brw31531.5型乳化液泵站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

PAGEPAGEPAGEIIPAGEI題目：BRW315/31.5型乳化液泵站機(jī)電系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)姓名設(shè)計(jì)時(shí)間：評(píng)閱意見(jiàn)：成績(jī)：指導(dǎo)教師：（簽字）職務(wù)：200年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)電系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)答辯內(nèi)容問(wèn)題摘要評(píng)議情況記錄員：（簽名）成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)綜合成績(jī)注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?00分制，指導(dǎo)教師為30%，答辯組為70%。專(zhuān)業(yè)答辯組組長(zhǎng)：（簽名）200年月日PAGE42序言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生在畢業(yè)之前所進(jìn)行的一次綜合設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，是為社會(huì)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員最后而有及其重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步的培養(yǎng)和鍛煉我們的分析問(wèn)題能力和解決問(wèn)題的能力，這對(duì)我們今后走向工作崗位有很大的幫助。我們這次設(shè)計(jì)是一個(gè)專(zhuān)題性的設(shè)計(jì)，涉及內(nèi)容廣泛，幾乎四年所學(xué)知識(shí)或多或少涉及到。但重點(diǎn)是在乳化液泵零部件的設(shè)計(jì)和曲軸強(qiáng)度和剛度的較核。我的實(shí)際任務(wù)是首先是乳化液泵的設(shè)計(jì)，其次是乳化液泵曲軸校合、連桿滑塊的設(shè)計(jì)和校合。這次設(shè)計(jì)畫(huà)圖集中于乳化液泵零部件的設(shè)計(jì)，曲軸設(shè)計(jì)、校合是這次的設(shè)計(jì)任務(wù)重點(diǎn)，這次設(shè)計(jì)我們將本著：獨(dú)立分析，相互探討，仔細(xì)推敲，充分吃透整體設(shè)計(jì)的整體過(guò)程，使這次設(shè)計(jì)反映出我們的設(shè)計(jì)水平，并充分發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)新能力。作為一名未來(lái)的工程技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)在開(kāi)始做起，學(xué)好知識(shí)，并不斷的豐富自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和提高實(shí)際操作能力。在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，我們較為圓滿(mǎn)的完成了這次設(shè)計(jì)工作，由于學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，其中定會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，不足之處懇請(qǐng)各位老師加以批評(píng)和指導(dǎo)。摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以乳化液泵為設(shè)計(jì)對(duì)象，主要任務(wù)有兩項(xiàng)：第一項(xiàng)是乳化液泵的設(shè)計(jì)；第二項(xiàng)是乳化液泵中傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。在乳化液泵的設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)已知參數(shù)確定各零部件的結(jié)構(gòu)，并對(duì)重要零件進(jìn)行受力分析和校核。繪制相關(guān)裝配圖和重要零件圖。在傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，對(duì)連桿的校合及對(duì)曲軸的校合涉及大量的數(shù)據(jù),需要仔細(xì)的計(jì)算。此次設(shè)計(jì)，通過(guò)綜合運(yùn)用四年所學(xué)的知識(shí)，不僅鞏固了所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)，還增強(qiáng)了自己分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：乳化液泵曲軸連桿校核AbstractThisgraduationprojectpumpstaketheemulsionasthedesignobject,theprimarymissionhastwoitems:Thefirstitemthedesignwhichistheemulsionpumps;Theseconditemistheemulsionpumpsthetransmissiondevicedesign.Pumpsintheemulsioninthedesignprocess,accordingtotheknownparameterdeterminedvarioussparepartsthestructure,andcarriesonthestressanalysisandtheexaminationtotheimportantcomponents.Drawsupthecorrelationassemblydrawingandtheimportantdetaildrawing.Ininthetransmissiondevicedesign,correctstotheconnectingrodandcorrectstothecrankinvolvesthemassivedata,needsthecarefulcomputation.Thisdesign,utilizestheknowledgethroughthesynthesiswhichfouryearsinstitutestudies,notonlyhasconsolidatedtheknowledgewhichstudies,simultaneously,butalsostrengthenedowntoanalyzethequestionwithtosolvethequestionability,hasbuiltthesolidfoundationforthenextstudyandthework.Keyword:TheemulsionpumpscrankConnectingrodExamination目錄序言 1摘要 2Abstract 3第一章乳化液泵的總體設(shè)計(jì) 5第一節(jié)概述 5第二節(jié)乳化液泵的總體設(shè)計(jì) 5第三節(jié)齒輪和軸的設(shè)計(jì)及校核 10第四節(jié)連桿尺寸的初步確定 19第五節(jié)曲軸的設(shè)計(jì)與較核 21第六節(jié)柱塞的選擇及計(jì)算 34第七節(jié)箱體的設(shè)計(jì)與計(jì)算 35第二章傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36第一節(jié)連桿的設(shè)計(jì) 36第二節(jié)十字頭的設(shè)計(jì) 40第三章乳化液泵站的設(shè)計(jì) 45第一節(jié)乳化液泵站的組成及工作原理 45第二節(jié)BRW315/31.5型乳化液泵站 48總結(jié) 53參考文獻(xiàn) 54外文資料 55致謝 63第一章乳化液泵的總體設(shè)計(jì)第一節(jié)概述綜采工作面乳化液泵站一般配備兩臺(tái)乳化液泵組和一個(gè)乳化液箱。兩臺(tái)泵可并聯(lián)運(yùn)行，也可一臺(tái)工作，另一臺(tái)備用。乳化液泵是往復(fù)式柱塞泵。往復(fù)式屬于容積式泵，亦即它也是借助工作腔里的容積周期性變化來(lái)達(dá)到輸送液體的目的；原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能經(jīng)泵直接轉(zhuǎn)化為輸送液體的壓力能，泵的流量只取決于工作腔的容積變化值及其在單位時(shí)間內(nèi)的變化次數(shù)（頻率），而（在理論上）與排出壓力無(wú)關(guān)。往復(fù)泵是借助于柱塞在液壓缸工作腔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)使工作腔容積產(chǎn)生周期性變化的；在結(jié)構(gòu)上，往復(fù)泵的工作腔是借助于密封裝置于外界隔開(kāi)，通過(guò)泵閥（吸入閥和排出閥）與管路溝通或閉合。往復(fù)泵性能和參數(shù)及總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的，平均流量（即泵的流量）是恒定的；泵的壓力取決于管路特性，幾乎不受介質(zhì)的物理性能或化學(xué)性能限制；有良好的自吸性能。第二節(jié)乳化液泵的總體設(shè)計(jì)一．乳化液泵泵型及總體結(jié)構(gòu)形式的選擇１.根據(jù)設(shè)計(jì)要求在通常情況下，泵的總體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述基本原則：①.有i足夠長(zhǎng)的使用壽命（指大修期應(yīng)長(zhǎng)）和足夠的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性（指被迫停車(chē)次數(shù)應(yīng)少）；②.有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性（效率高，消耗少）；③.盡可能采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)；④.盡可能提高產(chǎn)品的“三化”（系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化）程度；⑤.制造工藝性能好；⑥.使用、維護(hù)、維修方便；⑦.外形尺寸和重量盡可能小。2.本次設(shè)計(jì)泵型為BRW315/31.5屬于機(jī)動(dòng)泵，即采用獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）驅(qū)動(dòng)的泵。因采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又叫電動(dòng)泵。電動(dòng)泵的特點(diǎn)是：①.瞬時(shí)流量脈動(dòng)而平均流量（泵的流量）Q只取決于泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)n（每分鐘往復(fù)次數(shù)）、S（柱塞行程）、D（柱塞直徑）而與泵的排出壓力幾乎無(wú)關(guān)，當(dāng)n、S、D為定值時(shí)，泵的流量是基本恒定的；②.泵的排出壓力P是一個(gè)獨(dú)立參數(shù)，不是泵的固有特性，它只取決于派出管路的特性而與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和原動(dòng)機(jī)功率無(wú)關(guān)；③.機(jī)動(dòng)泵都需要有一個(gè)把原旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)端，故一般講，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)零部件數(shù)量較多，造價(jià)也較昂貴；④.實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)時(shí)，必須采用相應(yīng)措施，或改變n、S、D或采用旁路放空辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)；⑤.結(jié)構(gòu)變形較容易。3.在液力端往復(fù)運(yùn)動(dòng)副上，運(yùn)動(dòng)件上無(wú)密封件的叫柱塞。BRW315/31.5乳化液泵稱(chēng)為柱塞泵。柱塞泵的柱塞形狀簡(jiǎn)單，且柱塞密封（填料箱）結(jié)構(gòu)容易變形，因此：①.柱塞直徑可制的很小，但不宜過(guò)大。目前柱塞泵直徑范圍大多在3-150mm，個(gè)別的達(dá)200mm。直徑過(guò)小會(huì)加大加工工藝上的問(wèn)題；直徑過(guò)大，因柱塞自重過(guò)大，造成密封的偏磨。影響密封的使用壽命。②.由于結(jié)構(gòu)上的原因，柱塞泵大多制成單作用泵，幾乎不制成雙作用泵。③.因柱塞密封（填料箱）在結(jié)構(gòu)上易于變形，在材料選擇上也比較靈活。故柱塞泵適用的排出壓力范圍較廣泛。且宜制成高壓泵。4.BRW315/31.5乳化液泵柱塞中心線(xiàn)為水平放置的泵，又稱(chēng)臥式泵。臥式泵的共同特點(diǎn)是：①便于操作者觀察泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，拆裝，使用，維修；②機(jī)組高度方向尺寸小時(shí)，不需要很高的廠房，但長(zhǎng)寬方向尺寸較大時(shí)，占地面積則較大；③.因?yàn)橹鐾鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封件在工作時(shí)須受柱塞自重，容易產(chǎn)生偏磨，尤其當(dāng)柱塞較重時(shí)，懸頸很長(zhǎng)時(shí)，這種現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。5.聯(lián)數(shù)，缸數(shù)和作用數(shù)每一根柱塞以及該柱塞連接在一起的連桿等稱(chēng)為組合體，叫一聯(lián)。一般將，該泵有幾根柱塞就稱(chēng)幾聯(lián)泵。BRW315/31.5乳化液泵有五根柱塞；因此又可稱(chēng)為五聯(lián)泵。只有當(dāng)Z聯(lián)泵的柱塞間相位差不同各柱塞的直徑也不同，并且各聯(lián)的排口連接在一起來(lái)經(jīng)同一排出集合管排出時(shí)，才可同時(shí)稱(chēng)為Z聯(lián)缸，否則只稱(chēng)Z聯(lián)泵。柱塞每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次對(duì)介質(zhì)吸入和排出的次數(shù)，叫做作用數(shù)。由BRW315/31.5型乳化液泵柱塞每往復(fù)運(yùn)動(dòng)依次，介質(zhì)被吸入，排出各一次，因此又稱(chēng)單作用泵。聯(lián)數(shù)是指相對(duì)泵的總體結(jié)構(gòu)形式而言，缸數(shù)是指相對(duì)液力端排出流量脈動(dòng)特性而言，作用數(shù)是相對(duì)柱塞在每一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中對(duì)介質(zhì)的作用數(shù)而言的。二．液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇1.在往復(fù)泵上把柱塞從脫開(kāi)一直到泵的進(jìn)口，出口法蘭處的部件，稱(chēng)為液力端。液力端是介質(zhì)過(guò)流部分，通常由液缸體，柱塞機(jī)器密封，吸入閥和排出閥組件，缸蓋和閥箱蓋以及吸入和排出集合管等組成。2.在選擇液力端結(jié)構(gòu)形式時(shí)，應(yīng)遵循下述基本原則：①.過(guò)流性能好，水力損失小，為此液流通道應(yīng)要求端而直，盡量避免拐彎和急劇的斷面變化；②.液流通道應(yīng)該利于氣體排出，不允許死區(qū)存在，造成氣體滯留。通常，吸入閥應(yīng)置于液缸體下部，排出閥應(yīng)置于液缸體頂部；③.吸入閥和排出閥一般應(yīng)垂直布置，以利于閥板正常起動(dòng)和密封，特別情況下也可以?xún)A斜或水平布置；④.余隙容積應(yīng)盡可能的小，尤其是在對(duì)高壓短行程泵后當(dāng)泵輸送含氣量大，易發(fā)揮介質(zhì)時(shí)，更要求減小余隙容積；⑤.易損件，更換方便；⑥.制造工藝性好。3.BRW315/31.5為臥式單作用泵液力端由于BRW315/31.5液力端的每一個(gè)缸里吸，排閥中心線(xiàn)均為同一軸線(xiàn)。稱(chēng)為直通式液力端。這種泵液力端的特點(diǎn)是：過(guò)流性能好余隙容積小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小。通常是吸入閥安裝不方便。直通式液力端按液缸體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為四通體和三通體兩種。BRW315/31.5乳化液泵采用四通體通式液力端，柱塞可以從液缸前蓋處拆裝比較方便。但是在液缸體內(nèi)部存在十字交孔，兩垂直孔相交處應(yīng)力集中較大，常因此而導(dǎo)致液缸體疲勞開(kāi)裂，特別是當(dāng)輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)時(shí)，更容易引起開(kāi)裂。BRW315/31.5乳化液泵代用下導(dǎo)向錐形四通體式液力端。閥板上裝有橡膠或聚酯密封圈以減輕關(guān)閉沖擊。導(dǎo)翼采用沖壓件以減輕重量。為使閥板關(guān)閉時(shí)不產(chǎn)生偏斜，采用偏置流道。閥座采用大直徑螺紋壓蓋壓緊，便于拆裝，但閥箱體尺寸更大一些。液缸前段可以伸進(jìn)較長(zhǎng)的螺堵，這樣既可增加缸蓋剛度，又可減少缸內(nèi)的余隙容積。同時(shí)螺堵中沒(méi)有放氣螺釘，以放盡該腔空氣。三傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式選擇1.往復(fù)泵上傳遞動(dòng)力的部件叫傳動(dòng)端。對(duì)機(jī)動(dòng)泵，傳動(dòng)端是指從十字頭起一直到曲軸伸出端為止的部件。如果是泵內(nèi)減速的，則傳動(dòng)端包括減速機(jī)構(gòu)。機(jī)動(dòng)泵的傳動(dòng)端主要由機(jī)體，曲軸，連桿，曲柄，十字頭及潤(rùn)滑，冷卻等輔助設(shè)備組成。2.在選擇和設(shè)計(jì)傳動(dòng)端時(shí)，通常應(yīng)遵循下面的基本原則：（1）.傳動(dòng)端所需要的零部件必須滿(mǎn)足該泵最大柱塞力下的剛度和強(qiáng)度要求。(2）.傳動(dòng)端內(nèi)各運(yùn)動(dòng)副，必須是潤(rùn)滑可靠，滿(mǎn)足比壓和PV允許值，潤(rùn)滑油溫升也應(yīng)限制在設(shè)計(jì)要求內(nèi)，必要時(shí)應(yīng)有冷卻措施。(3).在結(jié)構(gòu)和尺寸要求允許的范圍內(nèi)，應(yīng)力求減少連桿比λ（R/l），這樣不僅能減少十字頭處的比壓，而且可減少慣性力的影響。從而可改善泵閥的工作條件和吸入性能。(4).要合理選擇液缸中心線(xiàn)的夾角，曲柄間的錯(cuò)角，力求使機(jī)械的慣性力和慣性力矩得到平衡，減輕對(duì)起初的撓度載荷。(5).傳動(dòng)端，尤其是立式泵傳動(dòng)端，因考慮重心的穩(wěn)定性。(6).拆，裝，檢修方便，大型泵的傳動(dòng)端還應(yīng)考慮到傳動(dòng)段的各零部件的起吊方式和措施。(7).易損件及運(yùn)動(dòng)副應(yīng)工作可靠，壽命長(zhǎng)，更換較為方便。(8).加工，制造工藝性好。3.BRW315/31.5乳化液泵采用的是兩支點(diǎn)五拐曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)端。這種傳動(dòng)端的曲軸為五拐軸且只有兩個(gè)支承，分別在前后主軸頸上。這種傳動(dòng)端的特點(diǎn)及機(jī)構(gòu)特點(diǎn)選擇注意事項(xiàng)是：（1）.該傳動(dòng)端的曲軸通常為整體鑄，鍛件，五拐的曲柄間交錯(cuò)為72度慣性力和慣性力矩能得到較好的平衡，曲軸加工量較少，支承少，拐間距（或泵的液缸間距）小，泵的總體結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕。（2）.兩支點(diǎn)五拐曲軸受力情況復(fù)雜，一般不能簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的平面力系或簡(jiǎn)支梁。曲軸在工作時(shí)的最大撓度和兩主軸頸處偏轉(zhuǎn)角均較大。為此，主軸承常采用轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心滾子軸承。為了保證曲軸最大活塞力的要能夠滿(mǎn)足，并保證主軸承能夠正常工作，曲軸必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。（3）.連桿大頭采用剖分式，否則無(wú)法裝配。為此連桿大頭軸承多采用剖分式薄壁軸瓦，大頭與連桿采用連桿螺栓連接，技術(shù)要求高，加工量也較大。（4）.由于曲軸為整體鑄、鍛件（毛坯）再經(jīng)車(chē)削加工面而成，故曲軸半徑不易過(guò)大，亦即這種傳動(dòng)端組成的五聯(lián)泵，柱塞行程不宜過(guò)大。BRW315/31.5乳化液泵的傳動(dòng)端機(jī)體為整體式，剛性好，在機(jī)體上方和前后方各開(kāi)一個(gè)孔供拆，裝檢修用。四BRW315/31.5型乳化液泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與確定由于已知主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，因此可以計(jì)算出它的其他參數(shù)。主要技術(shù)參數(shù)如下：額定工作壓力：P=31.5MPa額定流量：Q=315L/min泵主軸的轉(zhuǎn)速：n=650L/min柱塞直徑：Ф=45mm柱塞行程：S=66mm電機(jī)功率：P=200KW由以上已知數(shù)可計(jì)算出以下參數(shù)：泵的理論流量：容積效率：活塞的平均速度：路徑比：原動(dòng)機(jī)的選擇：1.泵的有效功率由已知泵的2.原動(dòng)機(jī)功率為200KW泵的效率：五.原動(dòng)機(jī)的選擇原則：1.原動(dòng)機(jī)必須滿(mǎn)足要求的功率；2.選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)差率；3.因注意原動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩和起動(dòng)電流；4.要注意輸送介質(zhì)和操作環(huán)境的易燃，易爆性；5.原動(dòng)機(jī)外形尺寸與原動(dòng)機(jī)搭配合適，機(jī)組外形美觀，便于安裝和檢修。因電機(jī)功率為200KW，且本乳化液泵多用于井下，為保安全，故選擇YB315L2-4型防爆電機(jī),轉(zhuǎn)速1480r/min。第三節(jié)齒輪和軸的設(shè)計(jì)及校核一.一級(jí)變速的計(jì)算及校核齒輪傳動(dòng)的失效形式主要是齒的折斷和齒面的損壞。齒面的破壞又分為齒面的點(diǎn)蝕，膠合，磨損，塑性變形等。由于乳化液泵的齒輪封閉帶箱體中，并得到良好的潤(rùn)滑，因此屬于封閉傳動(dòng)。在封閉齒輪傳動(dòng)中，齒輪的失效形式主要是齒面點(diǎn)蝕，齒面膠合，齒輪折斷。齒輪齒面膠合強(qiáng)度的計(jì)算是以限定接觸處的瞬時(shí)溫度的溫升，保證潤(rùn)滑不失效為計(jì)算準(zhǔn)則，目前只在汽輪機(jī)，船舶等高速，重載傳動(dòng)中試用，尚有待進(jìn)一步的驗(yàn)證和完善。故對(duì)一般的閉式齒輪傳動(dòng)目前只以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞極限強(qiáng)度為計(jì)算準(zhǔn)則。為防止過(guò)載折斷和輪齒塑性變形，還要進(jìn)行短期過(guò)載的靜強(qiáng)度計(jì)算。接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)以節(jié)點(diǎn)為計(jì)算依據(jù)，因此節(jié)點(diǎn)處的綜合曲率半徑值不是最小值，但該處一般只有一對(duì)齒嚙合，而且在節(jié)點(diǎn)方向附近的齒根往往先發(fā)生點(diǎn)蝕。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算是以受拉力為計(jì)算依據(jù)，因?yàn)楫?dāng)齒輪長(zhǎng)期工作后，在受拉力和壓力將先后產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋發(fā)展、速度前者較慢，后者較快，故輪齒疲勞折斷通常是從受拉力開(kāi)始發(fā)生。為了對(duì)輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行理論分析和計(jì)算，必須先確定齒根危險(xiǎn)截面的位置。確定齒根危險(xiǎn)部分的剖面的方法有很多，其中以?xún)芍本€(xiàn)與齒根圓角曲線(xiàn)相切，連接兩切點(diǎn)的剖面即為齒根的危險(xiǎn)剖面。下面就是對(duì)乳化液泵齒輪進(jìn)行強(qiáng)度較核。因傳動(dòng)力矩較大，批量較小，故小齒輪用42SiMn，調(diào)質(zhì)處理，硬度229--286HBS，，大齒輪用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，硬度196--255HBS，精度8級(jí)。齒寬系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6—10=1.2。由已知：該齒輪是閉式直齒圓柱傳動(dòng)，i=u=,受中等沖擊，單向工作，（一天24小時(shí)），工作情況如下：一天24小時(shí)，每天200天，使用年限一年。取二.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1.初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩=98116N.mm齒寬系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-22取=1接觸疲勞強(qiáng)度極限由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6-22(i)=750MPa=700MPa小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-11初選接觸強(qiáng)度計(jì)算壽命系數(shù)，最小安全系數(shù)為，初步計(jì)算接觸許用應(yīng)力[]由圖6—23查取工作硬化系數(shù)=因電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)載荷平穩(wěn)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表3-1得使用系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-7=1.25動(dòng)載系數(shù)=1.15齒向載荷分布系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)則查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖3-11，表3-2得，取傳動(dòng)比i=初步計(jì)算小齒輪直徑d取初步計(jì)算齒寬b取小齒寬大齒寬m=取m=6.2.校核計(jì)算齒輪節(jié)圓直徑圓周速度（7）切向力由表4-5查得（8）輸入扭矩（9）在坐標(biāo)z向的投影（10）在坐標(biāo)y向的投影（11）軸前端C點(diǎn)處的載荷（由傳動(dòng)方式造成的附加載荷）（12）軸前端A點(diǎn)的支反力（13）軸尾端B點(diǎn)的支反力（14）支反力在垂直于曲柄中線(xiàn)方向的投影（15）支反力在平行于曲柄中線(xiàn)方向的投影（16）在垂直于曲柄中線(xiàn)方向的投影（17）在平行于曲軸中線(xiàn)方向的投影（18）在垂直于曲柄中線(xiàn)方向的投影（19）在垂直于曲拐中線(xiàn)方向的投影（20）在平行于曲柄中線(xiàn)方向的投影（21）在平行于曲拐中線(xiàn)方向的投影（22）在垂直于Ⅰ，Ⅱ曲柄銷(xiāo)中線(xiàn)連線(xiàn)方向的投影（23）在垂直于Ⅰ，Ⅱ曲柄銷(xiāo)中線(xiàn)連線(xiàn)方向的投影由以上公式計(jì)算數(shù)據(jù)列入下表得300.302-150.151-150.151-150.151-150.151334.895334.895334.895-150.151-150.151-8042.48-8042.480-150.151-150.1510-7742.178-8192.63-150.151-150.151-150.151300.302-7742.17850665.4-1163-150.151-150.1512268037046.7-851-150.151-150.151013524.02-2377.815328.1-2566.7-43519.4-50585.7-2355.49-62071.8-3155.547110015995-20542-63294426832575-4817-6329-106881701620953-14625481735929-4074525802-3061815995-13478-2516-2054247901575244268-26305-1796332575-20458-1211600-376894079-322821759-2355-176321759-2355-23553.曲軸的校核由于曲軸是承受交變載荷，其破壞形式多半是由疲勞引起的，因此，在通常的情況下，應(yīng)按疲勞強(qiáng)度校核。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，往往把曲軸所受載荷看成是內(nèi)應(yīng)力幅等于最大內(nèi)應(yīng)力的對(duì)稱(chēng)循環(huán)載荷，略去應(yīng)力集中和尺寸系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響而代之以選用較大的安全系數(shù)，這樣一來(lái)，就可使復(fù)雜的疲勞強(qiáng)度校核具有靜強(qiáng)度校核的簡(jiǎn)單形式，即用靜強(qiáng)度校核代替疲勞強(qiáng)度校核；由于曲軸上各軸頸與曲柄相接的過(guò)度圓角處存在著高度的應(yīng)力集中，也是曲軸最容易產(chǎn)生疲勞破壞的地方，因此，在類(lèi)似于這些地方，有是就必須采用包括考慮應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)在內(nèi)的疲勞強(qiáng)度校核了。（1）靜強(qiáng)度校核靜強(qiáng)度校核的一般式為兩支點(diǎn)五拐曲軸軸頸上各截面應(yīng)力計(jì)算有如下特點(diǎn)：沒(méi)有軸向()繞z軸和繞y軸的抗彎斷面模數(shù)相等且與繞x軸的抗扭斷面模數(shù)存在這樣的關(guān)系：上式中因此靜強(qiáng)度校核一般式寫(xiě)為式中——分別是校核截面繞y軸繞z軸的彎矩和繞x軸的扭矩；——分別是校核截面繞z軸的抗彎斷面模數(shù)和繞x軸的抗扭斷面模數(shù)。==——曲軸材料的對(duì)稱(chēng)彎曲疲勞強(qiáng)度，當(dāng)曲軸材料為45號(hào)鋼時(shí)，；由以上數(shù)據(jù)計(jì)算得。（2）疲勞強(qiáng)度校核對(duì)于曲軸上必須考慮應(yīng)力集中的截面，應(yīng)校核疲勞強(qiáng)度。對(duì)于9點(diǎn)截面，內(nèi)力大，也有過(guò)渡圓角，下面對(duì)9點(diǎn)截面計(jì)算疲勞強(qiáng)度校核。疲勞強(qiáng)度校核的一般式為：校核截面在曲軸旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中繞z軸的最大彎矩、最小彎矩和繞x軸的最大扭矩和最小扭矩：對(duì)于截面9對(duì)應(yīng)的相位是對(duì)應(yīng)相位是由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》表5-13得則則對(duì)應(yīng)的相位是對(duì)應(yīng)的相位是則=-105975.62則由以上計(jì)算得由表5-14得45號(hào)鋼由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》圖5-41得由圖5-40得由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》表5-12得45號(hào)鋼由以上計(jì)算數(shù)據(jù)得把得截面9的疲勞強(qiáng)度符合要求，此處的截面應(yīng)力最大，因此其他截面與此相似，符合要求。第六節(jié)柱塞的選擇及計(jì)算一.柱塞密封材料、尺寸的選擇由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表26.1-1和表26.4-1選取軟填料密封中的積層填料密封，其特點(diǎn)是石棉或帆布涂橡膠后疊合或卷饒加熱加壓成型，其密封性能好，主要用作往復(fù)泵和閥桿的密封，也可用于水壓機(jī)的柱塞桿密封。由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表26.4-4。泵類(lèi)產(chǎn)品選用封液式密封箱。已知柱塞直徑，由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表26.4-5可得填料截面寬度由表26.4-6得因?yàn)橥鶑?fù)柱塞的壓力=31.5MPa，所以填料圈數(shù)選選用有封液環(huán)的填料箱，填料箱深度：填料壓蓋法蘭厚度：由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表26.4-8可得壓蓋螺栓載荷：（石棉類(lèi)填料：）壓蓋螺栓直徑：（z是螺栓數(shù)目，一般為2-4個(gè)；為螺桿許用應(yīng)力，對(duì)低碳鋼螺栓（性能等級(jí)3.6）取20-25MPa，時(shí)取高直）因選用石棉類(lèi)填料介質(zhì)，取則填料箱長(zhǎng)度二．柱塞長(zhǎng)度及質(zhì)量的確定柱塞長(zhǎng)度柱塞的材料選用40Cr，其密度為柱塞的體積柱塞質(zhì)量第七節(jié)箱體的設(shè)計(jì)與計(jì)算箱體壁厚箱蓋壁厚箱體加強(qiáng)肋厚箱蓋加強(qiáng)肋厚箱座分箱面凸緣厚箱蓋分箱面凸緣厚平凸緣底座厚地腳螺栓軸承螺栓接分箱面的螺栓地腳螺栓數(shù)軸承邊緣至軸承螺栓軸線(xiàn)的距離箱體壁的距離箱座深度圓角半徑箱體內(nèi)壁圓角半徑第二章傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)往復(fù)泵傳動(dòng)端主要由機(jī)體、曲軸（主軸）、連桿、十字頭等主要零、部件所組成。對(duì)于泵內(nèi)減速的機(jī)動(dòng)往復(fù)泵，傳動(dòng)端內(nèi)還有減速機(jī)構(gòu)（齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等），泵內(nèi)減速的，因減速機(jī)獨(dú)立，不屬于傳動(dòng)端。型乳化泵傳動(dòng)端主要由曲軸、連桿、滑塊等主要零、部件所組成。曲軸的選擇和校核在上一章已完成，下面主要對(duì)連桿和滑塊的尺寸選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核。第一節(jié)連桿的設(shè)計(jì)連桿是傳動(dòng)端曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連接曲軸和十字頭的部件。它與曲軸相連的一頭稱(chēng)為大頭，與十字頭相連的一頭稱(chēng)為小頭。通常連桿由連桿體，連桿蓋，大頭軸瓦，小頭襯套以及連桿螺栓，連桿螺母等所組成。一連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.連桿大頭，小頭，打頭軸瓦，小頭襯套尺寸在第一章中已經(jīng)確定，在這不作重復(fù)介紹；2.連桿體中間截面尺寸：Hm=連桿體采用工字鋼結(jié)構(gòu)，如圖5，則圖5二.連桿強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核1.連桿小頭襯套比壓校核式中——小頭襯套最大比壓——最大柱塞力——小頭襯套內(nèi)徑——小頭襯套寬度。2.連桿體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核（1）桿體最小截面強(qiáng)度核桿體根部與小頭連接的過(guò)渡截面為最小截面。此截面可看做承受單純的拉伸或壓縮作用力，其最大應(yīng)力為：連桿體平均截面面積由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》連桿體最小截面面積則桿體最小截面應(yīng)力（2）連桿體穩(wěn)定性計(jì)算連桿擺動(dòng)平面內(nèi)的桿體中間截面慣性半徑垂直與擺動(dòng)平面內(nèi)的桿體中間截面慣性半徑連桿擺動(dòng)平面的柔度（3）連桿體中間截面的強(qiáng)度校核桿體中截面應(yīng)按壓縮、彎曲聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度校核，桿體中截面對(duì)軸的慣性矩桿體中截面對(duì)軸的慣性矩連桿擺動(dòng)平面內(nèi)的彎曲應(yīng)力垂直于連桿擺動(dòng)平面內(nèi)的彎曲應(yīng)力(,45鋼)桿體中截面的壓縮應(yīng)力在連桿擺動(dòng)平面的總參數(shù)在垂直于連桿擺動(dòng)平面的總參數(shù)則總應(yīng)力(4)連桿大頭強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)把大頭蓋看做是自由支撐在連桿螺栓軸線(xiàn)上,在曲柄銷(xiāo)直徑D長(zhǎng)度上作用著均勻載荷的梁,如圖6所示:危險(xiǎn)截面A-A按單純彎曲應(yīng)力校核:其中為A-A截面的抗彎斷面模數(shù)則危險(xiǎn)截面B-B按彎曲、拉伸、剪切聯(lián)合作用校核:其中彎曲應(yīng)力拉伸應(yīng)力剪切應(yīng)力則由計(jì)算連桿強(qiáng)度滿(mǎn)足要求.第二節(jié)十字頭的設(shè)計(jì)十字頭在其滑道里做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),具有導(dǎo)向作用.通過(guò)十字頭把作搖擺運(yùn)動(dòng)的連桿和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞以鉸鏈形式連接起來(lái)并起著力的傳動(dòng)作用.一.十字頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.十字頭材料選用球墨鑄鐵,正火處理;粗加工后再做調(diào)質(zhì)處理.十字頭和連桿之間采用銷(xiāo)連接,與柱塞之間采用剛性連接中的螺紋連接2.十字頭體主要尺寸的確定尺寸標(biāo)住如圖7,由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》得:頸部截面A-A面積其中十字頭銷(xiāo)采用空心銷(xiāo)外徑，內(nèi)徑二.十字頭強(qiáng)度校核及比壓計(jì)算(1)十字頭銷(xiāo)與連桿小頭襯套比壓校核（d為十字頭銷(xiāo)直徑，為小頭襯套寬度）(2)十字頭銷(xiāo)與十字頭體配合處比壓校核銷(xiāo)、體配合處比壓（為十字頭銷(xiāo)直徑，為十字頭銷(xiāo)在一側(cè)銷(xiāo)孔座內(nèi)的支承長(zhǎng)度）因十字頭銷(xiāo)孔座沒(méi)有加強(qiáng)筋，則必須同時(shí)校核十字頭孔座截面剪切應(yīng)力（為銷(xiāo)孔座外徑，為銷(xiāo)孔座內(nèi)徑，）（3）十字頭銷(xiāo)的強(qiáng)度校核校核十字頭銷(xiāo)強(qiáng)度時(shí)，可把十字頭銷(xiāo)看做是兩端自由支承在銷(xiāo)孔座接觸部位中點(diǎn)的簡(jiǎn)支梁，在連桿小頭襯套寬度上作用一均勻載荷，如圖8所示。在銷(xiāo)的中間截面Ⅰ-Ⅰ有最大彎應(yīng)力，在截面Ⅱ-Ⅱ處產(chǎn)生剪切。中間截面Ⅰ-Ⅰ處的彎應(yīng)力校核截面Ⅱ-Ⅱ的剪切應(yīng)力校核十字頭強(qiáng)度滿(mǎn)足要求三.十字頭與柱塞連接校合(1)螺紋靜力強(qiáng)度校合為螺紋靜力強(qiáng)度安全系數(shù)為柱塞材料的屈服強(qiáng)度，查《往復(fù)泵設(shè)計(jì)表》3-17取=700MPa為螺紋工作時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力為旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的剪切應(yīng)力剪應(yīng)力（2）螺紋疲勞強(qiáng)度校合（2）十字頭螺母拉伸應(yīng)力校和（3）十字頭螺母與十字頭體接觸面擠壓應(yīng)力校合十字頭采用螺紋連接滿(mǎn)足要求。第三章乳化液泵站的設(shè)計(jì)第一節(jié)乳化液泵站的組成及工作原理乳化液泵站系統(tǒng)的組成和參數(shù)不同，是由配套的液壓支架或單體液壓支柱的參數(shù)特性不同所決定的。乳化液泵站系統(tǒng)的選用和組成主要考慮兩方面的問(wèn)題，一是根據(jù)工作面實(shí)際情況（如是高檔普采還是綜采等）來(lái)確定選用多大參數(shù)的乳化液泵及泵站元件。泵的參數(shù)選的過(guò)大會(huì)加大成本，過(guò)小會(huì)影響生產(chǎn)。二是根據(jù)工作面現(xiàn)場(chǎng)情況（如巷道的高、寬、周?chē)毫η闆r等）確定液泵站系統(tǒng)的組成。一．對(duì)乳化液泵站系統(tǒng)的要求一個(gè)完整的乳化液泵站系統(tǒng)，必須具備以下條件：能滿(mǎn)足所有用液的液壓執(zhí)行元件的需要。能保證有足夠的流量和壓力。1.工作面液壓執(zhí)行元件不需液時(shí)，泵站系統(tǒng)能自動(dòng)卸載運(yùn)行。在工作面需要用液時(shí)能自動(dòng)恢復(fù)供液并保證執(zhí)行元件所需壓力。2.在系統(tǒng)有堵塞時(shí)能自動(dòng)卸荷保證泵的安全使用。3.泵站系統(tǒng)處要有足夠的清潔水源，能滿(mǎn)足工作面用液。4.有足夠容積的液箱，能滿(mǎn)足配液和回液的要求。5.有減少脈動(dòng)的蓄能裝置。6有觀察泵輸出壓力的儀表。7.必須有2臺(tái)以上液壓泵組成泵站，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，以保證連續(xù)供液。二．泵站組成應(yīng)注意的事項(xiàng)1.乳化液泵排出的乳化液壓力，必須按照液壓支架的初撐力來(lái)確定，并且留有佘地。2.乳化液泵排出的乳化液流量必須滿(mǎn)足液壓支架要求，并要充分考慮到系統(tǒng)的漏稅損和臨時(shí)要求。3.配套電機(jī)的選用應(yīng)充分考慮臨時(shí)超載運(yùn)行的需要，其功率、電壓及其他參數(shù)必須和井下的電網(wǎng)參數(shù)等狀況相符合。4.乳化液泵站系統(tǒng)必須根據(jù)實(shí)際需要組成，每種液壓元件的性能質(zhì)量必須穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的組成必須留有佘地。5.組成乳化液泵站系統(tǒng)的乳化液泵及全部液壓元件的壓力流量要相符。例如，自動(dòng)卸載閥的卸載壓力應(yīng)和泵排出的液壓力相符，自動(dòng)卸載閥通過(guò)的流量要和泵排出乳化液流量相符。有減壓站的泵站系統(tǒng)，一級(jí)減壓站的進(jìn)口壓力應(yīng)和泵的排出乳化液壓力相符，其出口壓力應(yīng)和所需供給液壓設(shè)備的壓力相符。乳化液泵配套的安全閥開(kāi)啟壓力，應(yīng)當(dāng)是乳化液泵排出乳化液壓力的110%。乳化液泵的排液高壓管路，應(yīng)設(shè)高壓過(guò)濾器，高壓過(guò)濾器允許通過(guò)的流量值，不得小于乳化液泵的排出流量值，其過(guò)濾精度不得低于125，確保輸送到液壓支架系統(tǒng)中的乳化液為清潔的工作液。6.磁力啟動(dòng)器應(yīng)按乳化液泵所配電機(jī)合理選擇容量。三．乳化液泵站系統(tǒng)的組成通常一套乳化液泵站系統(tǒng)由2臺(tái)乳化液泵（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用）和1臺(tái)乳化液箱及管路和比較完善可靠的控制裝置組成。也可以由二套以上，多套乳化液泵組和一套乳化液箱（或數(shù)個(gè)液箱）及管路、附件等組成集中泵站，安設(shè)在井下專(zhuān)用的乳化液泵站房?jī)?nèi)，同時(shí)向幾個(gè)工作面提供高壓乳化液，這種乳化液泵站叫做集中泵站。采用何種泵站，要根據(jù)井下采區(qū)條件合理確定。乳化液泵站排出的乳化液的壓力和流量，應(yīng)當(dāng)和工作面配套的液壓支架，單體液壓支柱或者其他的液壓執(zhí)行設(shè)備所需要的乳化液的壓力和流量相符。如果需要兩個(gè)不同壓力等級(jí)的乳化液時(shí)，在乳化液泵的高壓排液管路上，設(shè)置一套減壓站，由減壓站排出的乳化液壓力值由減壓閥調(diào)定，此壓力值低于乳化液泵直接排出乳化液的壓力值。乳化液泵站可以降低或升高壓力使用。但是，升高的乳化液壓力不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的泵的最大壓力值。通用乳化液泵站該系統(tǒng)由2臺(tái)乳化液泵，1臺(tái)乳化液箱及2套相同部件組成的雙路系統(tǒng)。其主要零部件的作用如下：（1）吸液斷路器組件通過(guò)內(nèi)設(shè)的粗過(guò)濾網(wǎng)芯，保證泵吸液時(shí)得到過(guò)濾。同時(shí)在需要檢修而拆吸液管時(shí)保證液箱內(nèi)液體不流出。（2）高壓過(guò)濾器具使泵排出的高壓液得到過(guò)濾，保證泵輸出液體的清潔。（3）蓄能器具減少輸出系統(tǒng)的脈動(dòng)，保證供液平穩(wěn)。（4）卸載閥使泵能自動(dòng)卸載。當(dāng)工作面不用液時(shí)保證空載運(yùn)行；當(dāng)工作面用液時(shí)又能及時(shí)恢復(fù)供液，并能調(diào)定乳化液泵的工作壓力。（5）安全閥當(dāng)泵壓超過(guò)其調(diào)定壓力110%時(shí)卸載，保證泵不損壞。（6）壓力表指示乳化液泵當(dāng)時(shí)壓力。（7）回液斷路器具保證檢修時(shí)液箱液體不外露。（8）過(guò)濾網(wǎng)和磁性過(guò)濾器其作用是對(duì)乳化液進(jìn)行過(guò)濾，并將水中的鐵屑吸出，保證水清潔。（9）截止閥其作用是開(kāi)、閉系統(tǒng)輸出管路，使泵站按需要供液。2．通用乳化液泵站系統(tǒng)的供液打開(kāi)手動(dòng)卸閥，一臺(tái)乳化液泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)卸載回液斷路器的回液量等于泵的排液量，泵空載運(yùn)行。關(guān)閉手動(dòng)卸載閥，泵壓升高，由于截止閥截止，輸出液體沒(méi)有進(jìn)入輸出管路向工作面供液，泵的壓力為卸載閥調(diào)定壓力（卸載閥在達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)自動(dòng)卸載使泵空載運(yùn)行）。由于泵和閥的內(nèi)泄和其他壓力損失閥還會(huì)自動(dòng)恢復(fù)供液壓力，達(dá)到壓力時(shí)還會(huì)卸載，這就是閥頻繁動(dòng)作的原因（自動(dòng)卸載閥的工作頻率越低，說(shuō)明內(nèi)泄越?。?。當(dāng)泵運(yùn)行平穩(wěn)后可打開(kāi)截止閥向工作面供液，這時(shí)壓力表顯示的是工作面液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作阻力。在一般情況下一臺(tái)乳化液泵工作就能滿(mǎn)足工作面液壓執(zhí)行設(shè)備的需要。另一臺(tái)乳化液泵處于備用狀態(tài)，當(dāng)工作中的乳化液泵出現(xiàn)故障時(shí)，它應(yīng)能立即投入運(yùn)行。如果需要2臺(tái)乳化液泵都投入工作時(shí)，先打開(kāi)系統(tǒng)中全部截止閥再啟動(dòng)泵。2臺(tái)泵都運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再關(guān)閉手動(dòng)卸載閥。使用2臺(tái)泵同時(shí)供液所排出的乳化液壓力不變，而流量加1倍，這就加快了液壓支架移架速度。對(duì)泄漏量大的系統(tǒng)補(bǔ)充流量，穩(wěn)定了壓力。乳化液泵站系統(tǒng)中的各種液壓元件是不能缺少的，它的作用是保證泵可靠工作和自動(dòng)卸載。由于各泵站系統(tǒng)在零件結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)特殊性的不同，所組成的乳化液泵站系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和工作特性上就有所不同，但它們的作用沒(méi)有變。集中泵站和通用泵站的區(qū)別集中泵站的組成和通用乳化液泵站系統(tǒng)的組成原理基本相同。不同之處是：通用乳化液泵站系統(tǒng)是由兩套乳化液泵組、兩組安全閥、兩組自動(dòng)卸載閥等雙套液壓元件，一套乳化液箱，以及相應(yīng)的管路、管路附件等組成。而集中泵站系統(tǒng)由三套以上的乳化液泵（包括安全閥自動(dòng)卸載閥等）和一套乳化液箱及配套的附件等組成。通用乳化液泵站系統(tǒng)中的兩套乳化液泵組配兩套高壓過(guò)濾器，而集中泵站可以建立一套高壓乳化液過(guò)濾及低壓乳化液過(guò)濾器。通用乳化液泵站系統(tǒng)向一個(gè)采煤工作面供液，只需一條輸液管和一條回液管路；而集中泵站系統(tǒng)需要向兩個(gè)以上的工作面供液，需要一條總的輸送高壓乳化液管路和一條總回液管路及多個(gè)送液支路和回液支路。因?yàn)楦鞴ぷ髅孀鳂I(yè)情況不同，集中供液要設(shè)多個(gè)支路截止閥，所以要盡量采用自動(dòng)控制操作。第二節(jié)BRW315/31.5型乳化液泵站一．BRW315/31.5型乳化液泵站BRW315/31.5型乳化液泵站由兩套XRB2B型乳化液泵組和一套XRXTA乳化液箱組成。此型號(hào)乳化液泵站有三個(gè)壓力等級(jí)，目前主要用于高檔普采工作面。1.主要技術(shù)特征這種泵站的液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是：泵站設(shè)兩臺(tái)乳化液泵，并設(shè)置兩套壓力控制裝置；液壓系統(tǒng)可用一臺(tái)泵供液，一臺(tái)泵備用，以確保支架正常運(yùn)行。必要時(shí)可兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行，以獲得更大的流量；有比較完善的過(guò)濾系統(tǒng)。乳化液的循環(huán)線(xiàn)路如圖所示。BRW315/31.5乳化液的循環(huán)線(xiàn)路圖液壓系統(tǒng)在正常工作時(shí)的供液線(xiàn)路如圖所示。BRW315/31.5供液線(xiàn)路方框圖2.BRW315/31.5型乳化液泵站的組成BRW315/31.5型乳化液泵站的液壓系統(tǒng)包括吸液斷路器、乳化液泵、安全閥、卸載閥、膠囊蓄能器、交替雙進(jìn)液閥、壓力表開(kāi)關(guān)、回液斷路器及乳化液箱等。乳化液泵起動(dòng)后，乳化液箱內(nèi)貯存的乳化液經(jīng)吸液斷路器過(guò)濾后被吸入乳化液泵內(nèi)升壓排出，并經(jīng)卸載閥分成三路：第一路沖開(kāi)單向閥，經(jīng)交替雙進(jìn)液閥、蓄能器送往支架管路系統(tǒng)；第二路通過(guò)手動(dòng)卸載閥（若此時(shí)該閥打開(kāi)）經(jīng)過(guò)回液斷路器回到乳化液箱；第三路繞過(guò)手動(dòng)卸載閥，通過(guò)主閥的節(jié)流孔到達(dá)先導(dǎo)閥而形成一條控制液路。圖2—3是BRW315/31.5型乳化液泵站的液壓系統(tǒng)圖。BRW315/31.5型乳化液泵站液壓系統(tǒng)圖從圖中可看出BRW315/31.5型乳化液泵站系統(tǒng)，除交替雙進(jìn)液閥，大蓄能器，乳化液箱中有關(guān)附件外，泵站中其他元件均為兩件，組成雙路系統(tǒng)。一套乳化液泵組進(jìn)入工作時(shí)和其相應(yīng)的一路系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)入工作。另一套泵組和相應(yīng)系統(tǒng)停止工作，處于備用或檢修狀態(tài)。當(dāng)需要兩套乳化液泵同時(shí)工作時(shí)，交替雙進(jìn)液閥的鋼球處于閥的中心位置。從閥兩端地的高壓乳化液會(huì)同時(shí)從中間孔排到輸液管路中，向工作面供壓力相等、流量增1倍的乳化液。二．RX315/25型乳化液箱結(jié)構(gòu)RX315型乳化液箱是與公稱(chēng)流量315L/，公稱(chēng)壓力31.5MPa的BRW315/31.5型乳化液泵配套使用的通用乳化液箱。是貯存、回收、過(guò)濾乳化液的裝置，它配有乳化液泵正常工作必須的液壓控制系統(tǒng)，它和乳化液泵等到組成乳化液泵站系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù)如下：工作液室容積2500L蓄能器的充氣壓力泵站額定壓力54%自動(dòng)卸載閥的調(diào)壓范圍10MPa~35MPa自動(dòng)卸載閥的恢復(fù)壓力調(diào)定壓力的60%左右工作液液壓支架用乳化液BRW315/31.5乳化液箱主要是由箱體、自動(dòng)卸載閥、交替雙進(jìn)液閥，壓力表及開(kāi)關(guān)、蓄能器、磁性過(guò)濾器、過(guò)濾槽、吸液斷路器、回去液斷路器及管路附件等組成。乳化液箱箱體由工作液室、磁性過(guò)濾室、沉淀室三部分及上蓋、液標(biāo)等組成。從采煤工作面支架回來(lái)的乳化液，由回液管接頭回到沉淀室，在回液管接頭的彎頭下方設(shè)有擋板，回液流落在擋板上經(jīng)過(guò)緩沖后，不致于因?yàn)榛匾旱乃俣瓤?，把沉淀室底部臟物翻起。經(jīng)過(guò)沉淀的乳化液通過(guò)第一道隔板后再經(jīng)隔板、磁過(guò)濾器把含有金屬的臟物吸附，乳化液再經(jīng)磁性過(guò)濾器室沉淀后流入過(guò)濾槽，經(jīng)過(guò)濾槽網(wǎng)過(guò)濾后流入工作室中。工作液室中的乳化液再次經(jīng)過(guò)過(guò)濾，過(guò)濾后的清潔乳化液經(jīng)過(guò)吸液管路到乳化液泵的吸液腔，供乳化液泵工作。工作液室、磁性過(guò)濾室、沉淀室的下部各設(shè)有放液堵，卸下放液堵可以放掉各箱內(nèi)的乳化液分別進(jìn)行清洗。吸液斷路器、交替雙進(jìn)液閥、自動(dòng)卸載閥、溢流管、手動(dòng)卸載閥、壓力表及開(kāi)關(guān)都安裝在乳化液箱端頭面板上。端頭面板正上方設(shè)有液位觀察窗，左下方安裝有溢流管，當(dāng)乳化液箱內(nèi)乳化液面高于溢流管的上端時(shí)，乳化液從溢流管溢出。自動(dòng)卸載閥的進(jìn)液口和乳化液泵的排液口相接，自動(dòng)卸載閥的高壓出口與交替雙進(jìn)液閥相接，其正面出口與采煤工作面系統(tǒng)管路相接。自動(dòng)卸載閥后面卸載回液口與回液斷路器相接?；匾簲嗦菲鞯淖饔镁褪窃跈z修拆卸自動(dòng)卸載閥時(shí)，封閉液箱中的乳化液，保證乳化液不外流。交替雙進(jìn)液閥位于液箱的前端面板中間，左、右進(jìn)液口分別與兩組自動(dòng)卸載閥的高壓出口相連接，交替雙進(jìn)液閥的高壓出口與蓄能器相接，蓄能器8水平裝在乳化液箱工作液室里面專(zhuān)設(shè)的密封長(zhǎng)箱內(nèi)。打開(kāi)乳化液上的上蓋可拆裝磁性過(guò)濾器和過(guò)濾，并可清除乳化液箱內(nèi)臟物。三．BRW315/31.5型乳化液泵站工作原理自動(dòng)卸載閥的作用就是保證泵站能在工作需要乳液時(shí)滿(mǎn)足供液要求，不需要乳液時(shí)泵能自動(dòng)卸載，當(dāng)工作面再次需要乳液時(shí)，能自動(dòng)恢復(fù)供液。液體通過(guò)吸液斷路器，進(jìn)入泵的吸液腔。打開(kāi)手動(dòng)卸載閥，泵可以啟動(dòng)。啟動(dòng)磁力啟動(dòng)器，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連軸器驅(qū)動(dòng)小齒輪軸旋轉(zhuǎn)，小齒輪和大齒輪嚙合，經(jīng)一級(jí)減速后使曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸帶動(dòng)連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng).連桿和滑塊、柱塞是組合在一起的。所以柱塞在密封腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封腔容積發(fā)生變化，乳化液箱內(nèi)液體在大氣壓力下，使液體進(jìn)入泵吸液腔，吸液閥被打開(kāi)，液體進(jìn)入密封腔（由于五柱塞的安裝互為，所以吸排液的時(shí)間是不同的）。當(dāng)密封腔變小時(shí)，開(kāi)始排液。電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作，五柱塞快速的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，完成了不斷的連續(xù)吸、排液。排出的液體經(jīng)管路進(jìn)入自動(dòng)卸載閥，同時(shí)進(jìn)入蓄能器。進(jìn)入自動(dòng)卸載閥的液體，經(jīng)手動(dòng)卸載閥回液箱，泵空載運(yùn)行。當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)卸載閥。這時(shí)泵排出的高壓液體分為兩路：一路直接打開(kāi)單向閥b腔進(jìn)入c腔向工作面供液，同時(shí)給小頂桿一個(gè)向上的力；第二路經(jīng)手動(dòng)閥芯的錐形面上給主閥芯一個(gè)向上的開(kāi)啟力，同時(shí)經(jīng)主閥芯7、節(jié)流小孔8進(jìn)入主閥上腔g，對(duì)主閥上腔形成壓力并在主閥彈簧力共同作用下使主閥關(guān)閉。進(jìn)入主閥上腔的乳化液被封在主閥上腔，使主閥關(guān)閉的更嚴(yán)。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力沒(méi)有達(dá)到先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，泵排出的液體經(jīng)單向閥進(jìn)入系統(tǒng)。這時(shí)如液壓執(zhí)行元件阻力達(dá)到卸載閥的調(diào)定壓力時(shí)，或工作面不需要用液時(shí)，系統(tǒng)壓力增高，泵壓升高，經(jīng)主閥芯進(jìn)入主閥后腔的液壓也升高，當(dāng)超過(guò)先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，泵排出的液體經(jīng)先導(dǎo)閥芯回乳化液箱，壓力液體經(jīng)過(guò)主閥節(jié)流孔造成主閥前后腔的壓力差。作用在主閥錐形面上的壓力液，使主閥芯抬起，泵排出的壓力液經(jīng)主閥回液箱。泵空載運(yùn)行時(shí)，由于前后腔的壓力差而導(dǎo)致單向閥迅速關(guān)閉。系統(tǒng)的壓力作用在c腔，小頂桿上升，頂住先導(dǎo)閥芯。只有在系統(tǒng)壓力下降到先導(dǎo)閥調(diào)定壓力的70%時(shí)，先導(dǎo)閥在彈簧作用下關(guān)閉，主閥后腔和前腔的壓力平衡，在彈簧力作用下主閥關(guān)閉。泵的壓力開(kāi)始上升，并打開(kāi)單向閥向系統(tǒng)供液。從泵站的工作原理，可以清楚的看出，乳化液泵的作用只是把液體吸入和排出，排出液體的流量是和曲軸轉(zhuǎn)速、柱塞行程、柱塞截面積及柱塞數(shù)量成正比，泵的公稱(chēng)壓力和使用的電動(dòng)機(jī)功率、泵體結(jié)構(gòu)有關(guān)?？偨Y(jié)至此，全部設(shè)計(jì)任務(wù)均已完成，共繪制裝配圖，零件圖編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，完成了乳化液泵及其泵站的設(shè)計(jì)，典型零件分析設(shè)計(jì)，工裝設(shè)計(jì)三項(xiàng)任務(wù)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，對(duì)四年所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程以及基礎(chǔ)課等均有了比較系統(tǒng)，全面的認(rèn)識(shí)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了許多過(guò)去存在的問(wèn)題，例如：計(jì)算與較核齒輪，查有關(guān)手冊(cè)等等，經(jīng)過(guò)同學(xué)之間相互幫助，以及知道老師認(rèn)真幫助講解，終于克服了設(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題，順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)養(yǎng)成了查資料的良好習(xí)慣，樹(shù)立起嚴(yán)肅求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。因此這次設(shè)計(jì)增加了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使自己樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，培養(yǎng)了分析問(wèn)題，提出問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為我們將來(lái)順利地步入工作崗位打下了許多堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使我們更好地成為合格的工程技術(shù)人員，為我國(guó)的機(jī)械行業(yè)作出貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)1.吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.112.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)大典.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.13.薛彥成.公差配合與技術(shù)測(cè)量.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.104.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.85.陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社，20036.往復(fù)泵的設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.北京：1987.27.邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，19978.楊連生.內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì).吉林：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1984致謝作者在設(shè)計(jì)期間都是在趙金錄老師全面、具體指導(dǎo)下進(jìn)行完成的。無(wú)論是理論問(wèn)題，還是實(shí)踐問(wèn)題，老師對(duì)我們都耐心細(xì)致地指導(dǎo)、分析及解決。同時(shí)對(duì)我們也提出了嚴(yán)格的要求，改正了許多我們存在的問(wèn)題，這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。對(duì)此表示由衷的感謝。此外感謝其他老師在設(shè)計(jì)期間給予的支持與幫助。感謝我的學(xué)友對(duì)我的關(guān)心和幫助?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線(xiàn)間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線(xiàn)性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究\t"_b