畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）啟閉機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、摘　　要 該啟閉機(jī)液壓控制系統(tǒng)的功能是通過擬定好的液壓系統(tǒng)圖合理設(shè)計(jì)和連接各液壓元件來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)壓力流量輸出正常后，讓電磁換向閥（件號(hào)20.1）電磁鐵YV2得電、YV3失電，壓力油經(jīng)過電磁換向閥(件號(hào)20.1)，分兩股進(jìn)入二個(gè)調(diào)速整流裝置(件號(hào)22、23組合)，通過截止閥、鎖緊塊進(jìn)入液壓缸有桿腔；兩處無桿腔油液經(jīng)截止閥(件號(hào)36.1、36.2)后合成一股，通過回油背壓閥19、回油濾油器回油箱，這便實(shí)現(xiàn)閥門提升動(dòng)作；讓電磁換向閥電磁鐵YV3得電、YV2失電，壓力油經(jīng)換向閥 (件號(hào)20.1)分兩路經(jīng)單向節(jié)流閥(件號(hào)27.1)進(jìn)入液壓缸鎖緊塊成為控制油打開鎖緊塊上的液控單向閥(件號(hào)31.1、3

2、1.2)， 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)36.1、36.2)進(jìn)入液壓缸無桿腔，油缸靠自重下降，如果無桿腔出現(xiàn)負(fù)壓，無桿腔可通過單向閥(件號(hào)12.3)從油箱補(bǔ)油，便實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。本啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，效率高，操作簡(jiǎn)單，維修方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)㈤]機(jī)，液壓系統(tǒng)圖，液壓元件，液壓缸 I 目　　錄 第一章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與要求 1 1.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 1 1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 1 第二章 液壓系統(tǒng)圖的擬定 2 2.1 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 2 2.2 基本方案

3、的制定 3 2.3 液壓系統(tǒng)圖的繪制 4 第三章 液壓缸的設(shè)計(jì) 8 3.1 工況分析 8 3.2 液壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算 8 3.3 液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 11 3.4 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 17 第四章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) 21 4.1 液壓泵和電機(jī)的選擇 21 4.2 油箱容積的計(jì)算 22 4.3 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)用油量的計(jì)算 22 4.4 油管管徑的計(jì)算 22 4.5 其它液壓元件的選擇 23 第五章 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 26 5.1 管路系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算 26 5.2 系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 30 5.3 油箱的尺寸設(shè)計(jì) 32 致

4、謝 33 參考文獻(xiàn) 34 第一章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與要求 液壓傳動(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)液壓系統(tǒng)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)必傾斜式布置，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

5、的不利影響。油缸與管路之間采用軟管連接。 1.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行： （1）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； （2）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； （3）選擇液壓元件； （4）確定液壓執(zhí)行元件的形式； （5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算。 1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(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

6、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)速范圍、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。 本液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造，用于控制溢洪道弧門啟閉機(jī)油缸開啟和關(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、能耗低的優(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(XML)、電接點(diǎn)溫度計(jì)(WSSX)、液位控制器(YKJD24

7、)，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。在閘門啟閉過程中，閘門開度及行程實(shí)行全程控制，通過電器、液壓動(dòng)作進(jìn)行同步控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整同步。 第二章 液壓系統(tǒng)圖的擬定 2.1 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 通過工況分析，可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過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2-1 主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 名稱 參數(shù) 備注 1 最大啟門力 2630KN 2 最大閉門力 自重閉力 3

8、工作行程 1300mm 4 油缸內(nèi)徑 100mm 5 活塞桿直徑 70mm 6 油泵 32SCY14-1B 邵 液 7 電動(dòng)機(jī)(滿足SL41) Y180L-4-B35 22KW1480rpm 8 有桿腔計(jì)算壓力 17.5Mpa 9 閘門關(guān)閉時(shí)間 約17min 10 閘門開啟時(shí)間 約17min 11 系統(tǒng)壓力等級(jí) 25MPa 2.2 基本方案的制定 （1）制定調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定后，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題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大

9、多通過換向閥的有機(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實(shí)現(xiàn)。 速度控制通過改變液壓執(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。 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)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(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)

10、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。 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)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(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

11、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。 （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

12、制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)使電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制連續(xù)的動(dòng)作。行程開關(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。例如液壓泵無載啟動(dòng)，經(jīng)過一段時(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，通過壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開順序閥使壓力油通過，來啟動(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)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓

13、泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無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。 系統(tǒng)采用流量調(diào)速閥來控制液壓?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。 2.3 液壓系統(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。盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)工作效率。為便

14、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，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。 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。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)開啟兩條門。 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，確定都處于松開狀態(tài)，確定油箱內(nèi)已加滿液壓油，拆開主油泵泄油膠管，從油泵

15、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)針方向手動(dòng)盤車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YV1得電，調(diào)節(jié)溢流閥（件號(hào)11）使壓力表1顯示壓力為1Mpa后，讓電磁換向閥(件號(hào)20.1)電磁鐵YV3得電，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0.3Mpa，鎖緊調(diào)節(jié)螺母，然后電磁溢流閥(件號(hào)11)和溢流閥(件號(hào)21.1)配合調(diào)壓，使溢流閥(件號(hào)21.1)工作壓力7Mpa(壓力表1顯示

16、)；讓電磁鐵YV1、YV2得電、YV3失電，逐級(jí)調(diào)節(jié)電磁溢流閥（件號(hào)11）和鎖緊閥塊上安全溢流閥（件號(hào)30.1、30.2），使安全溢流閥溢流壓力為19Mpa，最后先松開電磁溢流閥(件號(hào)11)手柄，讓電磁鐵YV2、YV3失電、YV1得電，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 Mpa，配合調(diào)節(jié)工作油泵手動(dòng)變量，使工作泵組輸出壓力和流量符合工況要求的壓力油，鎖緊所有壓力閥上的調(diào)節(jié)螺母，這便完成了對(duì)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，可完成對(duì)2#油缸組的壓力調(diào)試。 液壓系統(tǒng)動(dòng)作說明： 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)作說明

17、。 系統(tǒng)壓力流量輸出正常后，讓電磁換向閥（件號(hào)20.1）電磁鐵YV2得電、YV3失電，壓力油經(jīng)過電磁換向閥(件號(hào)20.1)，分兩股進(jìn)入二個(gè)調(diào)速整流裝置(件號(hào)22、23組合)，通過截止閥、鎖緊塊進(jìn)入油缸有桿腔；兩處無桿腔油液經(jīng)截止閥(件號(hào)36.1、36.2)后合成一股，通過回油背壓閥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YV3得電、YV2失電，壓力油經(jīng)換向閥 (件號(hào)20.1)分兩路經(jīng)單向節(jié)流閥(件號(hào)27.1)進(jìn)入油缸鎖緊塊成為控制油打開鎖緊塊上的液控單向閥(件號(hào)31.1、31.2)，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)36.1、36.2)

18、進(jìn)入油缸無桿腔，油缸靠自重下降，如果無桿腔出現(xiàn)負(fù)壓，無桿腔可通過單向閥(件號(hào)12.3)從油箱補(bǔ)油，這樣便實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。 速度及同步控制說明： 二組油缸控制方法一樣，下面以1#油缸組為例來說明。 工作油缸動(dòng)作正常后，在閥門開啟、關(guān)閉過程中，調(diào)節(jié)左、右兩路調(diào)速整流裝置上調(diào)速閥（件號(hào)23.1、23.2）可調(diào)節(jié)活塞桿退回、伸出速度，調(diào)速閥可無級(jí)調(diào)節(jié)活塞桿運(yùn)動(dòng)速度。所以，通過調(diào)節(jié)調(diào)速閥可達(dá)到兩只油缸基本同步。 在閘門啟閉過程中，同孔閘門兩只油缸要求同步，閘門開度方向不同步誤差不大于10mm。閘門開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

19、號(hào)25.1)電磁鐵YV5得電，進(jìn)入左油缸的壓力油會(huì)經(jīng)過單向節(jié)流閥（件號(hào)26.1）、電磁換向閥（件號(hào)25.1）進(jìn)行分流而降低運(yùn)動(dòng)速度，調(diào)節(jié)節(jié)流閥（件號(hào)26.1）左端可控制分流量大?。划?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YV4得電，進(jìn)入右油缸的壓力油會(huì)經(jīng)過單向節(jié)流閥（件號(hào)26.1）、電磁換向閥（件號(hào)25.1）進(jìn)行分流而降低運(yùn)動(dòng)速度，調(diào)節(jié)節(jié)流閥（件號(hào)26.1）右端可控制分流量大小；同樣在閥門關(guān)閉過程中，通過電磁換向閥（件號(hào)25.1）得失電，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

20、滑現(xiàn)象，當(dāng)閘門下滑50mm時(shí)，通過電器控制自動(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100mm，啟動(dòng)備用電機(jī)油泵，將閘門提升運(yùn)動(dòng)至原來位置并發(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)液位控制說明： 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)液位超過上限時(shí)，LVS1發(fā)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)，LVS2發(fā)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)油溫控制說明： 油箱內(nèi)安裝有兩個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)（件號(hào)9.1、9.2）共設(shè)有四個(gè)發(fā)信點(diǎn)，當(dāng)液溫低于10℃時(shí)，TS1發(fā)出低溫報(bào)警，不

21、能啟動(dòng)電機(jī)；當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，TS2發(fā)出高溫報(bào)警，延時(shí)5秒停泵檢查；當(dāng)油溫低于20℃時(shí)，TS3發(fā)信接通電加熱器；當(dāng)油溫達(dá)到40℃時(shí)，TS4發(fā)信斷開電加熱器。 表2-2 電磁鐵動(dòng)作表 M1或M2 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7 YV8 YV9 電機(jī)啟動(dòng) + - 系統(tǒng)啟動(dòng) + + 閘門開啟 缸一過快 + + + - + - 缸二過快 + + + - - + 閘門關(guān)閉 缸一過慢 + + + -

22、+ + 缸二過慢 + + - + - + 閘門開啟 缸三過快 + + + - + - 缸四過快 + + + - - + 閘門關(guān)閉 缸三過慢 + + - + + - 缸四過慢 + + - + - + 第三章 液壓缸的設(shè)計(jì) 3.1 工況分析 本次設(shè)計(jì)是啟閉機(jī)(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

23、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)開啟兩條門，開啟速度達(dá)到以上。 3.2 液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。 3.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定 （1）初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。 （2）計(jì)算液壓缸的尺寸 表3-1 和的關(guān)系 工作壓力 速度比 1.33 1.46~2 2 表3-2 和的關(guān)系 1.15 1

24、.25 1.33 1.46 2 根據(jù)系統(tǒng)工作壓力選取速度比 再根據(jù)速度比選取和的關(guān)系： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)?。海? 最大行程查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取最大行程 液壓缸的有桿腔工作壓力： 3.2.2 活塞桿穩(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 在彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷時(shí),活塞桿將縱向彎曲。因此活塞桿最大工件負(fù)荷按下式驗(yàn)證。 式中 —活塞桿材料的彈性模數(shù)，鋼材： —活塞桿橫截面慣性矩，圓截面： —安裝及導(dǎo)向系數(shù) —安

25、全系數(shù)，一般取 —安裝距 經(jīng)計(jì)算活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算合格。 3.2.3 液壓缸的有效面積 根據(jù)上面的結(jié)果，則液壓缸的有效面積為： 無桿腔面積 有桿腔面積 3.2.4 液壓缸的行程 液壓缸的行程為。 3.2.5 液壓缸缸筒的長(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。 3.3 液壓缸結(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)

26、，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。 3.3.1 缸筒壁厚δ的計(jì)算和校核 （1）壁厚的計(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）液壓缸的缸筒壁厚的校核 缸的額定壓力,取。 液壓缸缸壁的材料選45號(hào)鋼，查金屬工藝學(xué)表6-5（GB699-88），得其材料抗拉強(qiáng)度。 取安全系數(shù)為， =11.86mm<12.5mm 壁厚合適。 3.3.2 液壓缸油口直徑的計(jì)算 式中 —液壓缸油口直徑 —液壓缸內(nèi)徑 —液壓缸最大輸出速度 —油口液流速度 =0.

27、02m=20mm 3.3.3 缸底厚度h的計(jì)算 該液壓缸為平形缸底且有油孔，其材料是45號(hào)鋼。 式中 —缸底厚度 —缸底油孔直徑 —試驗(yàn)壓力 —液壓缸內(nèi)徑 —缸底材料的許用應(yīng)力，取安全系數(shù)n=5，則 由于缸的額定壓力，所以取 3.3.4 缸頭與法蘭的聯(lián)結(jié)計(jì)算 （1）聯(lián)結(jié)方式：螺栓聯(lián)結(jié) （2）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 計(jì)算直徑 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 查機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表15-3公式，設(shè)螺栓直徑<14mm，取ε=1， =1，=2，=3

28、.9。 求得 = 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) 即有 由設(shè)計(jì)手冊(cè)，選M14，與原設(shè)相符。 3.3.5 缸頭厚度的計(jì)算 本液壓缸選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭，其計(jì)算方法如下： 式中 —法蘭厚度 —法蘭受力總和 —密封環(huán)內(nèi)徑 —密封環(huán)外徑 —螺釘孔分布圓直徑 —密封環(huán)平均半徑 —法蘭材料的許用應(yīng)力 均壓槽一般寬為0.4mm，深為0.8mm，O型密封圈的壓縮率為 W=（，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=0.2 得，為密封圈直徑。 ，，，

29、3.3.6 法蘭直徑和厚度的確定 法蘭直徑取與缸頭直徑相同，即 法蘭厚度取 3.3.7 缸蓋的聯(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： 切應(yīng)力為： 合成應(yīng)力為： 式中 —螺紋擰緊系數(shù)，動(dòng)載荷，取 —缸體螺紋處所受的拉力， —螺紋內(nèi)徑 —螺栓個(gè)數(shù)，取 —螺紋處的拉應(yīng)力 —螺紋材料的許用應(yīng)力， —安全系數(shù)，一般取 由設(shè)計(jì)手冊(cè)，取M14。 3.3.8 缸頭直徑和缸蓋直徑 取兩者相同，即 ==++ 3.3.9 液壓缸主要尺寸的確定 圖3-1 液

30、壓缸結(jié)構(gòu)圖 (1) 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 (2) 活塞的寬度 (3) 導(dǎo)向套長(zhǎng) ， 取 (4) 隔套長(zhǎng)度 (5) 求液壓缸的最大流量 啟門流量的計(jì)算： 無桿腔回油流量： 有桿腔進(jìn)油流量： 3.4 液壓缸主要零件的結(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)無縫鋼管，活塞桿采用符合GB699的優(yōu)質(zhì)45#實(shí)心鍛鋼正火處理、銷軸材料采用鍛鋼40Cr調(diào)質(zhì)處理、并做無損探傷檢測(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Ⅰ類焊縫、并按Ⅰ類焊縫進(jìn)行檢查和探

31、傷。油缸活塞桿強(qiáng)度、油缸內(nèi)徑、活塞寬度、活塞導(dǎo)向桿長(zhǎng)度及零部件的公差、配合的設(shè)計(jì)依據(jù)DL/T5167-2002、機(jī)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。 導(dǎo)向套用QA19-4材料，導(dǎo)向面的配合公差為H9和f8，粗糙度Ra0.2um~Ra0.3um。配合面的圓度公差為0.05mm，同軸度為0.03mm。 3.4.1 缸體 缸體端部連接結(jié)構(gòu)及缸體材料 液壓缸的工作壓力,其材料選用45號(hào)無縫鋼，并調(diào)質(zhì)到241-285HB，其結(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)無縫鋼管制作，強(qiáng)度高于ST5.2N，內(nèi)徑采用GB1184中的H9配合要求，表面粗糙

32、度達(dá)Ra0.2，直線度要求達(dá)1000:0.1，圓度要求達(dá)0.25，孔口有導(dǎo)向角，粗糙度為Ra0.8，缸口采用法蘭連接，法蘭材料為45#鍛鋼，并經(jīng)正火處理。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JB4730-1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。 技術(shù)要求 （1）缸體內(nèi)徑采用H8、H9配合。液壓缸采用O型橡膠密封，表面粗糙度Ra取0.3μm，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30-40的鉻層，鍍后進(jìn)行珩磨或拋光。 3.

33、4.2 缸蓋 液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)。 技術(shù)要求 （1）直徑基本尺寸（同缸徑）、（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）與的同軸度公差值為。 （3）端面A、B與直徑軸心線的公差值選7級(jí)精度。 （4）導(dǎo)向孔的表面粗糙度為Ra0.4μm。 3.4.3 活塞 活塞與活塞桿的連接形式：螺紋連接 活塞與缸體的密封：O型密封圈密封 活塞的材料：選用45號(hào)鋼 活塞的技術(shù)要求 （1）活塞外徑與對(duì)內(nèi)徑的徑向跳動(dòng)公差值選取7級(jí)精度。 （2）端面T對(duì)內(nèi)孔的軸線垂直度公差值選

34、取7級(jí)精度。 （3）外徑的圓柱度公差值選取10級(jí)精度。 3.4.4 活塞桿 活塞桿的端部結(jié)構(gòu)：外螺紋連接 端部結(jié)構(gòu)尺寸：端部為螺紋連接，其活塞桿螺紋尺寸為螺紋M48，螺紋長(zhǎng)為40。 活塞桿結(jié)構(gòu)：活塞桿選用實(shí)心桿 活塞桿的材料：45號(hào)鋼 技術(shù)要求 （1）活塞桿和的圓度公差值選10級(jí)精度。 （2）活塞桿的圓柱度公差值選取7級(jí)精度。 （3）端面T的垂直度公差值選7級(jí)精度。 （4）活塞桿上的螺紋按7級(jí)精度加工。 （5）活塞桿上工作表面的粗糙度為Ra0.63μm。 （6）桿頭開有夾頭及導(dǎo)向角，表面硬度達(dá)HRC60以上。 3.4.5 活塞桿的導(dǎo)向、密封與防塵導(dǎo)向套 （1）材料

35、：QA19-4 （2）導(dǎo)向套內(nèi)徑的配合，選為H8/f9，表面粗糙度為Ra0.63-1.25μm。 （3）密封：選用O型密封圈；防塵：防塵圈 3.4.6 液壓缸的緩沖裝置 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。 3.4.7 排氣裝置 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)不平穩(wěn)，所以要安裝排氣裝置。 第四章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) 4.1液壓

36、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。 4.1.1油泵工作壓力計(jì)算 液壓泵的出口壓力必需滿足系統(tǒng)中啟門的最大工作壓力（），并考慮沿程壓力流量損失和油泵的使用工作壽命等因素，選取油泵出口壓力，根據(jù)招標(biāo)文件要求，液壓系統(tǒng)油泵最高工作壓力應(yīng)滿足： 其中：（油缸啟動(dòng)額定工作壓力） （安全系數(shù)） （系統(tǒng)中沿程壓力損失） 故： 4.1.2 油泵最大工作流量計(jì)算 油泵最大工作流量： 其中：為系統(tǒng)的泄漏系數(shù)：由于系統(tǒng)不允許有外漏，內(nèi)漏不能過大，所以取1.2。 ：為同時(shí)動(dòng)作的液壓缸最大總工作流量，故： 4.1.3 油泵排量計(jì)算 其中：為油泵最大工作流量。

37、 為電機(jī)工作轉(zhuǎn)速，選用三相異步電機(jī)，4級(jí)轉(zhuǎn)速故額定轉(zhuǎn)速。 那么： 因此：油泵選用邵液公司提供的32SCY14-1B柱塞泵，排量，在轉(zhuǎn)速情況下，流量為，額定工作壓力為,排量可調(diào)。 4.1.4 電機(jī)功率計(jì)算 其中： 為電機(jī)效率取0.9 為液壓系統(tǒng)油泵出口壓力 那么: 選用： 電機(jī)，型號(hào)為Y180L-4-B35，轉(zhuǎn)速,電機(jī)功率為。 4.2 油箱容積的計(jì)算 一控二油箱體積的選取 油箱容積應(yīng)滿足檢修時(shí)使油缸無桿腔的油流回油箱，故油箱的容積計(jì)算如下： 油箱容積。即： 選取油箱容積為：。 4.3 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)用油量的計(jì)算 液壓系統(tǒng)工作用油量=（油箱容積+油缸桿腔容積+管

38、路容積）1.2，即： 液壓系統(tǒng)推薦采用46#抗磨液壓油(L-HM46) 4.4 油管管徑的計(jì)算 按設(shè)計(jì)要求，油管內(nèi)允許流速為： 壓力油： 吸油管： 回油管： 啟閉閘門過程中，壓力油管最大流量為有桿腔啟門進(jìn)油量（、）回油管最大流量即為四只油缸無桿腔啟門回流量根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)為差動(dòng)閉門，油缸下腔油液流回油缸上腔。閘門關(guān)閉時(shí)，泵源提供壓力油打開液控單向閥，其余油通過溢流閥直接補(bǔ)入上腔。 ，取 ，取 ，取 4.5 其它液壓元件的選擇 表4-1 液壓元件 序號(hào) 代 號(hào) 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量 備注

39、01 不銹鋼油箱(1600L) 焊接件 1 邵液 02 Q11F-16P-G3/4 球閥 DN20 成品 2 奉化 03 32SCY14-1B 軸向柱塞泵(32ml/r) 成品 2 邵陽(yáng)液壓 04 Y180L-4-B35 電機(jī)(22KW) 1440r/min 成品 2 南陽(yáng)電機(jī) 05 LHN-25020F-Y 回油濾油器(DC24) 成品 1 黎明 06 QLS1-1-10 吸濕空氣濾清器 成品 1 黎明 07 YWZ-500TA 液位液溫計(jì) 成品 1 遠(yuǎn)東 08 WSSX-411 (0～100%%d)

40、 電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)L=1200 成品 2 09 YKJD24-1000-120 液位控制器 DC24V L=1200 成品 1 黎明 10 DBW20-B-2-30/315G24NZ5L 電磁溢流閥 DN20 成品 1 北　液 11 S20A1-2 單向閥 成品 3 北　液 12 PPT-1 測(cè)壓排氣接頭(M10*1) 成品 18 黎明 13 HFH1-E2-3-P-1.5 測(cè)壓軟管(M10*1) 成品 7 黎明 14 HFH1-P2-3-P-1.5 高壓軟管L=1.5二件，L＝1.2一件 成品 3 黎明 1

41、5 YN100-III(0-40MPa) 耐震壓力表 成品 2 無錫海天 16 XML-B070D2C11+XZ-CC43FCP40B 壓力控制器 成品 1 旋耐德 17 XML-B300D2C11+XZ-CC43FCP40B 壓力控制器 成品 6 旋耐德 18 DB20-2-30/100YU/2 溢流閥 DN20 成品 1 北　液 19 4WE10J31/CG24NZ5L 電磁閥 DN10 成品 2 北　液 20 ZDB10VB-2-200/ 溢流閥 DN10 成品 2 北　液 21 Z4S10-13B 整流板 成

42、品 4 北　液 22 2FRM10-21/25 調(diào)速閥 DN10 成品 4 北　液 23 YN100-III(0-4MPa) 壓力表 成品 1 無錫海天 24 4WE6E61/CG24NZ5L 電磁閥 DN6 成品 2 北　液 25 Z2FS6-30B 疊加式雙單向節(jié)流閥 成品 2 北　液 26 MK6G1.2B/2 單向節(jié)流閥 DN6 成品 2 北　液 27 KHB-M301.5-1212-01X 球閥 DN16 成品 8 HYDAC 28 KHB-M161.5-1212-01X 球閥 DN6 成品 2

43、 HYDAC 29 DBDS10K10/315 溢流閥 DN10 成品 4 華德 30 SL10PB-30/ 液控單向閥 DN10 成品 4 華德 31 A-194SP-3000 高壓軟管 成品 4 邵液液壓 32 A-82SP-3000 高壓膠管 成品 4 邵液液壓 33 油缸(帶防水行程開關(guān)) 成品 4 34 SRY2-220/2 電加熱器3KW AC220V 成品 2 35 KHB-M362-1212-01X 球閥 DN20 成品 4 HYDAC 36 Q41F-16C 球閥 DN32 成

44、品 2 奉化 37 A-224SP-3000 高壓軟管 成品 4 邵液液壓 38 CFF-510100 吸油濾油器 成品 2 黎明 39 WU.I-160100-J 加油濾油器 成品 1 黎明 表4-2易損件匯總表 序號(hào) 代號(hào) 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量 備注 01 GB3452.1-92 O型圈 503.55G 丁晴橡膠 5 02 GB3452.1-92 O型圈 13.52.65G 丁晴橡膠 5 03 GB1235-76 O型圈 242.4 丁晴橡膠 20 第五章 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 5.1 管

45、路系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算 根據(jù)計(jì)算慢下時(shí)管內(nèi)的油液流動(dòng)速度: 通過的流量為1.5L/min，數(shù)值較小，主要考慮的壓力損失為快進(jìn)時(shí)的壓力損失。由于供油流量的變化，其快上時(shí)液壓缸的速度為: =150mm/s 此時(shí)，油液在進(jìn)油管中的流速為: 壓力損失主要包括管路的沿程損失△p1，管路的局部損失△p2和閥類元件的局部損失△p3，總的壓力損失為: △p=△p1+△p2+△p3 5.1.1 沿程壓力損失 首先，要判別管中

46、的流態(tài)，設(shè)系統(tǒng)采用46號(hào)抗磨液壓油，其工作環(huán)境溫度為20-50℃時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度=60 所以有: =1373 因?yàn)橄到y(tǒng)中采用紫銅管，是光滑的金屬圓管，其臨界雷諾數(shù)為2000-3000，而實(shí)際流動(dòng)時(shí)的雷諾數(shù)為1373，小于2000-3000，則管中應(yīng)為層流，則阻力系數(shù): λ=75/Re =75/1373 =0.0546 若取油管長(zhǎng)度均為3m，油液的密度為ρ=890kg/m，則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為: =0.464433105Pa =0.04

47、6MPa。 5.1.2 局部損失 液體流經(jīng)如閥口、彎管、通流截面變化等局部阻力處所引起的壓力損失。液流經(jīng)過這些局部阻力處時(shí)，由于液流方向和流速均發(fā)生變化，在這里形成了旋渦，使液體的指點(diǎn)之間互相撞擊，從而產(chǎn)生能量的損耗。 局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力損失，前者視管道的具體結(jié)構(gòu)而定，一般取沿程壓力損失的10%，而后者與通過閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失為qn和，則當(dāng)通過閥的流量為q時(shí)的閥的壓力損失為為 在該系統(tǒng)中主要有手動(dòng)換向閥、液控單向閥和液壓缸，根據(jù)各個(gè)產(chǎn)品的參數(shù)（如前表），可知，各個(gè)閥的壓力損失如下：

48、 液壓缸快下時(shí)回油路上的流量為: 則回油路管中的流速為: 可算出: =0.352210-3/6010-6 =128.3 λ=75/Re =75/128.3 =0.542 所以回油了路上的沿程壓力損失為: 5.1.3 總的壓力損失 由上面的計(jì)算所得可求出：

49、 原設(shè)，這與計(jì)算結(jié)果略有差異，且大于計(jì)算結(jié)果，不必更改。 5.2 系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 系統(tǒng)在工作時(shí)，有壓力損失、容積損失和機(jī)械損失，這些損失所消耗的能量多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能。特別是液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)熱使油溫升高，導(dǎo)致油的粘度下降、油液變質(zhì)，影響正常的工作。為此，必須控制溫升在許可的范圍內(nèi)，如工程機(jī)械和機(jī)車車輛應(yīng)控制在△T=35-40℃。 該系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量的元件主要有液壓缸、液壓泵、溢流閥和單向閥，散熱的元件主要有油箱，系統(tǒng)經(jīng)一段時(shí)間后，發(fā)熱與散熱會(huì)相等，即達(dá)到熱平衡。 5.2.1 系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算 根據(jù)以上的計(jì)算可知 在快下時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功

50、率為: =4.1110625.6810-3/600.85w =2069.5w 在慢下時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為： =4.111064.5610-3/600.85w =367.5w 而快下時(shí)的有用功率為： =4.1110625.6810-3/60w =1544.83w 慢下時(shí)的有用功率為： =4.111064.5610-3/60w =274.36w 所以，快下的功率損失為524.7w大于

51、慢下的功率損失92.9w，應(yīng)以較大值來校核其熱平衡。 5.2.2 系統(tǒng)的散熱計(jì)算 液壓系統(tǒng)的散熱途徑有油箱表面和油管表面，在本系統(tǒng)中只考慮油箱表面的散熱。 在單位時(shí)間內(nèi)，油箱的散熱量為，設(shè)油箱的三個(gè)邊的比例為a：b：h=1：1.5：2.5， 則散熱面積為: 式中是散熱系數(shù)，取。 為系統(tǒng)的溫升，等于系統(tǒng)熱平衡時(shí)的溫度和環(huán)境溫度之差，取油液的最高工作溫度為60℃，工作的環(huán)境溫度為40℃，則 可求出: 5.2.3 系統(tǒng)熱平衡溫度的驗(yàn)算 當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的時(shí)候有：，即 環(huán)境溫度為40℃，熱平衡溫度為57.6℃<60℃，沒有超出允許范

52、圍。 5.3 油箱的尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果對(duì)散熱面積的要求，對(duì)油箱的尺寸進(jìn)行計(jì)算。 假設(shè)油箱的長(zhǎng)、寬、高分別為，、。一般情況下，油的高度為油箱高的0.8倍，即，與油直接接觸的表面算全散熱，與油不直接接觸的算半散熱，其外形如圖： 圖5-1 油箱結(jié)構(gòu)尺寸圖 根據(jù)上面確定的油箱的容積和散熱面積，可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，公式： V=0.8abh mm3 和長(zhǎng)、寬、高的比例：：=1：2.5：1.5，聯(lián)立解方程，可求得 總結(jié) 參考文獻(xiàn) [1] 左健民主編.液壓與氣壓傳動(dòng)（2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.5 [2] 王三民，諸文俊主編.機(jī)械原理與

53、設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.12 [3] 徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5卷).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.1 [4] 丁德全主編.金屬工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5 [5] 雷天覺主編.新編液壓工程手冊(cè).北京:理工大學(xué)出版社,1998 [6] 姜繼海,宋錦春,高常識(shí)主編.液壓與氣壓傳動(dòng).北京:高等教育出版社,2002.1致　　謝 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的

54、一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的老師和同學(xué)同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的老師和同學(xué)的打大力支持 大學(xué)的美好生活就要圓滿結(jié)束了。過去剛進(jìn)大學(xué)的時(shí)那個(gè)一臉茫然，對(duì)自己將來的路沒有一個(gè)周全的計(jì)劃的年輕人，現(xiàn)

55、在卻馬上就要昂首挺胸地步入社會(huì)了。是誰讓我有了這么大的進(jìn)步呢？是我親愛的母校，敬愛的老師和親愛的同學(xué)們。 感謝母校給了我一個(gè)優(yōu)越的成長(zhǎng)環(huán)境，讓我在這個(gè)美好的環(huán)境中快快樂樂地學(xué)習(xí)，自由自在地生活。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就在是在這個(gè)美好的環(huán)境中才得以完成任務(wù)的。 感謝老師們的敦敦教導(dǎo)，讓我在大學(xué)里學(xué)到很多的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。在此，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在老師不厭其煩地指導(dǎo)下，我學(xué)到了很多的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。這些設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)過程中起到了至關(guān)重要的作用。 最后，還要感謝所有參考文獻(xiàn)的作者。因?yàn)樗麄兊膶氋F經(jīng)驗(yàn)和奉獻(xiàn)精神。 第 35 頁(yè)