畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-溢洪道工作弧門液壓啟閉機(jī)設(shè)計(jì)

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1、 溢洪道工作弧門液壓啟閉機(jī)設(shè)計(jì) 42 目 錄 內(nèi)容提要………………………………………………………………………3 ABSTRACT…………………………………………………………………...4 1引言………………………………………………………………………….5 1.1 液壓啟閉機(jī)的特點(diǎn)……………………………………………………….5 1.2 國內(nèi)液壓啟閉機(jī)應(yīng)用情況……………………………………………….5 1.3 液壓啟閉機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用前景………………………………………….5 2 對(duì)液壓系統(tǒng)的要求………………………………………………………

2、…6 2.1 環(huán)境條件………………………………………………………………….6 2.2 主要技術(shù)要求……………………………………………………………6 3 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………9 3.1 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡述………………………………………….9 3.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 ………………………………………………………10 3.3啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算書……………………………………………10 4 啟閉機(jī)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………..23 4.1液壓油缸的缸徑、桿徑和工作壓力確定……………………………….23 4.2

3、缸筒壁厚計(jì)算…………………………………………………………..23 4.3 缸筒強(qiáng)度校核…………………………………………………………..23 4.4 活塞桿柔度校核計(jì)算…………………………………………………..24 4.5 活塞桿強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………..24 4.6 銷軸強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………..25 4.7吊頭耳環(huán)寬度計(jì)算………………………………………………………25 5 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)使用說明………………………………………………..26 5.1 概述……………………………………………………...………………26 5.

4、2系統(tǒng)液壓組成及參數(shù)……………………………………………………26 5.3 液壓系統(tǒng)的幾種控制方式……………………………………………..26 5.4 液壓系統(tǒng)的安裝及調(diào)試………………………………………………..29 5.5 系統(tǒng)的維護(hù)及注意事項(xiàng)………………………………………………..30 5.6 日常維護(hù)要求…………………………………………………………..30 5.7 液壓故障處理辦法……………………………………………………..31 5.8 主要元件匯總表………………………………………………………..33 5.9 易損件匯總表………………………………………………………...…35

5、 6 液壓系統(tǒng)的壓力動(dòng)作速度調(diào)試………………………………...………36 6.1 壓力調(diào)試………………………………………………………………36 6.2 動(dòng)作實(shí)驗(yàn)………………………………………………………………36 6.3 速度實(shí)驗(yàn)………………………………………………………………37 總結(jié) ………………………………………………………………………38 致謝 ……………………………………………………………………39 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………40 內(nèi)容提要

6、 本文主要講述了溢洪道工作弧門2×630KN液壓啟閉機(jī)的設(shè)計(jì).其中包括對(duì)液壓系統(tǒng)的要求,啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,系統(tǒng)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及液壓系統(tǒng)的操作說明。本系統(tǒng)主要具備以下幾個(gè)功能：①一次、二次安全調(diào)壓保護(hù),分別滿足啟門和閉門打開液控單向閥的壓力控制要求,并起安全保護(hù)作用。②方向控制,實(shí)現(xiàn)啟門和閉門動(dòng)作,在此功能里設(shè)置了消除換向沖擊的功能,使閘門啟、停平穩(wěn)。③任意位置鎖定,在任何開度均通過裝于油缸上的專門閥組實(shí)現(xiàn)安全鎖定,防止任何意外事故對(duì)閘門系統(tǒng)產(chǎn)生影響。④雙缸啟、閉門同步功能,通過流量調(diào)速閥分別控制兩只油缸的油量,如果兩側(cè)油缸在運(yùn)行中產(chǎn)生了偏差，行程檢測(cè)裝置

7、將發(fā)出偏差信號(hào)，相應(yīng)的電磁鐵得、失電,把相對(duì)快速的油缸的多余流量放掉一部分,從而控制兩油缸的流量，進(jìn)而消除偏差。 ABSTRACT This document is mainly talk about the designation of the hoisting equipment hydraulic system of flood-relief radial gate. It includes the requirement of the hoisting equipment hydraulic system、

8、the plan of the system design、 the calculation of the design、 the calculation of the system cylinder design and the operation introduction of the system. The functions of this system are as follows: ①Once and twice safety pressure regulation protection, in order to get enough pressure to open the so

9、lenoid controlled check valve when opening or closing the gate, and also take the function of safety protection.② Direction control, make up the operation of opening and closing the gate, there is a function to eliminate the collusion of the direction changing, and it make the gate moved and stopped

10、 stability. ③ Locked in an arbitrary position, we can get a safety locking at any angle via the special valve block equipped on the oil cylinder, In order to protect the system from the affection of any accident. ④ The function of starting or closing the double cylinders at the same time, control th

11、e flow of the two cylinder by the flow speed regulating valve separately, if there is deference between the two sides of the cylinder, the stroke testing equipment send out signal, the solenoid get and lost electricity separately, reduce the flow of the quick cylinder, and control flow of the two cy

12、linder in this way, and eliminate the difference. 1 引言 1.1液壓啟閉機(jī)的特點(diǎn) 閘門液壓啟閉機(jī)是指利用液體的壓力能來傳遞能量，從而控制閘門的開啟或關(guān)閉的一種啟閉機(jī)。它包括液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。由液壓泵組、液壓閥組、液壓缸、油箱及附件、電氣柜及操作臺(tái)等五部分組成。其工作原理是：液壓泵把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能變?yōu)橐后w壓力能，經(jīng)過油管道及液壓閥進(jìn)入液壓缸，通過液壓缸及活塞桿把液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)的機(jī)械能，從而驅(qū)使閘門完成開啟或關(guān)閉等動(dòng)作。 與其它型式相比，液壓啟閉機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 結(jié)

13、構(gòu)簡單，布置緊湊，體積小，重量輕； (2) 承載能力大，并能夠遠(yuǎn)距離傳遞動(dòng)力； (3) 緩沖性能好，傳動(dòng)平穩(wěn)，調(diào)速和換向方便； (4) 液壓傳動(dòng)與電氣控制相結(jié)合，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； (5) 液壓元件已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)簡單，制造周期短； (6) 液壓元件可以自行潤滑，經(jīng)久耐用； (7) 易于防止過載，工作安全可靠。 　　液壓啟閉機(jī)的缺點(diǎn)主要是：液壓缸與活塞桿配合精度高，加工成本較高；另外，密封質(zhì)量較差時(shí)液壓油容易滲漏。 1.2 國內(nèi)液壓啟閉機(jī)應(yīng)用情況 液壓啟閉機(jī)在我國水電工程中的應(yīng)用已經(jīng)有20多年的歷史，特別是近年來，液壓技術(shù)更趨成熟，應(yīng)用更加廣泛。目前我國液壓啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)

14、和制造能力都達(dá)到了相當(dāng)高的水平和規(guī)模；最大啟閉力可達(dá)到8000kN，行程超過16m，油缸直徑大于1m，活塞桿直徑大于0.5m。液壓啟閉機(jī)更多地用于操作弧型閘門、人字閘門、快速閘門或高水頭深孔事故閘門，主要原因是液壓啟閉機(jī)用于這幾種型式的閘門上更能體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)。從國內(nèi)一些工程的實(shí)際運(yùn)行情況看，這幾年生產(chǎn)的液壓啟閉機(jī)的質(zhì)量有了很大的提高，而生產(chǎn)成本卻有所降低，工程效益愈來愈顯著。 1.3 液壓啟閉機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用前景 鑒于液壓啟閉機(jī)所具有的優(yōu)點(diǎn)，近年來在國內(nèi)外都得到了公認(rèn)和推廣。特別是隨著設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行水平的提高，液壓新技術(shù)(如同步技術(shù)、插裝技術(shù)、比例控制技術(shù)等)和新型密封材料(如聚

15、四氟乙烯組合式密封圈)的成功運(yùn)用，產(chǎn)品質(zhì)量越來越得到保證，另外，液壓技術(shù)與電子技術(shù)互相結(jié)合，使液壓啟閉機(jī)更加適應(yīng)現(xiàn)代工程建設(shè)的發(fā)展要求。液壓啟閉機(jī)在廣西的應(yīng)用將更加廣泛。 　　在全國金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)和信息網(wǎng)聯(lián)合召開的液壓啟閉機(jī)技術(shù)交流會(huì)上，與會(huì)代表對(duì)國內(nèi)液壓啟閉機(jī)的現(xiàn)狀和前景進(jìn)行了廣泛的探討，一致認(rèn)為：雖然我國制造的液壓啟閉機(jī)的某些元件，特別是密封、導(dǎo)向件與國外先進(jìn)水平相比還有一定差距，但是液壓啟閉機(jī)主機(jī)的設(shè)計(jì)水平和制造能力已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。會(huì)議建議，對(duì)于國內(nèi)工程中特別重要的液壓啟閉機(jī)，可以考慮進(jìn)口部分閥組和密封導(dǎo)向件，但是主機(jī)應(yīng)該由國內(nèi)制造，以促進(jìn)國內(nèi)制造水平的提高，并節(jié)省設(shè)備投資。

16、 2 系統(tǒng)的要求 2.1 環(huán)境條件 工地海拔高度： 300m 多年平均氣溫： 17.2 極端最低/最高氣溫： -4.7/42.3 年平均相對(duì)濕度： 79% 2.2 主要技術(shù)要求 1.2.1 總則 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合液壓原理圖，油缸設(shè)計(jì)圖、平面布置圖。 1.2.2 零部件制造技術(shù)要求 (1) 液壓泵電機(jī)組 ① 液壓泵的額定排量應(yīng)符合圖紙要求。 ② 所有電機(jī)均為TH型并帶熱敏電阻溫度保護(hù)

17、裝置，絕緣等級(jí)F。保護(hù)等級(jí)：IP54,電機(jī)的電壓為380V。 ③ 油泵電機(jī)組工作時(shí)的噪聲應(yīng)不大于90db。 (2) 控制閥組 ① 流量控制閥應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)液壓缸的下降速度，閥的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)少于29ms。在工作壓力29.1MPa的情況下閥的內(nèi)泄漏不大于0.004L/min。 ② 溢流閥應(yīng)足以排出液壓泵的流量而無震動(dòng)，其整定壓力最大不超過上述最大系統(tǒng)壓力的120%。 ③ 其余各控制閥的選用應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)工作要求，其額定壓力和流量應(yīng)大于實(shí)際通過該閥的最高壓力和最大流量。 ④ 壓力控制閥、換向閥、流量控制閥、壓力繼電器、高壓球閥、壓力變送器等關(guān)鍵元件應(yīng)選用國際知名品牌。 ⑤ 補(bǔ)油單

18、向閥（液壓原理圖序號(hào)23）開啟壓力為0.02MPa。 ⑥ 電磁閥控制電壓均為直流24V。 (3) 油箱 ① 回油濾油器的額定過流量不得少于其實(shí)際過流量的4倍。濾油器應(yīng)帶旁通閥并設(shè)有堵塞報(bào)警指示。 ② 油箱注入口的過濾精度為100，回油濾油器（帶堵塞指示器，過濾精度20）應(yīng)有磁性吸附功能。 ③ 濾芯強(qiáng)度：吸油管路用的濾芯，壓差緩慢加至0.15MPa，回油用的濾芯緩慢加至0.6MPa，保持3s均不應(yīng)破壞。 ④ 耐壓性：當(dāng)濾油器入口壓力在10%公稱壓力與公稱壓力之間，快速上升下降反復(fù)作用，濾油器不應(yīng)有永久變形、漏油和其他缺陷。 ⑤ 油箱由不銹鋼板焊接而成。油箱上安裝液位計(jì)、液位控制器、

19、帶除濕功能的空氣濾清器、電加熱器、溫度控制器等。 (4) 兩套油泵電機(jī)組，一套工作，一套備用，當(dāng)工作油泵出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換。 (5) 主閥塊裝有壓力表、接頭、截止閥、單向閥、安全閥等，并安裝在油箱的基座板上。 (6) 電源電壓等級(jí)AC380/220V。 (7) “低壓”壓力發(fā)訊器，當(dāng)油缸下腔壓力降低到一個(gè)預(yù)定值（在設(shè)計(jì)系統(tǒng)額定壓力的5～20%內(nèi)可調(diào)節(jié)）時(shí)停止閘門下降，并顯示由于閘門下方有障礙物，閘門下降將要被卡阻。響應(yīng)的報(bào)警接點(diǎn)應(yīng)接入控制回路以指示閘門卡阻狀態(tài)。該電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)限位開關(guān)，當(dāng)閘門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，限位開關(guān)斷開。 (8) 油管及聯(lián)接元件采用不銹鋼。 (9) 液壓泵站應(yīng)滿

20、足閘門啟閉時(shí)兩只油缸的同步要求。 3 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡述 （1） 溢洪道工作弧門2×630KN液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)采用雙流量調(diào)速閥來控制液壓啟閉機(jī)兩側(cè)油缸的進(jìn)出流量,實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行和電磁換向閥旁路糾偏。最大程度地保證了閘門的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。 （2） 在本次設(shè)計(jì)中,液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵元器件均采用國際和國內(nèi)知名先進(jìn)品牌的各類液壓、電氣元件、輔件和技術(shù)。 （3） 本次投標(biāo)設(shè)計(jì)全面滿足用戶要求的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求,同時(shí)參考國際標(biāo)準(zhǔn),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的優(yōu)先設(shè)計(jì)。 （4） 為保證制造水平,本次投標(biāo)的液壓啟閉機(jī)均

21、按ISO9001質(zhì)量保證體系進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制,建立完整的質(zhì)量檔案,進(jìn)行產(chǎn)品跟蹤服務(wù)。 3.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 該液壓系統(tǒng)包括開啟閘門、關(guān)閉閘門、閘門同步控制、閘門自動(dòng)回復(fù)、液壓系統(tǒng)壓力保護(hù)、油箱部分電氣控制等幾個(gè)部分。其完整液壓系統(tǒng)圖如圖3.1所示： 圖3.1 系統(tǒng)原理圖 其動(dòng)作循環(huán)表見表3.1所示： 表3.1 動(dòng)作循環(huán)表 工況 M1或M2 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 閘門 開啟 電機(jī)空載啟動(dòng) + - - - - - 閘門提升 + + + - - - 油缸43

22、.1快 + + + - - + 油缸43.2快 + + + - + - 提升到位 - - - - - - 閘門 關(guān)閉 電機(jī)空載啟動(dòng) + - - - - - 閘門下降 + + - + - - 油缸43.1快 + + - + + - 油缸43.2快 + + - + - + 下降到位 - - - - - - 3.3 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算書 泄洪閘表孔弧形工作閘門液壓啟閉機(jī)液壓控制系統(tǒng)包含下述功能: ①一次、二次安全調(diào)壓保護(hù),分別滿足啟門和閉門打開液控單向閥的壓力控制要求,并

23、起安全保護(hù)作用。②方向控制,實(shí)現(xiàn)啟門和閉門動(dòng)作,在此功能里設(shè)置了消除換向沖擊的功能,使閘門啟、停平穩(wěn)。③任意位置鎖定,在任何開度均通過裝于油缸上的專門閥組實(shí)現(xiàn)安全鎖定,防止任何意外事故對(duì)閘門系統(tǒng)產(chǎn)生影響。④雙缸啟、閉門同步功能,通過流量調(diào)速閥分別控制兩只油缸的油量,如果兩側(cè)油缸在運(yùn)行中產(chǎn)生了偏差，行程檢測(cè)裝置將發(fā)出偏差信號(hào)，相應(yīng)的電磁鐵得、失電,把相對(duì)快速的油缸的多余流量放掉一部分,從而控制兩油缸的流量，進(jìn)而消除偏差，此過程全程跟蹤,保證兩只油缸啟、閉門同步，偏差≤10mm。 3.3.1 主要技術(shù)參數(shù)見表3.2 表3.2 技術(shù)參數(shù)表 液機(jī)名稱 溢洪道工作弧門 2630KN 型

24、 式 懸掛后拉式 啟門力 630KN 下壓力 自重閉門 油缸內(nèi)徑 280mm 活塞桿徑 170mm 工作行程 8600mm 最大行程 8500mm 啟門速度 0.5m/min 閉門速度 0.5m/min 啟門油缸 16.2MPa 油泵 25MCY14-1B 邵液 電機(jī)功率 22KW -1480r/min 3.3.2 油缸控制回路流量計(jì)算 （1）油缸作用面積計(jì)算: 油缸無桿腔作用面積: ===6.15 油缸有桿腔作用面積: ===2.27 （2）啟門流量的計(jì)算: 啟門速度: V=0.5m/min 無桿腔回油流量: QB=V

25、=61.55=30.75L/min 有桿腔進(jìn)油流量: QA=V=2.275=11.35L/min 3.3.3 電機(jī)油泵的確定 油泵最高工作壓力、最大工作流量，電機(jī)功率的計(jì)算： （1） 泵工作壓力的確定 ≥+ (3.1) 是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對(duì)本系統(tǒng)來說，最高壓力是系統(tǒng)啟門的最大工作壓力（16.2Mpa），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17Mpa，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，液壓系統(tǒng)油泵最高工作壓力應(yīng)滿足： =n(p+)

26、 (3.2) =16.2Mpa (油缸的啟動(dòng)額定工作壓力) n=1.3（安全系數(shù)） 是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。有系統(tǒng)圖可見，從泵到油缸間串接有一個(gè)調(diào)速閥、一個(gè)液控單向閥和一個(gè)換向閥，取=0.5 （系統(tǒng)中沿程壓力損失）。 液壓泵工作壓力為=（16.2+0.5）MPa =16.7MPa 其最高工作壓力為=1.3（16.2+0.5）MPa=21.7MPa （2） 油泵最大工作流量計(jì)算： 油泵最大工作流量： (3.3) 其中：K為系統(tǒng)的泄漏系數(shù): 1.1～1.3，由于系統(tǒng)不允許有外漏，內(nèi)漏不能過大

27、，所以K取1.2。 因設(shè)計(jì)要求同時(shí)開啟一條門，為：同時(shí)動(dòng)作的液壓缸最大總工作流量，故： =211.35=22.7L/min 每臺(tái)液壓站設(shè)有一備一用的二套油泵電機(jī)組，備用泵和工作泵能互相切換，故每臺(tái)油泵流量必須大于或等于 =22.71.2=27.24L/min （3） 流量計(jì)算： q=/N (3.4) 其中：為油泵最大工作流量，N為電機(jī)轉(zhuǎn)速，選用4極三相異步電機(jī)，故額定轉(zhuǎn)速N=1840rev/min。那么：q=27.24/1840ml/rev =18.4ml/rev。 因此，泵選用邵液公司提供的

28、25MCY柱塞泵，排量25ml/rev, 在轉(zhuǎn)速1480rev/min情況下，泵工作的總流量為37L/min，額定工作壓力為310bar。 （4）功率計(jì)算： N=P/60 其中：為電機(jī)效率取0.88。 P為液壓系統(tǒng)油泵出口壓力，那么 N=3727.24/（600.88）=19.1kw 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷，得電機(jī)型號(hào)為Y200L-6，轉(zhuǎn)速n=1480r/min.電機(jī)功率為22KW。 3.3.4 油箱容積的計(jì)算： 本油箱為一控二油箱，其容積應(yīng)滿足檢修時(shí)使油缸無桿腔的油流回油箱，故油箱的容積應(yīng)滿足計(jì)算如下： 油箱容積V=4（無桿腔容積-有桿腔容積）/（0.50.85）

29、。即： V=4（）/（40.50.85） (3.5) =4（8600）/（40.50.85） =1836.3L 另當(dāng)一扇門檢修時(shí)油缸回油為：311L 可選取油箱容積為：2200L。 3.3.5 液壓啟閉機(jī)用油量的計(jì)算 1、該系統(tǒng)為一控二液壓啟閉機(jī)，其用油量計(jì)算如下： V=1.2×[V+4×（-）L/4] （3.6） =1.2×[1750+4××（-）×8600×/4] =4506L 3.3.6 油管的管徑 （1） 管徑計(jì)算 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.4-10,選擇

30、油管內(nèi)允許流速為: 壓力油：=3.0m/s 吸油管：=0.7m/s 回油管：=2.5m/s 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11.35L/min （、），回油管最大流量即為兩只油缸無桿腔啟門回流量61.5L/min （、），閘門關(guān)閉工況為自重閉門，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。由公式（3.7）： =4.63(/) （3.7） 得：壓力油管：=4.63(/)

31、 =4.63(11.35/3)=9mm, 取=10mm 回油管：分=4.63(/)=4.63(30.75/2.5)=16.2mm, 取分=18mm 總=4.63(/)=4.63(61.5/2.5)=22.96mm, 取總=28mm 吸油管：D=4.63(/)=4.63(11.35/0.7)=18.6mm， 取D=20mm 查手冊(cè)選用管道:壓力油管, 分路回油管,總路回油管，吸油管3 3.3.7液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 （1） 液壓系統(tǒng)壓力損失 驗(yàn)算回路中的壓力損失 本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個(gè)液壓缸執(zhí)行元件動(dòng)作回路，其中環(huán)節(jié)

32、較多，管路損失較大的要算快速運(yùn)動(dòng)回路，故主要驗(yàn)算由泵到液壓缸這段管路的損失 ① 沿程壓力損失 沿程壓力損失，主要是液壓缸快速運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)油管路的損失。此管路長為5m，管內(nèi)徑0.010速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過的流量為11.35/60（L/s），選用20號(hào)機(jī)械系統(tǒng)損耗油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的粘度為= 27 油的密度為=918Kg/ 油在管路的實(shí)際流速===2.4m/s (3.8) Re===888.9<2300 油在管路中呈層流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： =75/Re 根據(jù)公式= (3.9) 求得沿程

33、壓力損失為: ==2.43×Mpa ② 局部壓力損失 局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通過控制閥的局部壓力損失。其中管路局部壓力損失相對(duì)來說小得多，故主要考慮通過控制閥的局部壓力損失。 從系統(tǒng)圖中可以看出,從泵的出口到油缸的進(jìn)油口,要經(jīng)過單向閥、電磁換向閥、單向調(diào)速閥、溢流閥。 單向閥的額定流量為50L/min,額定壓力損失0.3MPa, 電磁換向閥的額定流量為150L/min,額定壓力損失為0.2MPa, 單向調(diào)速閥的額定流量為160L/min,額定壓力損失為0.3MPa。溢流閥的額定流量為120L/min,額定壓力損失為0.2MPa。 通過

34、各閥的局部壓力損失之和： =0.65 MPa 泵到油缸之間總的壓力損失為: =0.000243+0.65=0.65MP （2） 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時(shí),除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量,使油溫升高。液壓系統(tǒng)的功率損失主要有以下幾種： ① 液壓泵的功率損失 =P（1-） (3.10) 其中P—液壓泵的輸入功率，P=； (3.11) -

35、-液壓泵的總效率，一般在0.7～0.8之間，常取0.8； p—液壓泵實(shí)際出口壓力（Pa） q—液壓泵實(shí)際流量。 所以：P===7.7KW =P（1-）=7.7(1-0.8)=1.54KW ② 閥的功率損失 其中以泵的全部流流經(jīng)溢流閥返回油箱時(shí)的功率損失最大: = (3.12) 其中 — 溢流閥的調(diào)整壓力 — 經(jīng)過溢流閥流回油箱的流量() 由系統(tǒng)原理圖及以上的計(jì)算可知,該系統(tǒng)中溢流閥調(diào)整壓力為: =0.5MPa，經(jīng)過溢流閥流回油箱的流量為：=

36、50L/min 所以有：==0.550/60=0.42KW ③ 功率損失 此項(xiàng)功率損失，包括很多復(fù)雜的因素，由于其值較小，加上管路散熱的關(guān)系，在計(jì)算時(shí)常予以忽略。一般可取全部能量的0.03～0.05倍，即=（0.03～0.05）P。 取該功率損失為全部能量的0.04倍，則： =0.04P =0.047.7=0.308KW （3.13）所以系統(tǒng)的總功率損失為： H==++=1.54+0.42+0.3=2.26KW 系統(tǒng)散熱計(jì)算 液壓系統(tǒng)各部分所產(chǎn)生的熱量，在開始時(shí)一部分由運(yùn)動(dòng)介質(zhì)及裝置本體所吸收，較少一部分向

37、周圍輻射，當(dāng)溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，散熱量與發(fā)熱量相對(duì)平衡，系統(tǒng)即保持一定的溫度不再上升，若只考慮油液溫度上升所吸收的熱量和油箱本身所散發(fā)的熱量時(shí)，系統(tǒng)的溫度T隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t的變化關(guān)系如下： T=+（K） （3.14） 當(dāng)t時(shí)，系統(tǒng)平衡溫度為： =+ （3.15） 為環(huán)境溫度K；K為油箱的傳熱系數(shù)，W/（），液壓啟閉機(jī)周圍通風(fēng)良好，所以取K=15；A為油

38、箱散熱面積。 所以，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)，最高允許溫度的油箱的最小散熱面積為=，所以：==2.5 如油箱尺寸的高、寬、長比為（1:1:1）～(1:2:3),油面高度達(dá)到油箱高度的0.8倍時(shí),油箱靠自然冷卻使系統(tǒng)保持在允許的溫度以下時(shí),則油箱散熱面積可用以下近似公式計(jì)算: A=6.66=6.661.7=11.3> (3.16) 所以油箱容積符合要求。又由于油箱實(shí)際容積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于散熱要求，所以為保證油液溫度，本系統(tǒng)還必須增加電熱器裝置，電熱器功率計(jì)算如下： 電熱器功率：N===4.2KW 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可查得該電熱器型號(hào)為SRY4-220/5，功率為5KW。 3.3.8 液壓系統(tǒng)主

39、要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)以上計(jì)算可確定液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)： 表3.3 主要技術(shù)參數(shù)表 序 號(hào) 名 稱 參 數(shù) 1 系統(tǒng)壓力 17MPa 2 有桿腔流量 11.35L/min 3 無桿腔流量 30.75L/min 4 油泵 25MCY 5 電機(jī) Y200L-6，22KW，1480rpm 6 系統(tǒng)總用油量 4506×4=18016L 7 油箱 2200L 8 油管外徑 10、18、22、28 3.3.9 液壓系統(tǒng)元件及附件的選用 （1）液壓閥的選擇 選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量。本系統(tǒng)工作壓力

40、在19.1Mpa左右，所以液壓閥都選用中、高壓閥。液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個(gè)液壓系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序，工作部件的運(yùn)動(dòng)速度、方向，以及變換頻率，輸出力和力矩等。 在液壓系統(tǒng)中，液壓閥的選擇是非常重要的?？梢允瓜到y(tǒng)的設(shè)計(jì)合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并保證系正常工作的重要條件。不但要按系統(tǒng)功需要選擇各種類型的液壓控制閥，還需要考慮額定壓力，通過流量，安裝形式，動(dòng)作方式，性能特點(diǎn)因素。 ① 液壓閥額定壓力來選擇 選擇的液壓閥應(yīng)使系統(tǒng)壓力適當(dāng)?shù)陀诋a(chǎn)品標(biāo)明的額定值。對(duì)液壓閥流量的選擇，可以按照產(chǎn)品標(biāo)明的公稱流量為依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品有關(guān)流量曲

41、線來確定。 ② 閥的安裝方式的選擇 是指液壓閥與系統(tǒng)的管路或其他閥的進(jìn)出油口的連接方式，一般有三種，螺紋連接方式，板式連接方式，法蘭連接方式。安裝方式的選擇要根據(jù)液壓閥的規(guī)格大小，以及系統(tǒng)的簡繁及布置特點(diǎn)來確定。 ③ 液壓閥的控制方式的選擇 液壓閥的控制方式一般有四種，有手動(dòng)控制，機(jī)械控制，液壓控制，電氣控制。根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進(jìn)行選擇。 液壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇 液壓閥的結(jié)構(gòu)方式分為：管式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)。一般按照系統(tǒng)的工作需要來確定液壓閥的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)以上的要求來選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。所以本液壓系統(tǒng)所選的液壓閥有中、高壓閥。具

42、體規(guī)格型號(hào)和名稱見表3.4： 表3.4 規(guī)格型號(hào)及名稱表 序號(hào) 代 號(hào) 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量 備注 1 Q41F-16P-DN50 不銹鋼球閥 DN50 不銹鋼 2 奉化 2 Q11F-16P-G3/4 球閥 DN20 不銹鋼 2 奉化 3 9C1600S 管式單向閥 DN20 成品 3 Parker 4 KHB-M36*2-1212*01X 球閥 DN20 成品 3 HYDAC 5 R4V06 535 10 09GOQA1（帶插頭） 電磁溢流閥 35MPa DC24V 成品 1 Parker 6

43、 R4V06 531 10A1 溢流閥 DN20 成品 1 Parker 7 D41VW54C4NJP（帶插頭） 電液換向閥 DN16 DC24V 成品 1 Parker 8 R4V06 531 10A1 溢流閥 成品 1 Parker 9 2FRM10-21/50L 調(diào)速閥 Q=50L/min 成品 2 華德 10 D1VW1CNJP（帶插頭） 電磁換向閥 DN6 DC24V 成品 1 Parker 12 FM2DDDSV 疊加式單向節(jié)流閥 DN6 成品 1 Parker 13 KHB-12SR-1212-03

44、X 高壓球閥 成品 2 HYDAC 14 KHM-35LR-1212-02X 高壓球閥 成品 4 HYDAC 15 HRP3V 液控單向閥 成品 2 Parker 16 KHP-10-1214-02X 高壓球閥 成品 2 HYDAC 17 VSA315A102 溢流閥 成品 2 Parker 18 KHB-25SR-1212-02X 高壓球閥 成品 4 HYDAC 19 ELA1/4EDA3C 排氣閥 成品 4 Parker 3.3.10 設(shè)計(jì)計(jì)算說明 本啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造采用以下技術(shù)： 一套泵站包括油

45、泵電機(jī)組、機(jī)架、油箱（包括：空氣濾清器、最高和最低油位計(jì)、油溫計(jì)等）、控制閥組、油缸旁路閥組、回油過濾器、壓力控制器、壓力變送器、液位變送器和液壓系統(tǒng)原理圖上標(biāo)明的所有元件（包括：閥組、過濾器、油壓變送器、其它保護(hù)和信號(hào)元件）。 （1）開啟閘門： 電機(jī)得電，空載啟動(dòng)油泵電機(jī)組,延時(shí)10s后，電磁閥YV1和YV2通電，系統(tǒng)調(diào)定壓力為17MPa，壓力油經(jīng)過24.1與24.2調(diào)速閥調(diào)節(jié)啟門速度后進(jìn)入左右液壓缸有桿腔,液壓缸無桿腔油液經(jīng)過12溢流閥流回油箱. （2）關(guān)閉閘門： 空載啟動(dòng)油泵電機(jī)組, 延時(shí)10秒,電磁閥YV1和YV3通電,壓力油打開36.1與36.2液控單向閥,左右液壓缸中油液經(jīng)

46、過24.1與24.2調(diào)速閥調(diào)節(jié)閉門速度后進(jìn)入液壓缸無桿腔,同時(shí)壓力油經(jīng)22溢流閥向液壓缸無桿腔補(bǔ)油,多余油液經(jīng)13溢流閥流回油箱。 （3）閘門同步控制 在閘門啟閉過程中，閘門開度及行程控制裝置全程連續(xù)檢測(cè)兩只油缸的行程偏差，當(dāng)偏差值>10mm時(shí)，電磁閥YV4或YV5得電，系統(tǒng)進(jìn)行糾偏聽偏，自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)液壓缸有桿腔進(jìn)出油量，使偏差值≤10mm，停止糾偏，當(dāng)兩只液壓缸的行程偏差>20mm時(shí)，液壓系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 (4) 閘門自動(dòng)回復(fù) 閘門開啟時(shí)，因液壓系統(tǒng)泄漏，閘門自開啟位置下滑150mm時(shí)，行程傳感器指令液壓泵機(jī)組啟動(dòng)，自動(dòng)將閘門提升到原開啟位置,因液壓泵電動(dòng)機(jī)故障,閘門至開

47、啟位置下滑200mm時(shí),行程傳感器指令備用液壓泵電機(jī)組啟動(dòng)，自動(dòng)將閘門提升至開啟位置，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 ① 液壓系統(tǒng)壓力保護(hù):當(dāng)SP1發(fā)訊時(shí),表明液壓系統(tǒng)工作壓力過高,應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修；當(dāng)SP2發(fā)訊時(shí),表明液壓泵工作異常，應(yīng)有聲光報(bào)警，啟動(dòng)備用泵或停泵檢修;當(dāng)SP3、SP4發(fā)訊時(shí)，表明液壓缸有桿腔工作壓力過低，應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修；當(dāng)SP5發(fā)訊時(shí)，表明液壓缸無桿腔工作壓力過高，應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修； ② 油箱部分電氣控制：當(dāng)LS發(fā)訊時(shí)，表明濾油器已堵塞，應(yīng)有聲光報(bào)警，提請(qǐng)清洗或更換濾芯；當(dāng)LL1發(fā)訊時(shí)，表明油箱液位過高，應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修；當(dāng)LL2發(fā)訊時(shí)，表明油箱液位過低，

48、應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修；當(dāng)TS1發(fā)訊時(shí)，表明油箱油溫過高，應(yīng)有聲光報(bào)警，停泵檢修；當(dāng)TS2發(fā)訊時(shí)，表明油箱油溫過低，應(yīng)接通加熱器給油箱加熱；當(dāng)TS3發(fā)訊時(shí)，表明油箱油溫已符合油泵工作要求，可以啟動(dòng)油泵電機(jī)組； ③ SQ1、SQ2為閘門上、下極限位置行程開關(guān)保護(hù)接點(diǎn)。 （5）液壓泵站的布置 液壓泵站采用整體形式，電機(jī)和油泵之間采用“鐘型罩+聯(lián)軸器”聯(lián)接方式，便于油泵電機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低噪音?？刂崎y組布置在油箱頂支架上，便于安裝檢修。閥架置于油箱中間部位，管道從油箱中間部位出口。油箱設(shè)有標(biāo)入孔蓋板，便于清洗油箱。缸旁閥組直接安裝在液壓缸上，減少泄漏。 系統(tǒng)在回油口裝濾清器，其最大過濾精度與

49、所選的系統(tǒng)油泵、液壓元件相適應(yīng)。濾油器帶有壓差信號(hào)發(fā)送器及旁通安全閥。 油泵工作制：一個(gè)泵工作，當(dāng)該泵故障時(shí)，可停下檢修，另泵代替工作。 整個(gè)液壓泵站渾然一體，即可防御水站潮濕的環(huán)境，又便于吊裝和應(yīng)用于水電站比較狹小的空間。 3.3.11 設(shè)計(jì)液壓裝置，編制技術(shù)文件 （1）液壓裝置總體布局 液壓系統(tǒng)總體布局有集中式、分散式。本液壓系統(tǒng)選用分散式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將液壓系統(tǒng)中液壓泵、控制調(diào)節(jié)裝置分別安裝在設(shè)備上適當(dāng)?shù)牡胤?。機(jī)床、工程機(jī)械等可移動(dòng)設(shè)備一般采用該種結(jié)構(gòu)。 （2）液壓閥的配置形式 液壓閥的配置形式有兩種：板式配置、集成式配置。板式配置是把板式液壓元件用螺釘固定在

50、平板上，板上鉆有與閥口對(duì)應(yīng)的孔，通過管接頭聯(lián)接油管而將各閥按系統(tǒng)圖接通。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)等普遍采用這種配置。目前液壓系統(tǒng)大多數(shù)采用集成式。它將液壓閥件安裝在集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部油路作用。這種配置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。本液壓站即采用該種配置方式。 （3）集成塊的設(shè)計(jì) ① 塊體結(jié)構(gòu) 集成快的材料一般為鑄鐵或鍛鋼，低壓固定設(shè)備可用鑄鐵，高壓強(qiáng)振場(chǎng)合要用鍛鋼，高壓強(qiáng)振場(chǎng)合要用鍛鋼。塊體結(jié)構(gòu)為長方體或正方體。 對(duì)于較簡單的液壓系統(tǒng),其閥件較少,可安裝在同一個(gè)集成快。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜,控制閥較多,就要采取多個(gè)集成快疊積的形式。 相互疊積的

51、集成塊,上下面一般為疊積接合面,鉆有公共壓力油孔P,公共回油孔T,泄漏油孔L和4個(gè)用以疊積緊固的螺栓孔。 P孔,液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)壓后進(jìn)入公用壓力油孔P,作為供給各單元回路壓力油的公用油源。 T孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔T，流回到油箱。 L孔，各液壓閥的泄漏油，統(tǒng)一通過公用泄漏油孔流回油箱。 集成塊的其余四個(gè)表面，一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管，另三個(gè)面用以安裝液壓閥。塊體內(nèi)部按系統(tǒng)圖的要求，鉆有溝通各閥的孔道。 ② 集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 外形尺寸要滿足閥件的安裝、孔道布置及其他工藝要求。為減少工藝孔，縮短孔道長度，閥的安裝位置要仔細(xì)考慮，使相通油孔精良在同一水平面或

52、是同一豎直面上。對(duì)于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，需要多個(gè)集成塊疊積時(shí)，一定要保證三個(gè)公用油孔的坐標(biāo)相同，使之疊積起來后形成三個(gè)主通道。 各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，具體參照本章3.3節(jié)確定孔徑。一般來說，與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。 油孔之間的壁厚不能太小，一方面防止使用過程中，由于油的壓力而擊穿，另一方面避免加工時(shí)，因油孔的偏斜而誤通。對(duì)于中低壓系統(tǒng)，不得小于5mm，高壓系統(tǒng)應(yīng)更大些。 （4）其他部件的選擇 ① 壓力繼電器的選擇 能夠自動(dòng)感到壓力變化，但壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，可以自動(dòng)將電路進(jìn)行通斷的儀表。壓力預(yù)定值是根據(jù)壓力控制要求，預(yù)先在壓力校驗(yàn)臺(tái)還是調(diào)定的點(diǎn)觸點(diǎn)動(dòng)作的壓

53、力值。根據(jù)要求查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 壓力繼電器 DSB250AR2A4IG024 壓力繼電器 PSB100AR2A4L6024 ② 壓力表 由液壓系統(tǒng)的壓力來選擇壓力表，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 壓力表 213.53.063/40 Mpa 壓力表 213.53.063/16Mpa-G1/4RUE（帶前邊） ③ 液位液溫計(jì)，空氣除濕器和回油過濾器的選擇 依據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，系統(tǒng)的發(fā)熱量來選擇，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 回油過濾器 RFA630*20F-Y 液位液溫計(jì) YWZ-350T 空氣除濕器 QLS1-

54、1-10 4 啟閉機(jī)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 本計(jì)算主要依據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè) SL41-93水利水電工程設(shè)計(jì)規(guī)范和新版《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 4.1 液壓油缸的缸徑、桿徑和工作壓力確定： 根據(jù)設(shè)計(jì)文件技術(shù)條款：確定液壓缸徑和桿徑為： 缸徑D=Φ280mm，桿徑d=Φ170mm 由此計(jì)算出液壓系統(tǒng)工作壓力為： P= =（4×630×103）/（π×（2802-1702）=16.2MPa 式中F為啟門力，F(xiàn)=630KN 4.2 缸筒壁厚計(jì)算 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，在此啟閉機(jī)系統(tǒng)中，3.2≤D/δ＜16，故缸筒壁厚應(yīng)用中等壁厚計(jì)算公式，此時(shí)： δ= +C ψ：強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)無縫鋼管，ψ=1

55、C：用來圓整壁厚數(shù) Py:液壓缸內(nèi)最高工作壓力。Py=16.2MPa D：缸筒內(nèi)徑 [σ]= [σs]/ 5=600/5=120MPa δ=16.2×280/(2.3×120-3×16.2)×1+C=(19.95+C)mm 得：Φ280+22.5×2=Φ325mm 故油缸缸筒外圓D1=325mm. 4.3 缸筒強(qiáng)度校核 根據(jù)SL41-93，缸體合成應(yīng)力按下式計(jì)算： σ=≤[σ] 式中：[σ]=120MPa σ1z：縱向應(yīng)力：σ1z==29.45 MPa σh1：環(huán)向應(yīng)力：σh1==108.9 MPa P：工作壓力，P=16.2MPa D：油缸缸徑，D=Φ28

56、0mm d：油缸桿徑，d=Φ170mm D1：缸筒中心直徑，DI=Φ302.5mm δ：缸筒壁厚，δ=22.5mm 終計(jì)算，σzh1==97.57 MPa <120 MPa 即: σzh1<[σ],符合要求. 4.4 活塞桿柔度校核計(jì)算 根據(jù)SL41-93《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》，活塞桿細(xì)比計(jì)算如下： λ=≤[λ] 因液壓缸最小支點(diǎn)距為Smin=L0+L1+L2+L3= L0+1020mm 此處：L為導(dǎo)向套中心至吊頭尺寸，約7020mm 活塞桿直徑d=170mm, [λ]活塞桿許用細(xì)長比，按設(shè)計(jì)規(guī)定拉力桿此處[λ]≤200。 計(jì)算得λ=4×7020/170=16

57、5 故滿足要求。 4.5 活塞桿強(qiáng)度計(jì)算 活塞桿最危險(xiǎn)截面是兩端連接螺紋的退刀槽橫截面，其應(yīng)力計(jì)算如下： σn=≤[σ] 式中σ為拉應(yīng)力：σ= τ為剪應(yīng)力：τ= 上面兩公式中，K：螺紋擰緊系數(shù)，此處取K=1.5 K1:螺紋內(nèi)摩擦系數(shù),一般取K1=0.12 d1：活塞桿危險(xiǎn)截面處直徑，d1=145.5mm d0：螺紋外徑，d0=150mm [σ]：120MPa 則：σ==56.84MPa τ==27.61MPa σn=≈74.3MPa 所以: σn<[σ],符合工況要求。 4.6 銷軸強(qiáng)度計(jì)算 在本啟閉機(jī)中，銷軸材料采用40Cr鍛件，現(xiàn)對(duì)其剪應(yīng)力進(jìn)行校核，

58、設(shè)計(jì)中銷軸直軸直徑為Φ140，雙面受剪。 則剪應(yīng)力τ=≤[τ] F：油缸拉力，630×103N d：銷軸直徑，Φ140mm [τ]：許同剪切應(yīng)力，[τ]=σs/n=490/5=98MPa 計(jì)算得τ==20.5Mpa<[τ]，符合要求。 4.7 吊頭耳環(huán)寬度計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，耳環(huán)寬度EW=式中Do 銷軸直徑 F為拉力 [σc]為耳環(huán)材料的壓應(yīng)力，通常取[σc]=(0.2～0.25) [σb] 而[σb]為耳環(huán)材料(45#)的抗拉強(qiáng)度，查手冊(cè)知[σb]=610MPa 則[σC]=0.2×600=120MPa EW==37.5mm 又由于油缸采用了關(guān)節(jié)軸承聯(lián)接和

59、密封封置，從安裝的角度考慮， 選定EW=150mm。 5 啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)使用說明 5.1 概述 本說明書所述液壓系統(tǒng)是用于控制溢洪道啟閉機(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)配有壓力繼電器、壓力傳感器、液位控制器、油溫開關(guān)，可對(duì)系統(tǒng)壓力、油箱液位、液溫實(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，通過電氣、液壓動(dòng)作進(jìn)行同步控制，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾編。 5.2 液壓系統(tǒng)組成及參數(shù) 主要元件型號(hào)及參數(shù)： (1) 油泵： 25CY14-1B 額定壓力：310 ba

60、r 排量：37 ml/rev (2) 主電動(dòng)機(jī)：Y200L-6 (IP54)　　　　　　　 功率：22KW 　　轉(zhuǎn)速：1480r/min (3) 液壓系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)訊觸點(diǎn)：DC24V (4) 工作介質(zhì)：LHM-N46液壓油 精度等級(jí)不低于NAS8級(jí) (5) 油箱容積：不銹鋼焊接2200L (6) 液壓系統(tǒng)壓力范圍：不大于16.2 Mpa (7) 啟門力：2×630KN (8) 最大工作行程：8500mm (9) 啟、閉門速度：0.5m/min 5.3 液壓系統(tǒng)的幾種控制方式 液壓系統(tǒng)的動(dòng)力及壓力控制：（參見液壓原理圖） 本液壓控制系統(tǒng)由二臺(tái)泵組供油，在通常情況下一套

61、工作，且互為備用。下面以一臺(tái)泵組為例作調(diào)試說明。 在設(shè)備初次調(diào)試前，請(qǐng)按原理圖要求正確連接缸旁閥塊、工作油缸，檢查液壓系統(tǒng)的各油泵吸油口球閥、溢流閥、各安全溢流閥的調(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；點(diǎn)動(dòng)油泵電機(jī)，確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確。 球閥（序號(hào)5.1）處于開啟狀態(tài)，方可啟動(dòng)1#油泵電機(jī)，自動(dòng)或半自動(dòng)啟動(dòng)1#油泵電機(jī)，往外輸出壓力油液，完成1#主油泵的啟動(dòng)。 球閥（序號(hào)5.2）處于開啟狀態(tài)，方可啟動(dòng)2#油泵電機(jī)，自動(dòng)或半自動(dòng)啟動(dòng)2#油泵電機(jī)，往外輸出壓力油液，完成2#主油泵的啟動(dòng)。

62、 啟動(dòng)任意一臺(tái)電機(jī)，延時(shí)10秒，讓電磁鐵YV1得電，調(diào)節(jié)溢流閥（件號(hào)20）使壓力表1顯示壓力為1 Mpa后，讓電磁鐵YV3得電，調(diào)節(jié)回油背壓溢流閥（件號(hào)22），控制壓力表(件號(hào)26)顯示壓力為0.5Mpa，鎖緊調(diào)節(jié)螺母；然后電磁溢流閥(件號(hào)21)和溢流閥(件號(hào)24)配合調(diào)壓，使溢流閥(件號(hào)24)工作壓力為6Mpa(壓力表18.1顯示)；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)21）和鎖緊閥塊上安全溢流閥（件號(hào)38.1、38.2），使安全溢流閥溢流壓力為19.1Mpa，注意調(diào)整左油缸鎖緊塊時(shí)必需將右缸壓力油入口的球閥(件號(hào)39.2)關(guān)緊，調(diào)整右油缸鎖緊塊時(shí)必需將左缸壓力

63、油入口處球閥(件號(hào)39.1)關(guān)緊；最后先松開電磁溢流閥(件號(hào)21)手柄，打開關(guān)閉的球閥。讓電磁鐵YV2、YV3均失電、YV1得電，逐級(jí)調(diào)節(jié)電磁溢流閥(件號(hào)21)溢流閥控制壓力為22 Mpa，鎖緊所有壓力閥上調(diào)節(jié)螺母。這樣便完成整臺(tái)系統(tǒng)壓力調(diào)試。 用戶可根據(jù)原理圖要求調(diào)節(jié)好每個(gè)壓力控制元件的發(fā)信點(diǎn)，當(dāng)所處點(diǎn)壓力降低或升高至壓力控制器的調(diào)定壓力時(shí)，壓力控制器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各點(diǎn)壓力控制(參考原理圖動(dòng)作說明)。缸旁鎖緊閥塊在液壓系統(tǒng)中同時(shí)起保壓和安全作用，當(dāng)液控單向閥的控制油被切斷時(shí)，閘門可實(shí)現(xiàn)任意位置開啟和全開位置時(shí)可靠鎖定。 液壓系統(tǒng)動(dòng)作控制（參見液壓原理圖） 系統(tǒng)壓力流量輸出正常

64、后，讓電磁換向閥（件號(hào)23）電磁鐵YV2得電、YV3失電，壓力油經(jīng)過電磁換向閥(件號(hào)23)，分兩股分別進(jìn)入二個(gè)調(diào)速整流裝置(件號(hào)27、28組合)，通過截止閥、缸旁鎖緊塊進(jìn)入油缸有桿腔；兩處無桿腔油液經(jīng)截止閥、鎖緊塊后合成一股，通過回油背壓閥22、回油濾油器回油箱，這樣便實(shí)現(xiàn)閘門提升動(dòng)作；讓電磁換向閥電磁鐵YV3得電、YV2失電，壓力油經(jīng)換向閥分兩路進(jìn)入油缸鎖緊塊成為控制油打開缸旁鎖緊塊上液控單向閥(件號(hào)36.1、36.2)， 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)32.1、32.2)進(jìn)入油缸無桿腔，油缸靠自重下行，在無桿腔出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，無桿腔可通過單向閥(件號(hào)14.3)

65、從油箱補(bǔ)油，這樣便實(shí)現(xiàn)閘門關(guān)門動(dòng)作。 液壓系統(tǒng)同步控制（參見原理圖） 工作油缸動(dòng)作正常后，在閘門開啟、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)28.1、28.2）可調(diào)節(jié)活塞桿退回、伸出速度（即開關(guān)閘門速度），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，閘門開度及行程實(shí)行全程連續(xù)檢測(cè)。當(dāng)兩只油缸不同步誤差不大于10mm時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)糾編回路；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)30）、電磁換向閥（件號(hào)29）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)3

66、0）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)30）、電磁換向閥（件號(hào)29）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)30）右端可控制分流量大??；同樣在閥門關(guān)閉過程中，通過電磁換向閥（件號(hào)29）得失電，一樣可實(shí)現(xiàn)兩只工作油缸同步的自動(dòng)微調(diào)整。 系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)控制：（參見原理圖） 閘門開啟到位后便可進(jìn)入鎖定狀態(tài)，因液壓系統(tǒng)正常的內(nèi)泄漏，閘門自開啟位置下滑150mm時(shí)，行程傳感器發(fā)出指令，啟動(dòng)液壓泵機(jī)組，自動(dòng)將閘門提升到原來的開啟位置；因液壓泵面組出現(xiàn)故障，閘門至開啟位置下滑200mm時(shí)，位移傳感器發(fā)出指令，啟動(dòng)備用油泵機(jī)組，自動(dòng)將閘門提升至原來的開啟位置。 油箱內(nèi)液體清潔度控制：（參見原理圖） 當(dāng)回油過濾器（序號(hào)9）進(jìn)出口壓力差上升到0.35MPa時(shí)（顯示過濾器的濾芯已堵塞），濾油器報(bào)警裝置觸點(diǎn)閉合并發(fā)訊啟動(dòng)聲光報(bào)警，提醒更換或清洗濾芯。 油箱內(nèi)液位控制：（參見原理圖） 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)，LL1發(fā)出聲光報(bào)警，停泵檢查；當(dāng)液位低于下限液面時(shí)，