機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 蘆葦打包機(jī)液壓系統(tǒng)改進(jìn)

1、鍵入公司名稱蘆葦打包機(jī)液壓系統(tǒng)改進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程論文學(xué)院： 專業(yè)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 目錄蘆葦打包機(jī)液壓系統(tǒng)改進(jìn)3一蘆葦簡介3二打包機(jī)原理4三蘆葦打包機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程5四蘆葦打包機(jī)黑箱法6五蘆葦打包機(jī)專利6六液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)71液壓泵的選定72液壓缸的選定83閥的選定84輔助裝置95工作介質(zhì)9七液壓系統(tǒng)存在的問題101.打包機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主壓的保壓效果不理想102.主壓缸的支承問題10八液壓系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)101.主壓保壓液壓系統(tǒng)的改進(jìn)112.主壓支承液壓系統(tǒng)的改進(jìn)12九打包過程中出現(xiàn)的液壓問題以及解決方法13十總結(jié)14十一參考文獻(xiàn)15蘆葦打包機(jī)液壓系統(tǒng)改進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：蘆葦 打包機(jī) 液壓系

2、統(tǒng) 摘 要：隨著技術(shù)進(jìn)步，液壓元件的日益更新，打包機(jī)的液壓系統(tǒng)采用了插裝閥集成控制，這大大優(yōu)化了打包機(jī)液壓系統(tǒng)的整體性能，降低了系統(tǒng)的故障率。但在實(shí)際應(yīng)用中，液壓系統(tǒng)仍存在一些問題影響打包機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)以提高打包機(jī)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保打包機(jī)的高效運(yùn)行。正 文：一蘆葦簡介蘆葦生于低濕地或淺水中。植株高大，地下有發(fā)達(dá)的匍匐根莖。莖稈直立，稈高13米，節(jié)下常生白粉。葉鞘圓筒形，無毛或有細(xì)毛。蘆葦?shù)墓麑?shí)為穎果，披針形，頂端有宿存花柱。具長、粗壯的匍匐根狀莖，以根莖繁殖為主，蘆葦是經(jīng)常見到的水邊植物或干枯的水塘里，蘆葦常會(huì)和寒芒搞混，區(qū)別是蘆葦?shù)那o是中空的，而寒芒不是，另外，寒

3、芒到處可見，蘆葦是擇水而生。蘆葦為保土固堤植物。葦稈可作造紙和人造絲、人造棉原料，也供編織席、簾等用；嫩時(shí)含大量蛋白質(zhì)和糖分，為優(yōu)良飼料；嫩芽也可食用；花絮可做掃帚；花絮可填枕頭；根狀莖叫做蘆根，中醫(yī)學(xué)上入藥，性寒、味甘，功能清胃火，除肺熱；有健胃、鎮(zhèn)嘔、利尿之功效。蘆葦生長在水源豐富的濕地,因此蘆葦產(chǎn)地都比較偏遠(yuǎn), 不宜建廠進(jìn)行生產(chǎn)。蘆葦?shù)倪\(yùn)輸過程是控制生產(chǎn)成本的關(guān)鍵, 如果散裝運(yùn)輸在運(yùn)輸過程中不安全, 而且裝載量較少。在產(chǎn)地如果能把蘆葦打成方包運(yùn)輸就能解決問題。二打包機(jī)原理打包機(jī)又稱捆包機(jī)或捆扎機(jī)，是使用捆扎帶纏繞產(chǎn)品或包裝件,然后收緊并將兩端通過熱效應(yīng)熔融或使用包扣等材料連接的機(jī)器。打包

4、機(jī)的功用是使塑料帶能緊貼于被捆扎包件表面，保證包件在運(yùn)輸、貯存中不因捆扎不牢而散落，同時(shí)還應(yīng)捆扎整齊美觀三蘆葦打包機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程蘆葦打包機(jī)從最早的人工打包到現(xiàn)在的液壓打包機(jī)已經(jīng)發(fā)展了好幾代?，F(xiàn)在的液壓打包機(jī)推草、切草、翻蓋都是通過液壓系統(tǒng)來完成,主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機(jī)架部分。動(dòng)力系統(tǒng)主要是柴油機(jī),通過皮帶把動(dòng)力傳遞給齒輪泵,帶動(dòng)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)主要有齒輪泵、油管、方向控制閥、油缸等部分組成。機(jī)架部分是結(jié)構(gòu)件,由槽鋼、角鐵、中板、彈簧鋼板等焊接而成,主要由行走輪、機(jī)體、推草裝置、切草裝置和壓蓋裝置組成。打包機(jī)工作時(shí)，先把前方設(shè)備送來的蘆葦由打包機(jī)的推料箱推入壓縮箱，預(yù)壓缸進(jìn)行預(yù)壓縮

5、。當(dāng)壓縮箱中的蘆葦達(dá)到要求的重量，轉(zhuǎn)箱裝置帶動(dòng)壓縮箱轉(zhuǎn)動(dòng)，將盛滿蘆葦?shù)膲嚎s箱轉(zhuǎn)到主壓側(cè)，這時(shí)主壓缸壓縮，將蘆葦壓實(shí)，然后再進(jìn)行捆包操作。四蘆葦打包機(jī)黑箱法飛絨噪聲振動(dòng) 蘆葦打包機(jī)（黑箱） 松散蘆葦 一定規(guī)格的蘆葦 驅(qū)動(dòng)能量 驅(qū)動(dòng)信號(hào) 工作機(jī)構(gòu)能量溫度濕度五蘆葦打包機(jī)專利田振江;高璞玉.臥式液壓同步蘆葦打包機(jī)設(shè)計(jì) 專利號(hào):ZL99254891.8 田振江;高璞玉.附小油缸式蘆葦液壓打包機(jī) 專利號(hào): CN2877256田振江;高璞玉.一種液壓裁切捆包機(jī) 專利號(hào):CN2453666田振江;高璞玉.一種液壓裁切捆包機(jī) 專利號(hào):CN2453666董立華;楊帥;池津維.可移動(dòng)式液壓打包機(jī) 專利號(hào):CN20

6、2035305U六液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)打包機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包括動(dòng)力裝置,液壓泵;執(zhí)行裝置,液壓缸;控制調(diào)節(jié)裝置,手動(dòng)方向閥,壓力控制閥;輔助裝置,油箱,油管,接頭,密封件,壓力表等;工作介質(zhì),液壓油。隨著技術(shù)進(jìn)步，液壓元件的日益更新，打包機(jī)的液壓系統(tǒng)采用了插裝閥集成控制，這大大優(yōu)化了打包機(jī)液壓系統(tǒng)的整體性能，降低了系統(tǒng)的故障率。但在實(shí)際應(yīng)用中，液壓系統(tǒng)仍存在一些問題影響打包機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)以提高打包機(jī)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保打包機(jī)的高效運(yùn)行。1液壓泵的選定打包機(jī)的液壓系統(tǒng)根據(jù)蘆葦?shù)膲嚎s比和葦包的大小情況,設(shè)計(jì)為中壓系統(tǒng),系統(tǒng)的工作壓力為16MP。由于結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,液壓泵選用左

7、旋外嚙合齒輪泵。系統(tǒng)流量根據(jù): Q=q×nQ- 流量(ml/min)q- 排量(ml/r)n- 轉(zhuǎn)速(r/min)每分鐘的理論循環(huán)量為75100升,可滿足工作要求。設(shè)計(jì)齒輪泵的排量50ml/r,轉(zhuǎn)速為15002000r/min,可以達(dá)到使用要求。因此選用齒輪泵型號(hào)為CB-E550,排量50ml/r,可調(diào)轉(zhuǎn)速2000r/min。2液壓缸的選定在打包過程中推草油缸所需的推力是基本恒定的,平均每包蘆葦?shù)闹亓繛?0kg,蘆葦?shù)膲嚎s比為3系統(tǒng)工作壓力為16MP,所用推力需12噸。切草油缸所需的推力是瞬時(shí)的,瞬時(shí)的剪切力在8 噸力左右壓蓋油缸所需的壓力不大,有幾百公斤壓力就可以, 只是來回翻動(dòng)壓

8、蓋,油缸大小都可以。油缸全部選用雙作用油缸。3閥的選定方向閥選用手動(dòng)三位四通方向閥,型號(hào): ZFS- L20H- YT- 30, 流量: 100L/min。工作時(shí)使用一個(gè)動(dòng)力同時(shí)帶動(dòng)兩臺(tái)機(jī),可同時(shí)操作使壓縮過程與切割過程分步進(jìn)行,提高了工作質(zhì)量和工作效率。因此,六路方向閥并聯(lián)使用。壓力閥選用溢流閥。型號(hào): YF- L20H3,流量: 100L/min。工作的過程中整個(gè)系統(tǒng)的工作壓力是一定的,三個(gè)油缸的規(guī)格型號(hào)是一定的,但是由于切草裝置所用的切力是瞬時(shí)的,為了能順利完成切草動(dòng)作, 系統(tǒng)壓力可能要調(diào)到接近額定壓力。整個(gè)系統(tǒng)的壓力一定時(shí), 每單個(gè)回路的壓力不能全部相同, 要根據(jù)各個(gè)回路自身的性能來調(diào)

9、節(jié)自身的壓力,因此要在每個(gè)回路上裝上一個(gè)溢流閥。4輔助裝置油箱的主要作用是儲(chǔ)油,同時(shí)還有沉淀液壓油中的污物和使液壓油中的空氣逸出的作用。油箱分吸油區(qū)和回油區(qū)兩部分,由隔板隔開,這樣可以分離回油帶進(jìn)來的氣泡和雜質(zhì)。油箱隔板的高度約為油面的2/3,油箱底面有適當(dāng)傾斜度,并在最底處設(shè)置放油塞。吸油管和回油管盡量分開,回油管的底端應(yīng)在最底油面之下,管端加工成45°斜口形狀。油箱的容積約80升。油管選用橡膠軟管,便于移動(dòng)和裝接。膠管代號(hào)22-160,額定壓力為16MP,三層鋼絲的軟管。管接頭采用鋼絲編織膠管接頭,拆卸方便。5工作介質(zhì)冬季氣溫在0以下時(shí)液壓油應(yīng)選用低溫46#液壓油,其它季節(jié)選用抗

10、磨46#液壓油。工作時(shí),通過柴油機(jī)帶動(dòng)齒輪泵工作,經(jīng)過手動(dòng)方向閥的作用,使帶壓的液壓油作用于液壓缸,從而帶動(dòng)推草裝置、切草裝置和壓蓋裝置工作達(dá)到打包的目的。每個(gè)工作行程依次為:先壓縮翻蓋油缸,使打包機(jī)形成一個(gè)封閉的狀態(tài);再壓縮推草油缸,使蘆葦壓縮成方包;最后壓縮切草油缸,切掉長出部分,完成打包過程?；匚粫r(shí),先回切草油缸,然后回推草油缸,最后回翻蓋油缸,完成一個(gè)工作過程。在打包過程中,使用一個(gè)動(dòng)力同時(shí)帶動(dòng)兩臺(tái)機(jī),可同時(shí)操作使翻蓋過程、壓縮過程與切割過程分步進(jìn)行,提高了工作質(zhì)量和工作效率。七液壓系統(tǒng)存在的問題在主壓缸工作過程中，液壓系統(tǒng)卻出現(xiàn)了下面的問題。1.打包機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主壓的保壓效果不理想

11、主壓缸對(duì)化纖進(jìn)行壓縮時(shí)，當(dāng)主壓缸的活塞桿推動(dòng)主壓頭下降到一定的高度后，為了保持化纖不反彈，工藝要求主壓油缸上腔壓力在5 min的時(shí)間內(nèi)壓力降不大于35 MPa。經(jīng)測試證實(shí)，壓力降達(dá)不到此要求，主壓缸的保壓效果不理想。2.主壓缸的支承問題打包機(jī)在安裝調(diào)試過程中，主壓頭正在下行時(shí)突然停止，主壓壓力繼續(xù)升高，主壓頭依然不動(dòng)，呈卡死狀態(tài)，導(dǎo)致主壓缸活塞被打成盤狀，缸筒被撐大，嚴(yán)重變形，造成主壓缸報(bào)廢。狀態(tài)，導(dǎo)致主壓缸活塞被打成盤狀，缸筒被撐大，嚴(yán)重變形，造成主壓缸報(bào)廢。八液壓系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)針對(duì)以上問題，通過對(duì)打包機(jī)液壓原理的分析和研究，找到了問題產(chǎn)生的原因和解決問題的方法。1.主壓保壓液壓系統(tǒng)的改進(jìn)打

12、包機(jī)打包時(shí)，主壓頭運(yùn)行到下限位，所有電磁閥斷電，液壓泵處于卸載狀態(tài)，主壓缸上腔的高壓油通過控制油路，將插裝閥CVl和CV2關(guān)閉，于是，主壓缸上腔的高壓油原則上無處泄漏，因而能夠?qū)崿F(xiàn)保壓(如圖l所示)。但是，控制油路先經(jīng)過電磁球閥進(jìn)入插裝閥CVl的上腔，這時(shí)錐閥單元的A腔與c腔都是引自主壓缸上腔，是高壓腔，而B腔則與回油路連通，是低壓腔。保壓時(shí)由于此閥上下腔壓力高低不同，主壓上腔的壓力油會(huì)沿閥芯和閥套之間的間隙流向回油路，這樣實(shí)際上是在靠滑閥式的間隙密封來進(jìn)行保壓，而不是利用錐閥錐面密封無泄漏的優(yōu)勢，因而導(dǎo)致保壓效果不理想。為了解決這個(gè)問題，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)(如圖2所示)。將錐閥單元的B腔

13、與缸上腔連通，這樣C腔與B腔的控制油壓力相同，但C腔的受力面積大于B腔，所以閥芯依然能夠關(guān)閉。同時(shí)，因?yàn)锽腔與C腔的油壓相同，所以控制油就不會(huì)由閥芯和閥套之間的間隙流向B腔了，而且泄漏量完全由錐閥錐面密封控制。經(jīng)過改進(jìn)，保壓效果明顯提高。2.主壓支承液壓系統(tǒng)的改進(jìn)打包機(jī)的工藝要求主壓頭在上限停留24 h，下滑量不大于10 mln。為了防止主壓頭在上限因重力作用而下滑，在主壓缸下腔的回路上增加一個(gè)背壓支承閥，但是效果并不理想。于是又增加液控?fù)Q向閥CV5(如圖3所示)。正常工作時(shí)主壓頭要下行，需使主壓缸下腔壓力達(dá)到某一設(shè)定值(此值的設(shè)定應(yīng)略大于主壓頭的自重與主壓缸下腔環(huán)狀面積的比值)，這時(shí)主壓缸上

14、腔引出的控制油路才能控制CV5的液控?fù)Q向閥換向，CV5才能開啟，主壓缸才能順利下行。但液控?fù)Q向閥在事故發(fā)生時(shí)沒有換向，處于閉死狀態(tài)，由于它的非正常工作導(dǎo)致CV5終未開啟，于是主壓缸下腔至CV5閥之問組成了一個(gè)封閉的高壓腔，導(dǎo)致事故發(fā)生。對(duì)主壓缸進(jìn)行受力分析，根據(jù)流體靜力學(xué)公P1P2=A2A1=D2-d2D2,則P2=P1×D2D2-d2式中P1為主壓缸上腔(無桿腔)的壓強(qiáng)；P2為主壓缸下腔(有桿腔)的壓強(qiáng)；A1為主壓缸上腔(無桿腔)的面積；A2為主壓缸下腔(有桿腔)的面積；D為活塞的直徑，取D=320 mm；d為活塞桿的直徑，取d=280mm；系統(tǒng)壓力設(shè)定為25 MPa，即P1=25

15、 MPa。所以P2=P1×D2D2-d2=25×32023202-2802=106.67MPa。實(shí)際上，壓力還沒有達(dá)到這個(gè)極限值，液壓缸就已經(jīng)變形。為了解決這個(gè)問題，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)(如圖2所示)。取消液控?fù)Q向閥CV5，同時(shí)更換背壓支承閥的型號(hào)。采用綜合性能指標(biāo)都比較高、啟閉可靠性高、內(nèi)泄小的背壓支承閥。更換背壓支承閥后，打包機(jī)的主壓缸運(yùn)行良好，并且主壓頭在上限的下滑量達(dá)到了工藝的要求，起到了對(duì)主壓缸的支承作用。九打包過程中出現(xiàn)的液壓問題以及解決方法1.液壓泵間隙過大, 出油口壓力小, 達(dá)不到系統(tǒng)額定壓力, 造成打包機(jī)無法正常工作。解決辦法: 更換液壓泵；2.接頭處泄

16、漏, 造成系統(tǒng)壓力減小。解決辦法: 把有泄露的接頭處重新接好；3.控制調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)過大, 易造成油管爆裂。解決辦法: 調(diào)節(jié)溢流閥的工作壓力;4.系統(tǒng)油路堵塞, 易造成流量減少, 壓力變小, 打包機(jī)無法正常工作。解決辦法: 清洗系統(tǒng)油路;5.各液壓元件的密封件出現(xiàn)損壞, 液壓油泄露, 造成壓力變小。更換O 型圈、密封圈、密封墊等。十總結(jié)經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)的打包機(jī)液壓系統(tǒng)，有效解決了打包機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主壓的保壓效果不理想和主壓缸的支承問題，優(yōu)化了打包機(jī)的液壓系統(tǒng)。打包機(jī)整體運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，并且各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了工藝的要求，提高了打包機(jī)的質(zhì)量。提高打包機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作，因而作為打包機(jī)的核心部件液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。隨著對(duì)液壓系統(tǒng)的深入探索與研究，越來越合理的液壓系統(tǒng)將為打