求，對于管路比較長的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮停車維修時(shí)能容納油液自由流回油箱時(shí)的容量：在油箱容積不能增大而又能滿足散熱要求時(shí)，需要設(shè)冷卻裝置。
（2）設(shè)置過濾器，油箱的回油口一般都設(shè)置系統(tǒng)所要求的過濾精度的回油過濾器，以保持返回油箱的油液具有充許的污染等級(jí)。油箱的排油口（即泵的吸口）為了防止意外落入油箱中污染物，有時(shí)也裝設(shè)吸油網(wǎng)式過濾器。
（3）設(shè)置油箱主要油口。油箱的排油口與回油口之間的距離應(yīng)該盡量可能遠(yuǎn)些，管口都應(yīng)插入最低油面以下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口制成45°斜角，以增大 吸油的截面，使油液動(dòng)時(shí)速度變化致過大。管口應(yīng)面向箱壁。吸油管離箱底距離距箱邊大小不小于3D。回油管離箱底距離?。
（4）設(shè)計(jì)隔板將吸、回油管隔開，使液流循環(huán)，油液中的氣泡與雜質(zhì)分離和沉淀。隔板結(jié)構(gòu)有溢流閥式標(biāo)準(zhǔn)型，回流及溢流式等幾種。另外還可根據(jù)需要在隔板上安裝濾網(wǎng)。
（5）在開式油箱上部的通氣氣孔上必須配置空氣濾清器，兼作注油口用。注油口一般不從油桶中將油液直接注入油箱，而是經(jīng)過濾車從注油口注入，這樣可以保持注入油箱中的油液具有一定的污染等級(jí)。
（6）放油孔要設(shè)置在油箱底部最低的位置，使換油時(shí)油液和污染物通順地眾放油孔流出。在設(shè)計(jì)油箱時(shí)，從結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮濾清清洗換油的方便設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)沉淀的定期清理。
（7）當(dāng)油壓泵和電動(dòng)機(jī)安裝在油箱蓋板上時(shí)，必須設(shè)置安裝板。安裝 板在油箱蓋板上通過螺母加以固定。
（8）為了能夠觀察向油箱注油和油位上升情況和系統(tǒng)過程中能看見液位高度，必須設(shè)置液位計(jì)。
（9）按GB3766-83Z中5.2.3中規(guī)定：油箱的底部應(yīng)離地面150mm以上，以便于搬移，放油和散熱。
（10）為了防止油液可能落在地面上，可在油箱下部和上蓋附近四周設(shè)置油盤，油盤必須有排油口，以便于油盤的清潔。
油箱的內(nèi)部應(yīng)進(jìn)行拋丸式或噴砂處理，以清除焊渣一鐵銹，待灰砂處理干凈后，按不同工作介質(zhì)進(jìn)行處理或者涂層。對于礦物油，常采用磷化處理。對于高水基或水，乙二醇等介質(zhì)則應(yīng)采用有介質(zhì)相容的涂料進(jìn)行涂料進(jìn)行涂料制，以防油箱容積計(jì)算
油箱的容積一般為泵每分鐘流量的3-7倍。對于行走機(jī)械冷卻效果比較好的設(shè)備，油箱的容積可選擇小些，對于固定設(shè)備，空間、面積不受限制的設(shè)備，則應(yīng)用較大的容量，如冶金機(jī)械，液壓系統(tǒng)的油箱容量通常為每分鐘流量的7-10倍。
油箱中油液的溫度一般推薦為30-50℃最高不超過65℃，最低不低于15℃。
3.3.2 確定油箱容量
合理設(shè)定油箱容量是保證液壓系統(tǒng)正常工作的重要條件，確定油箱容量的計(jì)算如下：
按經(jīng)驗(yàn)公式：
式中 v----油箱容量
a----經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 一般a=5-7
q----液壓泵的總?cè)萘? L/min
由于本系統(tǒng)屬于中、高壓系統(tǒng)，取a=6
V=6×37.5=225(L)
可以選擇容量規(guī)格為250L的油箱。
3.4系統(tǒng)的發(fā)熱及散熱計(jì)算