機液聯(lián)合張緊裝置的設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘 要 帶式輸送機是以輸送帶作為牽引機構和承載機構的一種連續(xù)運輸機械，它是輸送散狀物料的主要設備之一。在帶式輸送機成本構成中，輸送帶占有的比重很大，大型帶式輸送機一般在 50% 左右，因此從成本方面考慮，延長輸送帶的使用壽命就很有必要。張緊裝置作為帶式輸送機中的重要組成部分，其性能的好壞直接影響帶式輸送機的使用壽命和性能。 關鍵詞 : 傳動原理 ； 輸送帶張力 ； 拉緊裝置 Abstract obliquity of rigid sliding guide of cage, the paper offers the concretescheme for designing the numerical system for measuring the obliq-uity of rigid sliding guide of cage based on AT89S52 single-chipprocessor of ATMEL company, introduces the realization to the eachkey step of system and the matters need to attention, and gives detailednarration on storing and reading the data in CF card of system. 【 Descriptors】 Rigid sliding guide of cage Obliquity AT89S52single-chip processor CF card Tandem communication 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 1 章 概述 1.1 張緊裝置綜述 所有精心設計的帶式輸送機均需要使用某種型式的拉緊裝置，因為：（ 1）保證在傳動滾筒處具有適量的松邊張力，以防止輸送帶打滑。 (2)保證沿輸送機的加料點和其他各點上具有適當?shù)膹埩Γū仨毞乐馆斔蛶г谕休佒g喪失槽形，從而避免物料從輸送帶上溢出）。（ 3）補償輸送帶長度的變化。（ 4）為更換接頭貯備輸送帶。若無貯備，則在更換接頭時必須加許多小段新的輸送帶，同時每更換一個接頭都需要有兩個接頭處。 1.1.1 輸送帶的伸長或延伸 任何輸送機的輸送帶均可能有以下幾種型式的伸長或延伸。 彈性伸長 : 這是在啟動加 速或制動減速時在輸送帶上出現(xiàn)的部分伸長。在施加的拉力或應力消除后，這種伸長幾乎完全恢復原狀。 結構伸長 : 這種伸長大部分是由于織物編織型式而不是由于使用的織物原料而引起的。 在普通的編織物中，彎曲的經(jīng)線當施加負荷時就會被拉直，引起輸送帶的伸長，而其中部分伸長是不能恢復原狀的。 永久性長度變化 : 永久性長度變化包括由基本纖維結構的餓延伸率所引起的長度變化，還包括部分彈性伸長和不可恢復的部分結構伸長。 1.1.2 拉緊行程 所需的拉緊行程取決于下列因素： 啟動或制動方式。直接啟動和制動所需的拉緊行程比有控 制的加速啟動或減速制動的要大得多。 滿載輸送帶啟動和停止的頻率。是否有一個使用機械接頭的使用期。如果有，在制作最終的硫化接頭之前幾能方便地消除任何不可恢復原狀的長度變化。 所有輸送帶的伸長和延伸特性。拉緊裝置應有足夠的行程，以適應加速或減速的波動，而不使拉緊裝置碰到擋板上。拉緊裝置還應有若干“可供使用的”貯備輸送帶，因而在發(fā)生故障時可不需要用兩個接頭來接入一段短輸送帶。此外，拉緊行程還應該適應輸送帶由于伸長或收縮引起的長度變化。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.1.3 手動拉緊裝置 手動拉緊裝置的優(yōu)點是結構緊湊、費用低。但是，由于使用手 動型式，輸送帶的拉緊最多也不過是定期的調節(jié)，故其所產(chǎn)生的輸送帶張力往往總是過高或過低的。因此，手動拉緊裝置只推薦在空間限制而不能使用拉緊裝置的地方，或者用于拉緊條件要求不高的較短的輕型帶式輸送機上。 使用手動拉緊裝置的主要問題是需要一個警惕性高的細心的操作人員來觀察什么時候需要拉緊，然后將拉緊裝置調整到恰好能提供一個合適的張力的位置上。這個問題很難解決，因為沒有一種精確的指示器可用來判斷需要多少張力或經(jīng)過依次特定的調整呢功能提供多少張力。 1.1.4 自動拉緊裝置 自動拉緊裝置由于任何帶式輸送機上都是較為理想 的。它們可以水平、垂直或傾斜。自動拉緊裝置用于任何帶式輸送機上都是較為理想的。它們可以水平、垂直或傾斜布置。自動拉緊裝置既能靠重力來操作，也可以用液壓、電動和氣動設備操作。最常用的型式是重力式拉緊裝置。液壓自動張緊裝置提供的張緊力大，而且結構緊湊，張緊過程平穩(wěn)，易于控制。但其效率底，價格高。張緊行程短，滿足不了較長皮帶輸送機的使用要求。電動方式雖然簡單，價格低廉，但張緊過程不平穩(wěn)。張緊力較小。不適用于較大張緊力的場合。隨著技術的不斷提高，一些新型的大型長距離輸送機逐漸得到應用，這時拉緊行程較大，而且拉緊力也 很大時，顯然以上均不能滿足要求。基于這種情況，我們設計一種機液聯(lián)合張緊裝置，目的是在起初的張緊力較小的階段，采用液壓絞車來張緊，而在張緊力較大時由液壓裝置來張緊?？梢酝ㄟ^各種閥和電液裝置來實現(xiàn)自動或手動控制。 1.2 新型機液張緊裝置 新型機液張緊裝置的主要技術特點： （）用液壓絞車解決長行程的要求。由于在膠合接頭和安裝過程中都要求輸送帶有一定的松弛量，如用油缸直接張緊小車，則油缸行程太長。為此可以通過液壓絞車拉住張緊小車。而液壓缸僅需很小行程實現(xiàn)啟動時較大力的張緊。 （）設置蓄能器提高系統(tǒng)張力的穩(wěn)定性 。在輸送機啟動過程中，構成輸送帶動張緊力的彈性波有入射波、反射波和透射波三種。由于入射波與反射充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 波的作用，輸送帶在傳動滾筒奔離點的力忽大忽小，成不穩(wěn)定狀態(tài)，輸送帶承受著沖擊載荷。為此在張緊裝置的液壓系統(tǒng)中設置若干個蓄能器，來抵消入射波與反射波對奔離點張緊力的影響。而且可以補償缸體的油液的泄露。實現(xiàn)恒張力控制。 （ 3）通過壓力傳感器及時監(jiān)控液壓缸的張緊狀態(tài)，根據(jù)情況改變張緊力的大小。這樣就可以大大改善皮帶的工作條件，提高皮帶的壽命。 1.3 液壓傳動的特點 1.3.1 優(yōu)點 1）同其它傳動方式比較，傳動功率相同， 液壓傳動裝置的重量輕、體積緊湊。 2）多級變速，調速范圍大。 3）慣性小，能夠頻繁迅速換向；傳動工作平穩(wěn)；系統(tǒng)容易實現(xiàn)緩沖吸震，并能自動防止過載。 1.3.2 缺點 1）易產(chǎn)生泄漏，污染環(huán)境。 2）因有泄漏和彈性變形大，不易做到精確的定比傳動。 3）系統(tǒng)內(nèi)混入空氣，會引起爬行、噪音和震動。， 4）適用的環(huán)境溫度比機械傳動小。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 2 章 主要設計參數(shù)及方案確定 2.1 主要設計要求 題目：機液聯(lián)合張緊裝置。 設計參數(shù)：最大張緊力 200KN。 最大張緊行程 20m 設計要求：了解長距離膠帶輸送機的啟 動和牽引的工作過程，張緊裝置的作用。對比各種張緊裝置的工作原理，設計一臺機、液聯(lián)合張緊裝置。 1）根據(jù)相關參數(shù)完成大行程機、液聯(lián)合張緊裝置與膠帶輸送機相互連接的總體設計； 2）完成液壓系統(tǒng)設計，泵、閥等液壓元件的選擇； 3）完成主要傳動組件、零件的工作圖設計； 4）完成油箱工作圖設計； 5）編寫完成整機設計計算說明書。 2.2 方案確定 2.2.1 方案一 工作原理 :重錘式張緊裝置主要由張緊裝置框架、張緊改向滾筒、彈簧緩沖器、偏心制動輪等部件組成。張緊裝置框架本身包含一個能供滾筒上下滑動的滾筒滑槽，并在安裝 滾筒的鋼結構上平面裝有兩個彈簧緩沖器，配重塊重量不直接作用在滾筒軸上。偏心制動輪通過傳動連桿與張緊滾筒的鋼結構平臺連接。膠帶主要通過張緊改向滾筒來實現(xiàn)膠帶張緊。張緊力的大小取決于配重塊的重量、張緊裝置框架重量以及滾筒的重量，根據(jù)膠帶重載時的所需驅動力來選擇。 2.2.2 方案二 工作原理：當司機合上開關后，電控箱開始工作。首先啟動油泵 8，壓力油經(jīng)過手動換向閥 4及單向閥 6進入油缸，拉動張緊小車 2；然后啟動慢速絞車，直接拉動張緊小車 2。當達到輸送機啟動時所需的張緊力時，電動箱的壓力繼電器控制輸送機啟動。溢流閥 10 控制膠帶的最大張緊力。正常充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 運行階段張緊力由壓力繼電器 J1,J2 和溢流閥調整。溢流閥 10 的調定壓力比溢流閥 11 的調定壓力高。通過這種控制就可以保證輸送膠帶的自動張緊，張緊力減小時，溢流閥 11 關閉，油泵向油缸補液，油缸拉動張緊小車提高張緊力；張緊力超出整定范圍時，溢流閥 11 打開進行回油，油缸帶動張緊小車減小張緊力。啟動與正常運行這兩個階段由測速裝置進行控制，將速度信號轉換為開關信號，由電磁閥 7進行切換。 2.2.3 方案三 原理圖： 圖 1 原理圖 工 作原理： 工作時，首先，在輸送機啟動前打開截止閥，并給液壓泵電機通電，將手動換向閥 2打到左位。此時液壓絞車正轉，拉緊皮帶。當拉力達到規(guī)定的大小時，將手動換向閥 2 打到中位。液壓絞車自動鎖緊。關閉截止閥。將手動換向閥 1 打到左位，油液進入液壓缸左腔，活塞桿收縮，拉緊皮帶。當拉充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 力達到規(guī)定的大小時，將手動換向閥打到中位。由液控單向閥鎖緊油缸。當啟動終了時，皮帶即將進入正常運行階段。將手動換向閥 1 打到右位，油液進入液壓缸右腔，活塞桿回縮松帶。當拉力達到規(guī)定的大小時，將手動換向閥 1 打到中位。皮帶進入正常運行階段。當輸 送機工作完畢時，打開截止閥。將手動換向閥 2 打到右位。此時液壓絞車反轉松繩。當拉力達到規(guī)定的大小時，將手動換向閥 2打到中位。液壓絞車自動鎖緊。關閉截止閥。給泵站電機斷電。停止工作。 2.2.4 方案對比 上面提出的三個方案各有特點，現(xiàn)表述如下。 方案一的優(yōu)點是，結構和原理都比較簡單，就是利用物體自身的重力，來拉緊皮帶 ，需要多大的張緊力，只要給它墜上同等重量的物體即可，它的制造也比較方便。但是，它的缺點也是比較明顯的，其中最重要的缺點就是張緊力不能調節(jié)，皮帶的張緊力只能固定在皮帶機起動需要的最大數(shù)值上，即 使以后不需要如此大的力，也不容易調節(jié)；它的另一個缺點是，體積比較龐大，占用地方大。 方案二的優(yōu)點是，它是靠油缸來張緊皮帶的，需要多大的張緊力，只要選用對應大小的液壓缸，即可達到規(guī)定的要求，結構設計比較緊湊。由于它是采用壓力繼電器來控制系統(tǒng)，所以它容易實現(xiàn)自動化，這一點對產(chǎn)品的推廣非常有利。它的缺點就是，對于張緊力不能達到實時控制，不容易實現(xiàn)張緊力的點動控制。 方案三的優(yōu)點是，實現(xiàn)對膠帶張緊力的兩點式控制，完全可以滿足啟動張緊力為正常運行張緊力 1.4 1.5 倍的要求；可根據(jù)輸送機的實際運行狀況，在一定范圍內(nèi)調 整啟動及正常運行張緊力大??；除具有上述普通型的特點外，還具有以下特點：實現(xiàn)對各張緊力控制點之間張緊力變化規(guī)律的控制，確保膠帶在理想狀態(tài)下運行，減小膠帶的沖擊，提高膠帶使用壽命。它的缺點就是需手動操作。沒有實現(xiàn)自動控制。 比較以上幾個方案后，在此選擇第三個方案進行設計。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.3 確定系統(tǒng)主要參數(shù) 圖 2 布置圖 根據(jù)上面液壓張緊裝置的張緊行程、最大張緊力，以及張緊裝置是通過兩根鋼絲繩繞過 滑輪與液壓鋼的耳環(huán)連接，且絞車和液壓缸都是通過滑輪來拉緊皮帶的已知條件（如上圖），可以知道液壓缸的主要設計參數(shù)： 液壓缸負載作用力 F=200KN 液壓缸行程 S=2000 mm 絞車拉力為 80KN 液壓系統(tǒng)為中高壓系統(tǒng)。初步確定系統(tǒng)壓力為 16Mpa. 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 3 章 確定液壓泵及配套電機 3.1 液壓泵的選用 （ 1） 液壓泵的分類 液壓泵在液壓傳動中將原動機輸出的機械能轉換為液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供壓力油源。液壓泵是利用封閉容積的大小變化來工作的。泵內(nèi)的封閉油腔分為吸油腔和壓油腔，當泵 軸旋轉時，吸油腔的容積增大形成局部真空，油箱中的液體介質在大氣壓的作用下進入吸油腔，壓油腔的容積減小，容腔內(nèi)的液體介質背擠壓排出。根據(jù)構件不同，液壓泵分為齒輪式，螺桿式，葉片式和柱塞式。 一般定義液壓泵每轉一轉理論上可排出的液體體積為泵的理論排量。理論排量取決于液壓泵的結構尺寸，與其工作壓力無關。按理論排量是否可變，液壓泵又分為定量型和變量型兩種。 液壓泵實現(xiàn)進排的方式稱為配流，除齒輪式和螺桿式是進排油口直接與吸油腔和壓油腔相通外，葉片式和柱塞式需通過專門的配流機構配流，具體的方式有閥式配流，配流軸式配流和 配流盤式配流。這里選擇齒輪泵。 （ 2）液壓泵的主要參數(shù) 泵的型號 CB-Fc16 泵的排量 16.01mL/r 額定壓力 16Mpa 額定轉速 2000r/min 驅動功率 9.9KW 容積效率 %90 。 （ 3）液壓泵的壓力 1）額定壓力sp在正常工作條件，根據(jù)試驗結果推薦的允許連續(xù)運行的最高壽命和容積效率有關。這里的額定壓力為 16MPa。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2）最高壓力maxp按試驗標準規(guī)定超過額定壓力而允許短暫運行的最高壓力，其值主要取決于零件及相對摩擦副的極限強度。這里的最高壓力為 20MPa。 3）工作壓力 液壓泵出口的實際壓力，其值取決于負載。 4）吸入壓力 液壓泵進口處的壓力，自吸泵的吸入壓力低于大氣壓力，一般用吸入高度來衡量。當液壓泵的吸入壓力過高或者吸油阻力太大時，液壓泵的進口壓力將因低于極限吸入壓力而導致吸油不充分，而在吸油區(qū)產(chǎn)生氣穴或氣蝕。吸入壓力的大小與泵的結構類型有關。 （ 4）液壓泵的排量及流量 1）排量 V 液壓泵主軸轉一周所排出的液體體積。排量的大小僅取 決于液壓泵的尺寸和幾何壓力，有時又稱為理論排量。 理論流量tq不考慮泄漏，液壓泵單位時間內(nèi)所排出的液體體積（ 3m /s） tq=60nV* 610 式中 n液壓泵轉速（ r/min） ； V液壓泵排量。 理論流量 tq60 01.16*2000* 610 5.34* 410 m/s 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2) 實際流量 q 實際運行時，在不同壓力下液壓泵所排出的流量。實際流量低于理論流量，其差值就是泵的泄漏量。 3）額定流量sq在額定壓力，額定轉速下，泵所排出的實際流量。 4）瞬時流量tshq由于運動學原理，液壓泵的流量往 往具有脈動性，液壓泵某一瞬間所排的理論流量。 5）流量不均勻系數(shù)q在液壓泵轉速一定時，因流量脈動造成的流量不均勻程度。 （ 5） 液壓泵的轉速 1）額定轉速 n 在額定壓力下，根據(jù)試驗結果推薦能長時間連續(xù)運行并保持較高運行效率的轉速。 2）最高轉速naxn在額定壓力下，為保證使用壽命和性能所允許的短暫運行的最高轉速。其值主要取決于液壓泵的結構形式和自吸能力。 3）低轉速 minn 為保證 液壓泵可靠工作或運行效率不致過低所允許的最低轉速。 （ 6）液壓泵的功率與效率 1）輸出功率 P 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 液壓泵的輸出功率用其流量 q和出口壓力 p 或進出口壓力差 p 來表示 P= p q* 310 式中 q液壓泵的實際流量（ m/s） ； p 液壓泵的進出口壓力差，通常 液壓泵的進口壓力近似為零，因此液壓泵的進出口壓力差可用其出口壓力表示（ Pa） 。 2)輸入功率pP液壓泵的輸入功率即原動機的輸出功率。 pP 7.1KW 3)總效率 液壓泵的輸出功率與輸入功率之比。 P/pP其值為 : 1.74.5 76 4)效率V在轉速一定的條件下，液壓泵的實際流量與理論流量之比。 VV =1-tqq 1 nVq 式中 q 液壓泵的泄漏量，在液壓泵結構型式，幾何尺寸確定后，泄油量 q 的大小主要取決于泵的出口壓力，與液壓泵的轉速或排量沒有多大關系。因此，液壓泵在低轉速或小排量下工作時，其容積效率將會很低，以致無法正常工作。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 V 0.92 5）機械效率m對液壓泵，除容積泄漏損失以外的功率損失都歸于機械損失，因此 mV/Pt Ppq /其值為 m 0.76/0.92 82.6 （ 7） 液壓泵的噪聲 液壓泵的噪聲通常用分貝（ dB） 衡量，液壓泵噪聲產(chǎn)生的原因包括：流量脈動，流量沖擊，零部件的震動和摩擦以及液壓沖擊等。 3.2 電動機的選用 （ 1）計算液壓泵的驅動功率 在泵的規(guī)格表中，一般同時給出額定工況（額定壓力，額定速，額定流量）下泵的 驅動功率，可以按此直接選擇電動機，也可按液壓泵的實際使用情況，用下式計算液壓泵的驅動功率： P=PNNQp 310 KW 式中 Np-液壓泵的額定壓力； NQ液壓泵的額定流量； P 液壓泵的總效率； 轉換系數(shù) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 一般液壓泵 Nppmax ； 恒功率變量液壓泵 0.4； 限壓式變量葉片泵 Nppmax85.0 ； maxp液壓泵實際使用的最大工作壓力， Pa 泵實際工作壓力 maxp21 AAF 其中 F活塞桿的拉力 1A -活塞無桿側面積 2A 活塞有桿側面積 實際中最高壓力為 20MPa （ 2） 選擇電機型號 電機型號 Y160-M 額定功率 11KW 滿載轉速 1450r/min 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 4 章 確定液壓系統(tǒng)元件、輔件 4.1 選擇液壓控制閥型號 單向閥 單向閥型號 S10A320 通徑 10mm 工作壓力 31.5MPa 流量 30L/min 流速 5m/s 重量 0.3Kg 生產(chǎn)廠家 上海立新液壓件廠 換向閥 型號 4WE6XEW220-50NZ4 通徑 10mm 工作壓力 35MPa 流量 30L/ 重量 1.95Kg 最高周圍溫度范圍 50 生產(chǎn)廠家 上海立新液壓件廠 液控單向閥 型號 SVP10B12V 通徑 10mm 工作壓力 31.5MPa 開啟壓力 0.3MPa 介質溫度 -2080 重量 0.8Kg 生產(chǎn)廠家 上海立新液壓件廠 溢流閥 型號 DBDH10P10/20 流量 50L/min 工 作壓力 31.5MPa 設定壓力 16MPa 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 介質溫度 -2070 重量 1Kg 生產(chǎn)廠家 上海東方液壓件廠 單向節(jié)流閥 型號 F-SRCGT-03-50 通徑 10mm 額定流量 30L/min 最小額定流量 3L/min 重量 1.5kg 最高工作壓力 31.5Mpa 介質 礦物液壓油 介質溫度 -15 70 集成油路板的設計 通常使用的液壓元件有板式和管式兩種結構。管式元件通過油管來實現(xiàn)相互之間的連接，液壓元件的 數(shù)量越多，連接的管件越多，結構就越復雜，系統(tǒng)壓力損失越大，占用空間也越大，維修、保養(yǎng)和拆裝越困難。因此，管式元件一般用于結構簡單的系統(tǒng)。 板式元件固定在板件上，分為液壓油路板連接、集成油路板連接和疊加閥連接。把一個液壓回路中各個元件合理地布置在一塊液壓油路板上，這與管式連接比較，除了進出液壓油液通過管道外，各液壓元件用螺釘規(guī)則的固定在一塊液壓閥板上，元件之間由液壓油路板上的孔道溝通。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝、調試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。但是，其結構標準化程度差，互換性不好，結構不夠緊湊，制造加工困難 ，使用受到限制。此外，還可以把液壓元件分別固定在幾塊集成塊上，再把各集成塊按設計規(guī)律裝配成一個液壓集成回路，這種方式與油路板比較，標準化、系列化程度高，互換性好，維修、拆裝方便，元件更換容易；集成塊可進行專業(yè)生產(chǎn)，其質量好、性能可靠而設計生產(chǎn)周期短。使用近年來在液壓油路板和集成塊基礎上發(fā)展起來的新型液壓元件疊加閥組回路也有其獨特的優(yōu)點，它不需要另外的連接條件，有疊加閥直接疊加而成。其結構更為緊湊，體積更小，重量更輕，無管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄振動和噪聲。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.2 液壓油路板的結構 液壓油路板 一般用灰鑄鐵來制造，要求材料致密，無縮孔疏松等缺陷。液壓油路板的結構如圖 3-1 所示，液壓油路板正面用螺釘固定液壓元件，表面粗糙度值為 aR 0.8 m ，背面連接壓力油管（ P）、回油管（ T）、泄漏油管(L)和工作油管 (A、 B)等。油管與液壓油路板通過管接頭用米制細牙螺紋或英制管螺紋連接。液壓元件之間通過液壓油路板內(nèi)部的孔道連接。除正面外，其它加工面和孔道的表面粗糙度值為 aR 6.3 12.5 m 。 此外液壓油路板的安裝固定也是最重要的。油路板一般采用框架固定，要求安裝、維修和檢測方便。它可以安裝固定在機床上或機床附屬設備上，但比較方便的是安裝在液壓站上。安裝方式見圖 3-2。 液壓油路板的設計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3 液壓油路板總裝圖 （ 1）分析液壓系統(tǒng)，確定液壓油路板數(shù)目 簡單液壓系統(tǒng)的元件不多，要求液壓油 路板上的元件布局緊湊，盡量把元件都裝在一塊板上。但液壓系統(tǒng)較復雜時，應避免液壓油路板上的孔道過長，給加工制造帶來困難，所以板的外形尺寸一般不大于 400mm；板上安裝的閥一般不多于 1012 個，這也可以避免孔道過于復雜，難與設計和制造。若一個液壓系統(tǒng)需多塊液壓油路板布局，則應當對該系統(tǒng)進行分解，但應注意： 1）同一個液壓回路的液壓元件應布局在同一塊液壓油路板上，盡量減少連接管道。 2）組合機床加工自動線或多工位機床液壓系統(tǒng)，結構相同的部分應設計成可互換的通用板，不同結構應設計成專用板。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 a） b） c） 圖 4 油路板安裝方式 1 油路板 2 連接件 （ 2）制作液壓元件的樣板 初學者設計液壓油路板時，要制作液壓元件樣板。根據(jù)產(chǎn)品樣本，對照實物繪制液壓元件頂視圖輪廓尺寸，虛線繪出液壓元件底面各油口位置的尺寸，依照輪廓線剪下來，便是液壓元件樣板。若產(chǎn)品樣本與實物有出入，則以實物為準。 若產(chǎn) 品樣本中的液壓元件配有底版，則樣板可以按底版所提供的尺寸來充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 制做。若沒有底版，則要注意，有的樣本中所提供的是元件的俯視圖，做樣板是應把產(chǎn)品樣本中的圖翻轉 180 度。 （ 3）液壓元件的布局 繪出液壓油路板平面尺寸，把制做好的液壓元件樣板放在液壓油路板上進行布局，此時要注意： 1）液壓閥閥心應處于水平方向，防止閥心自重影響液壓閥的靈敏度，特別是換向閥一定要水平布置。 2）與液壓油路板上主液壓油路相通的液壓元件，其相應油口應盡量沿同一坐標軸線布置，以減少加工孔道。 3）壓力表開關布置在最上方，如果需要在液壓元件之間 布置，則應留足空間。 4）液壓元件之間的距離應大于 5mm，換向閥上的電磁鐵、壓力閥的先導閥以及壓力表安裝等可適當?shù)纳斓揭簤河吐钒宓妮喞€之外，以減小油路板的尺寸。 （ 4）確定油孔的位置尺寸 液壓油路板正面用來安裝液壓元件，表面粗糙度值為 aR 0.8 m 。上面布置有液壓元件固定螺孔、油路板固定孔和液壓元件的油孔。當液壓元件布置完畢后，孔道位置尺寸就基本上確定了。 液壓油路板背面設計有執(zhí)行元件連接的油孔（ A、 B） 、與液壓泵連接的壓力油孔（ P）以及與液壓油箱連接的回油孔（ T），此類液壓油孔可加工成米制細牙螺紋或者英制管螺紋孔。連接尺寸見表 3-1。 液壓油路板內(nèi)部孔道一般分三層布置： 第一層：距液壓油路板正面距離約 10mm，一般布置泄漏油孔（ L）和控制油孔（ K），要注意的是防止第一層孔道與液壓元件的固定螺孔相通。 第二層：距液壓油路板正面約 25mmm，距第一層約 15mm，布置壓力油口。 第三層：距液壓油路板正面約 41mm，距第二層約 16mm，距液壓油路板反面 19mm，布置回油孔（ T）。因此，液壓油路板的總厚度一般為 60mm。 （ 5）繪制液壓油路板的零件圖 液壓油路板結構較復雜，用多個視圖表達，主視圖表示液壓元件安裝固定的位置、液壓元件進出油口的位置和大小，以液壓油路板的兩條棱為坐標軸繪出。液壓元件規(guī)格一旦確定，安裝螺孔和油口的尺寸亦定。后視圖表示充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 各油管接頭的位置和尺寸。 表 1 閥板內(nèi)的孔加工尺寸 公稱直徑0d（ mm） 紫銅管尺寸（ mmxmm） d內(nèi) xd外 推薦流量(L/min) 管接頭安裝螺紋 鉆螺紋底孔直徑 底孔深度(mm) 攻螺紋深度(mm) 閥板鉆孔直徑 (mm) 橫孔螺塞 錐螺紋 細牙螺紋 錐螺紋 細牙螺紋 直孔 橫孔 3 3x4 Z1/8” M8x1 8.7 7.0 14 11 4 4x6 4 M10x1 9.0 6 6x8 6 M12x 1.25 10.7 （ 6） Z1/4” 11.3 18 15 7 8x10 10 M14x 1.5 12.5 8 8.7 Z1/8” 10 10x12 25 Z3/8” M15x 1.5 M20x 1.5 14.8 14.5 20 10 12 11.3 Z1/4” 12 12x15 18.5 15 15x18 40 Z1/2” M24x 1.5 18.3 24.5 25 24 19 19x22 63 3/4” M30x 1.5 23.7 28.5 25 21 18 18.3 Z1/2” 25 25x28 100 Z1” M36x 1.5 29.6 34.5 30 26 30 30x35 160 Z114” M39x 1.5 38.5 37.5 32 27 液壓油路板的剖視圖一般要三個，即每層孔道一個剖面。為了避免加工制造差錯，液壓油路板零件圖要少用虛線。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 設計中采用液壓油路板的結構來放置各液壓元件，液壓集成塊結構與設計和疊加閥裝置設計這里不在做詳細說明。 4.3 確定液壓輔件 4.3.1 蓄能器的選用 （ 1）蓄能器的種類及特點 蓄能器是液壓系統(tǒng)中的一種能量儲存裝置，它利用力的平衡原理使工作液體的體積發(fā)生變化，從而達到儲存或釋放液壓能的作用。 蓄能器一般分為重力加載式，彈簧加載式和氣體加載式三類。 1）力加載式（簡稱重力式） 重力式蓄能器是利用重錘的重量，通過柱塞作用在油液上而產(chǎn)生壓力能，其壓力的大小取決于重錘的重量和柱塞作用面積的大小。 重力蓄能器的特點：在輸出液體的整個過程中，無論輸出量的大小和輸出速度的快慢，均可得到恒定的液體壓力；結構簡單，容量大，壓力高，但體積大不適用于行走機械；慣性大，反應不靈敏，不宜消除脈動和吸收液壓沖擊；密封處易泄漏，有摩擦損失。只在固定設備中作蓄能器用。 2）簧加載式（簡稱彈簧式） 彈簧式蓄能器是利用彈簧力作用于活塞上，使之與壓力油的壓力相平衡，以儲存壓力能。蓄能器產(chǎn) 生的壓力取決于彈簧的剛度和壓縮量。 彈簧式蓄能器的特點：結構簡單，反應靈敏，容量小。使用壽命取決于彈簧的壽命，對于循環(huán)頻率較高的場合不宜使用。一般用于小容量，低壓，循環(huán)頻率低的系統(tǒng)，作蓄能和緩沖用。 3）氣體加載式 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 氣體加載式蓄能器的工作原理是建立在波義耳定律的基礎上。使用時先向蓄能器充以預定壓力的空氣或氮氣，然后由液壓泵向其內(nèi)充入壓力油，氣腔和油腔壓力始終相等。當系統(tǒng)需要油液時，在氣體壓力作用下，使用油液排出。 氣體加載式蓄能器可分為隔離式和直接接觸式兩種類型。 直接接觸式蓄能器 它由一個封閉的殼體組 成，殼體頂部有充氣閥，底部有進出壓力油口。氣體被封在殼體的上部，液體處在殼體下部，氣體直接與液體接觸。 這種蓄能器的特點：容量大，慣性小，反應靈敏；占地面積小；沒有機械磨損。但由于氣體直接接觸，氣體易被液體吸收，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，易產(chǎn)生氣蝕并危及系統(tǒng)；只能豎直安放，以確保氣體被封在殼體的上部。適用于大流量的低壓回路中。 隔離式蓄能器 典型結構有氣囊式，隔膜式，活塞式和差動活塞式。 氣囊式蓄能器 殼體的上端有容納充氣閥的開口，由合成橡膠制成的完全封閉的梨形氣囊模壓在氣門嘴上，形成一個封閉的空間。氣囊 經(jīng)下端開口塞進去，并借助于壓緊螺母固定于殼體的上部。閥體總成用一對裝在殼體開口內(nèi)側的半圓卡箍卡主閥體本身的臺肩，裝在殼體的下部。 O 形密封圈與墊片接觸，用螺母鎖緊。用這樣的結構能確保安全，要想拆開蓄能器，必須擰下螺母，把閥體推到殼體內(nèi)。當殼體內(nèi)壓力上述到爆破壓力時，殼體開口先漲大，使 O形密封圈被擠掉油壓能夠安全的解除。 這種蓄能器的特點使：氣腔與油腔之間是氣囊，密封可靠，不可能有泄漏；膠囊慣性小，反應靈敏；結構緊湊，尺寸小，重量輕；并有系列批量生產(chǎn)。但裝拆不方便。氣囊有折合型，波紋型，三角型和十字型等結構形 式。 隔膜式蓄能器 它以橡膠隔膜代替氣囊，把油和氣分開。殼體為球形，重量與體積之比值最小。容量小，一般在 0.95 11.4L 范圍內(nèi)使用。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 活塞式蓄能器 它利用活塞把油和氣分開。結構簡單，壽命長。但活塞慣性大有密封摩擦阻力，因而反應靈敏性差，不宜消除脈動和吸收液壓沖擊。 差動活塞式蓄能器 它由一個直徑很大的氣缸裝在一個直徑較小的液壓缸之上組成?；钊露说囊簤毫偸谴笥谏隙说目諝鈮毫?。能有效的防止空氣滲入油中?？捎糜趬毫芨叩囊簤合到y(tǒng)。 (2)蓄能器的應用 1)作輔助動力源 對于間歇運行的液壓 系統(tǒng)，或在一個工作循環(huán)內(nèi)，執(zhí)行元件運行速度差別很大，即對液壓泵供油量要求差別很大的液壓系統(tǒng)使用蓄能器，當需要供油量很大時，蓄能器與液壓泵一起供油，當要求供油量小時，泵輸出的多余壓力油就輸入蓄能器儲存起來。這樣可以根據(jù)液壓系統(tǒng)所需的平均流量來選擇泵，泵的利用和功率消耗比較合理。 2)補償泄漏保持壓力 對于執(zhí)行元件長時間不動，又要求保持一定的壓力，可以用蓄能器來補償泄漏。 3)作緊急動力源 某些系統(tǒng)要求當液壓泵發(fā)生故障或對執(zhí)行元件的供油突然中斷時，執(zhí)行元件仍須完成必要的動作。例如為了安全起見，液壓缸的活塞桿必須 內(nèi)縮到缸筒內(nèi)，這時就需要有適當容量的蓄能器作動力源。 4)消除脈動 如果液壓系統(tǒng)中采用液壓泵，且其柱塞數(shù)較少時，或齒輪泵的齒數(shù)較少時，系統(tǒng)的壓力，流量和力矩等參數(shù)脈動很大。此外，溢流閥的脈動以及某些形式的容積式流量計，也會使系統(tǒng)的壓力和流量脈動。若在系統(tǒng)中裝設蓄能器，則可將脈動降低到最低限度，使對振動敏感的儀表及管路接頭，閥的損壞事故大為減少。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5)吸收液壓沖擊 由于換向閥突然換向，液壓泵突然停車，執(zhí)行元件的運動突然停止，甚至人為的要執(zhí)行元件緊急制動等原因，都會使管路內(nèi)液體流動發(fā)生急劇變化，產(chǎn)生液壓沖擊。液 壓系統(tǒng)中雖設有安全閥，但其反應慢，壓力增高，其值可能達到正常壓力的幾倍以上。這種沖擊壓力往往引起系統(tǒng)中的儀表，元件和密封裝置發(fā)生故障，甚至損壞，或者管道破裂，此外，還會使系統(tǒng)產(chǎn)生強烈的振動。若裝設蓄能器則可以吸收和緩和這種沖擊。 (3)蓄能器總容積的計算 蓄能器的總容積是指充氣容積，這里選擇蓄能器主要用于補償泄露及壓力損失。消除脈動和吸收液壓沖擊。根據(jù)經(jīng)驗選擇兩個容積為 16L 的蓄能器即可。 (4)蓄能器充氣壓力0p的確定 由于蓄能器主要用于補償泄露，吸收液壓沖 擊和消除脈動，降低噪聲，因此，蓄能器的充氣壓力應等于蓄能器設置點的正常工作壓力。 (5)蓄能器的主要參數(shù) 型號 NXQ-A-16/20LA 公稱壓力 20MPa 耐壓試驗壓力 30MPa 使用溫度 1070 安裝方式 垂直安裝 生產(chǎn)廠家 南京鍋爐廠 （ 6） 蓄能器的安裝 1）蓄能器的安裝 a)蓄能器須安裝在便于檢查，維修的位置，并要遠離熱源。 b)蓄能器一般應垂直安裝，油口向下，充氣閥朝上。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 c) 裝在管路上的蓄能器承受著液壓力的作用，因此必須牢靠的固定裝置，以防蓄能器從固定部 位脫開，引起事故。注意不能用焊接方法進行安裝。 d)吸收液壓沖擊，壓力脈動和降低噪聲的蓄能器應盡量安裝在振源附近。 e)蓄能器與液壓泵之間應安裝截至閥，以供充氣和檢查維修使用。 2)蓄能器的使用 a)蓄能器屬于壓力容器，應執(zhí)行壓力容器的使用規(guī)定。不能在蓄能器上進行焊接，鉚接和機械加工，不許敲打。 b)蓄能器銘牌應置于醒目位置。 c)在有壓狀態(tài)下，不得拆卸。在安裝拆卸之前，應把內(nèi)部的氣，液完全放掉。 d)蓄能器絕對禁止充氧氣，以免引起爆炸。 e)在正常工作下，每隔 6個月檢查一次壓力，使之保持規(guī)定的預壓力。檢查 方法可以利用充氣工具，也可利用系統(tǒng)中的壓力表和液壓泵檢查。 f)氣囊式蓄能器充氣可利用充氣工具和充氮小車，由于氮氣瓶壓力一般在 16MPa。如果充氣壓力高于上述值時，則需要使用帶有增壓設備的充氮小車 。 4.3.2 過濾器的選用 （ 1）過濾器性能參數(shù) 1）過濾原理與過濾介質 過濾是從流體中分離非溶性固體顆粒污染物的過程。它在壓力差的作用下，讓流體通過多孔隙可透性介質（過濾介質），迫使流體中的固體顆粒被截留在過濾介質上，從而達到分離污染物的目的。液壓過濾器簡稱過濾器或充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 濾油器。它就是采用上述原理，利用過濾介質分離，減 少油液中顆粒污染物，使之達到和保持油液目標清潔度的工業(yè)裝置。 過濾器按過濾原理區(qū)分主要有：表面型過濾器，深度型過濾器和磁性過濾器。結合濾材及使用范圍考慮，則唱分為表面型和深度型兩大類。 表面型過濾器是靠濾材表面的孔口阻截液流中的顆粒，屬于這一類的有金屬網(wǎng)，金屬微孔板，線隙式，片式等過濾元件。表面型濾材的通徑大小一般是均勻的，過濾機制比較單一，主要是直接阻截，凡尺寸大于通孔的顆粒被截留在液流上游一側的濾材表面，則小于通孔的顆粒則進入下游。當濾材表面有限的孔口全部被截留的污染物堵塞后，濾芯前后的壓差增加到最大值 ，其過濾作用也就停止了，所以表面型濾材的納垢容量較少，但經(jīng)過反向沖洗后，濾材表面的污染物可被清除干凈，然后可重復使用。 深度型過濾器的濾材為多孔可透性材料，常用的有非織品纖維，如濾紙，復合濾紙，合成纖維，不銹鋼絲氈；多孔剛性材料，如陶瓷，金屬粉末燒結，天然和合成纖維織品等。這類濾材中有無數(shù)細長且迂回曲折的通道，每一通道中還可能有一些狹窄的橫向空穴。當油液流過時，大顆粒污染物被阻截在濾材表面或內(nèi)部通道的縮口處，而小顆粒污染物在重力，布朗擴散，靜電力或慣性力作用下，有些可能被吸附在通道內(nèi)壁表面，有些可能沉積在通 道橫向空穴內(nèi)。所以深度型濾材的過濾機制既有直接阻截，又有吸附作用，過濾作用發(fā)生在濾材整個深度范圍內(nèi)。與表面型相比，深度型濾材的納垢容量大，但被濾除的污染物不容易被清洗掉，所以只能一次性使用。 (2)過濾器的主要性能參數(shù) 過濾器的主要性能參數(shù)有：過濾精度，壓差特性和納垢量。 過濾精度 過濾精度是指過濾器對不同尺寸顆粒精度污染物的濾除能力，時選用過濾器的首要參數(shù)。系統(tǒng)的污染控制水平，過濾精度越高，系統(tǒng)油液的清潔度越高。評定過濾器精度的常用方法有下面幾種： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 名義過濾精度：名義過濾精度的評定方法最早有美國軍工部門提 出，用m 值表示。 絕對過濾精度：絕對過濾精度是指能夠通過過濾器的最大球形顆粒的直徑。絕對過濾精度比較確定地反映出過濾介質的最大孔口尺寸和過濾器能夠濾除和控制的最小顆粒尺寸，這對實施污染控制有實用意義。但污染物并不都是球形，其形狀一般是不規(guī)則的，長度尺寸大于絕對精度的扁長形顆粒仍有可能通過濾芯而到達下游。 過濾效率：過濾效率是指被過濾器濾除的污染物數(shù)量與加入到過濾器上游的污染物數(shù)量之比。污染物的量可以用質量表示，也可用各種尺寸的顆粒數(shù)表示。 過濾比：過濾器上游油液單 位體積中大于某一給定尺寸的污染顆粒數(shù)與下游油液單位體積中大于同一尺寸過濾數(shù)之比。 壓差特性 油液流經(jīng)濾油器時由于油液運動和粘性阻力的作用，在濾油器的入口和出口之間產(chǎn)生一定的壓差。影響清潔的濾油器壓差的因素有：油液的粘度和比重，通過流量，以及濾芯的結構參數(shù)。 納垢流量 過濾器在工作過程中，隨著被截留的污染物數(shù)量的增加，壓差增大，當壓差達到規(guī)定的最大極限值時，濾芯使用壽命結束。在過濾器整個使用壽命期間被濾芯截留的污染物總量稱為過濾器的納垢容量。納垢容量越大，則使用壽命越長。 納垢容量與過濾面積以及濾材的孔隙度 有關。過濾面積越大，孔隙度越大，則納垢容量越大。對于外形尺寸一定的折疊式圓筒形濾芯，適當增大折疊數(shù)及折疊深度可以增大過濾面積，從而延長過濾器的使用生命。 （ 3） 過濾器的選擇 濾油器型號 ZU-H25*20s 公稱流量 25L/min 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 過濾精度 20 m 公稱壓力 32MPa 初始壓力損失 0.08MPa 最大壓力損失 0.35MPa 重量 5Kg 濾芯型號 HDX-25*5 連接方式 管式。 4.3.3 壓力表及測壓管路選用 （ 1）普通壓力表用于液壓裝置和其他動力設備時，因設備振動和介質壓力的劇烈脈動，壓力表的彈性元件將會迅速疲勞，其傳動機構也將嚴重磨損，從而使儀表精度大大下降，使用壽命縮短。為此，必須采用耐振壓力表或在普通壓力表后接壓力開關。 這里選擇耐振壓力表 YTN-60-2，主要技術參數(shù)如下： 結構形式：軸向前邊 公稱直徑： 60mm 測量范圍： 0 25MPa 精度等級： 1.5 接頭螺紋： M14 1.5mm （ 2）測壓接頭 型號： PT-11 M1： M14 1.5 mm M2： M16 1.5 mm （ 3）測壓軟管 型號： HFH4-P1-3-P-1 公稱通經(jīng)： 3 mm 壓力等級： P 40MPa 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.3.4 液壓管路的設計 (1)管路的材料 無縫鋼管耐壓高，變形小，耐油，抗腐蝕，雖裝配時不易彎曲，但裝配后能長期保持原狀，用于中高壓系統(tǒng)。無縫鋼管有冷拔和熱軋兩種。工作壓力比較高的管路多采用 10 號， 15 號冷拔無縫鋼管，因其外徑尺寸準確，質地均勻，強度高，而且可焊性好。 (2) 管路的內(nèi)徑 管路內(nèi)徑的大小取決于管路的種類及管路的種類及管內(nèi)流速的大小。在流量一定的情況下，內(nèi)徑小則流速高，壓力損失大，容易產(chǎn)生噪聲；內(nèi)徑大則難于安裝，所占 空間大，重量大。管路內(nèi)徑一般由下式確定 vqd /61.4 式中 d管路內(nèi)徑（ mm） q流量（ L/min） v流速（ m/s） 吸油管路的內(nèi)徑 d 4.61 1/4.14 19mm 取為 20mm 其中 管內(nèi)的流速 v選擇 v=1m/s 壓力管道的內(nèi)徑 d 4.61 5/4.