液壓氣壓傳動三級項目分析

1、液壓與氣壓傳動課程三級項目報告班級：機設(shè)2班小組成員：劉世偉薛念普柯雅偉劉偉指導(dǎo)老師：劉濤完成時間：2016年5月9日、八 、-刖吞液壓傳動具有多種技術(shù)優(yōu)勢，例如功率密度大，配置靈活方 便，調(diào)速范圍大，工作平穩(wěn)且快速性好，易于操控并實現(xiàn)過載保 護，易于實現(xiàn)自動化和機電液的整合，系統(tǒng)設(shè)計制造和使用維護 方便等，因而已經(jīng)成為現(xiàn)代機械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制 工程的基本技術(shù)要素。作為現(xiàn)代機械設(shè)備實現(xiàn)傳動與控制的重要 技術(shù)手段，液壓技術(shù)的應(yīng)用遍及國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，例如機械制 造，能源與冶金工業(yè)等。液壓技術(shù)已經(jīng)成為包括傳動，控制和檢 測在內(nèi)的，對現(xiàn)代機械裝配技術(shù)進步有重要影響的基礎(chǔ)技術(shù)和基 礎(chǔ)學(xué)科，

2、在我國的機械工業(yè)中起到了極大的作用。目錄摘要11. 液壓傳動與液壓系統(tǒng)21.1 液壓傳動與液壓系統(tǒng)概述21.1.1 液壓系統(tǒng)工作原理21.1.2 液壓系統(tǒng)的組成22. 課題背景32.1 滑動水口的工作原理32.2 滑動水口的組成42.3 滑動水口分類43. 系統(tǒng)要求及參數(shù)計算53.1 設(shè)計參數(shù)及要求53.1.1 包括主缸，可以打開、關(guān)閉水口53.1.2 采用閥組冗余設(shè)計、蓄能器輔助動力源設(shè)計，介質(zhì)為水乙二醇。53.2 負載分析53.3 計算前進時間和回程時間63.4 負載循環(huán)圖的繪制3.5 液壓缸主要參數(shù)的確定63.5.1 初選液壓缸的工作壓力63.5.2 計算液壓缸尺寸74. 液壓系統(tǒng)圖的制

3、定104.1 選擇液壓系統(tǒng)104.1.1 調(diào)速回路104.1.2 換向回路114.1.3 鎖緊回路114.1.4 閥的冗余設(shè)計124.1.5 蓄能器回路124.2 組成液壓系統(tǒng)圖135. 液壓傳動系統(tǒng)原理分析166. 系統(tǒng)性能及工藝過程的分析176.1 自動控制176.2 手動控制186.3 緊急情況187. 液壓元件的選擇187.1 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動電動機功率187.3 選擇油管207.4 確定油箱油量207.5 選擇過濾器218.液壓系統(tǒng)的性能驗算219.心得體會2210. 參考文獻247.2 選擇閥類元件及輔助元件20IV摘要滑動水口 （Sliding Nozzle，簡稱SN）系統(tǒng)是

4、冶煉中不可缺少 的部分。它是連鑄機澆鑄過程中鋼水的控制裝置，能夠精確地調(diào) 節(jié)從鋼包到連鑄中間包的水流量， 使流入和流出的鋼水達到平衡， 從而使連鑄操作更容易控制。滑動水口系統(tǒng)因其可控性好，能提 高煉鋼生產(chǎn)效率而得到了迅速發(fā)展?，F(xiàn)在，在鋼包、中間包上國 內(nèi)外普遍使用了滑動水口系統(tǒng)。大包滑動水口液壓回路控制大包滑動水口的開閉，而大包滑 動水口是連鑄的關(guān)鍵設(shè)備之一，該系統(tǒng)要使滑動水口在一定負載 下按給定速度打開與閉合，并能實現(xiàn)點動，以控制水口開度的大 小，從而控制鋼水流下的速度，同時考慮到突然停電的情況，系 統(tǒng)中設(shè)置了蓄能器，使系統(tǒng)在泵停止工作時，滑動水口仍能開關(guān) 兩到三次，從而防止鋼水在鋼包中冷卻

5、凝固。關(guān)鍵字： 滑動水口 液壓系統(tǒng)71. 液壓傳動與液壓系統(tǒng)1.1 液壓傳動與液壓系統(tǒng)概述液壓傳動相對于機械傳動來說是一項新的學(xué)科，但是突出的 優(yōu)點是的液壓傳動成為傳動領(lǐng)域的后起之秀。特別是第二次大戰(zhàn) 后，由于軍事及建設(shè)需求的刺激，液壓技術(shù)日趨成熟。近三十年 來，由于原子能技術(shù)、航空航天技術(shù)、控制技術(shù)、材料科學(xué)、微 電子技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，再次將液壓技術(shù)推向前進，使之在國民 經(jīng)濟的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。1.1.1 液壓系統(tǒng)工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)是由各種液壓元件組 成的一套液流循環(huán)系統(tǒng)。它先將電動機輸入的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w 的壓力能，通過調(diào)節(jié)和控制各液壓元件的液體流量用以傳

6、遞壓力 和工作信號，再借助適當(dāng)?shù)膱?zhí)行機構(gòu)將液壓能重新轉(zhuǎn)變機械能， 以驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)所要求的各種動作。1.1.2 液壓系統(tǒng)的組成一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成， 即動力元件、 執(zhí)行元 件、控制元件、輔助元件和液壓油。（1）動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力 能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵 的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。（2）執(zhí)行元件 （如液壓缸和液壓馬達 ）的作用是將液體的壓力 能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。（3）控制元件 （即各種液壓閥 ） 在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體 的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分

7、為壓力 控制閥、流量控制閥和方向控制閥。 壓力控制閥又分為溢流閥 （ 安 全閥） 、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等； 流量控制閥包括節(jié)流閥、 調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、 梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制 閥、定值控制閥和比例控制閥。（4）輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、 壓力表、油位油溫計等。（5）液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)， 有各種礦物 油、乳化液和合成型液壓油等幾大類2. 課題背景滑動水口是連鑄機澆鑄過程中鋼水的控制裝置，能夠精確地 調(diào)節(jié)從鋼包到連鑄中間包的水流量，使流入和流出的鋼水達到平 衡，從而使連鑄操作更容

8、易控制，冶煉中不可缺少的部分。該系 統(tǒng)的誕生與應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，方便了工人操作，調(diào)高了鋼廠 自動化水平。在實際生產(chǎn)中，滑動水口開度需經(jīng)常調(diào)整，動作比 較頻繁，如果壓力不足，水口無法打開或關(guān)閉，更嚴重的是，在 澆鑄中因事故停澆時，大包水口若不能關(guān)閉，將使中間包溢鋼而 燒毀設(shè)備，甚至?xí)斐扇松韨鍪鹿拾l(fā)生。因此，設(shè)計合理可靠 的大包滑動水口液壓系統(tǒng)非常重要。2.1 滑動水口的工作原理滑動水口工作原理是利用安裝在鋼包底部鐵殼外面的兩塊 用耐火材料制成的平板 , 并依靠機械的力量把兩塊板靠緊 ,達到近 乎沒有間隙的程度。通過外下滑板注孔連接下水口磚。當(dāng)上、下 注口在移動中重合時， 鋼包內(nèi)鋼水 , 可

9、通過上水口磚、 上滑板、下 滑板、下水口磚流出進行澆注作業(yè)。 當(dāng)上、下注孔錯開時 , 則注口關(guān)閉, 澆注作業(yè)停止滑動水口的驅(qū)動方式可分為：人力驅(qū)動、液壓驅(qū)動、電動缸 驅(qū)動、風(fēng)動缸驅(qū)動。鋼水包滑動水口液壓系統(tǒng)設(shè)計來源于某工廠 的實際工程，鑒于鋼包的高溫和惡劣的工作環(huán)境以及隨著鋼包的 不斷增大，使人為控制滑動水口越來越困難，從而誕生了液壓驅(qū) 動的滑動水口機構(gòu)。2.2 滑動水口的組成滑動水口一般由驅(qū)動裝置、 機械部分和耐火材料部分 (即上 下滑板、下水口)組成，耐火材料由座磚、上水口座、上滑板、 下滑板、下水口磚組成。2.3 滑動水口分類(1 )按滑板移動方式分為： 往復(fù)式 單水口往復(fù)式 : 上下滑

10、板直線、往復(fù)平行移動。 雙水口往復(fù)式 : 下滑板安裝兩個不同口徑的注口 , 輪換使 用。 三滑板往復(fù)式 : 用于連鑄中間包 , 上、下滑板不動 , 只動中 間滑板。(2 )按驅(qū)動方式分 人力驅(qū)動 : 我國有些中小鋼廠滑動水口仍用人力驅(qū)動。 液壓驅(qū)動 :利用液壓站 ,通過液壓油缸進行驅(qū)動 ,在國內(nèi) 和國外應(yīng)用較為普遍。 電動缸驅(qū)動 : 利用電動缸在鋼包上驅(qū)動 , 電源由吊車送下 插頭和鋼包上電動缸相接通即可驅(qū)動。 風(fēng)動缸驅(qū)動 : 利用壓縮空氣連在鋼包的氣動缸上 , 就可以驅(qū)動，現(xiàn)只在停電時偶爾驅(qū)動。3. 系統(tǒng)要求及參數(shù)計算3.1設(shè)計參數(shù)及要求3.1.1包括主缸，可以打開、關(guān)閉水口主要參數(shù)如下：負

11、載負載質(zhì)靜摩擦動摩往返加減速前進速度回程速度行程力KN量Kg力N擦力N時間smm/smm/smm主缸20500400020000.220302003.1.2采用閥組冗余設(shè)計、蓄能器輔助動力源設(shè) 計，介質(zhì)為水乙二醇。3.2負載分析工作負載：Fr 2°°°°Nv 50 Fm 一m 500 250 N 慣性負載：t100靜摩擦阻力：Ffs 4000 NFfd 2000 N動摩擦阻力：fd由此可得出液壓缸在各工作階段的負載，見表:工況計算公式液壓缸負載f/n液壓缸推力一/ Nm起動Ffs40004444加速FfdF m22502500工進FrFfd2200024

12、444反向起動Ffd40004444加速F fdF m22502500后退F RF fd200024444制動F fdF m17501944注：液壓缸的機械效率取 m 0.9。3.3計算前進時間和回程時間前進時間tl200.2010s回程時間t2200306皿3.4負載循環(huán)圖的繪制3.5液壓缸主要參數(shù)的確定3.5.1初選液壓缸的工作壓力壓力的選擇要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應(yīng)情況等的限制。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走 機械重載設(shè)備壓力要選得高一些。具體參考下面表格選?。河捎谝簤焊椎淖畲笸屏?4444N,初選液壓

13、缸的工作壓力為P 4Mpa載荷/KN<551010 2020 3030 50>50工作壓力 /MPa<0.8 11.5 22.5 33445> 53.5.2計算液壓缸尺寸為了使回油路存在背壓，可以采用回油節(jié)流調(diào)速回路或在回 油路上裝背壓閥。經(jīng)查閱可知：系統(tǒng)類型背壓力/Mpa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.2 0.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.4 0.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補油泵的閉式回路0.81.5回路較復(fù)雜的工程機械1.2 3回油路較短，且直接回油箱可忽略不計初取背壓力P21 106Pa最大負載是在工作進給階段，采用無桿腔進油，選取液壓缸 桿徑比:按工作壓

14、力選取:工作壓力/MPa5.05.0 7.07.0d/D0.5 0.550.62 0.700.7取 d 0.5D。因此液壓缸活塞的受力平衡方程為（Pd P2A2） m FAiFm( PiP2/2)2444450.9 (40 10/2) 10327.76 10 3m21002448,'4a1 ,'4 7.76 10 3 ccccD j, i 99.39mm經(jīng)過查找則取 D 100mm,貝U d 0.5D0.5 100 50mm活塞桿直徑尺寸標(biāo)準值，如下表:4184511028052050125320 :62256140360825163160400 110287018012328

15、02001436902201640100250d的尺寸需要進行圓整，正好取 50mm計算液壓缸的無桿腔和有桿腔的實際有效工作面積:A1D22 mm327.9 10 mm2222232A2(D d )(10050 )mm 5.9 10 mm44反過來計算液壓缸的工作壓力 P1為：PiF / m P2AA24444/0.91 106 5.9 1037.9 1031010 64.18MPa計算出液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率的實際值見表:工況負載/N液壓缸計算公式回油腔壓力p2 105/ pa輸入流量q/ (L/min)進油腔壓力p1 105 / pa輸入功率P/KW刖進啟動4444-22

16、-p FA2P：P1Aq AwP P1q加速2500P2PlP-30-勻速24444109.48410.60回程啟動4444-22-F AP：P1Aq A2V2 p P1q加速25008-30-勻速244441010.62410.724. 液壓系統(tǒng)圖的制定4.1 選擇液壓系統(tǒng)4.1.1 調(diào)速回路液壓回路在選擇時，應(yīng)首先選擇調(diào)速回路。調(diào)速回路的選用 主要考慮以下問題： 執(zhí)行機構(gòu)的負載性質(zhì)、運動速度、速度穩(wěn)定性等要求：負 載小，且工作中負載變化也小的系統(tǒng)可采用節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速；在 工作中負載變化較大且要求低速穩(wěn)定性好的系統(tǒng)，宜采用調(diào)速閥 的節(jié)流調(diào)速或容積調(diào)速； 經(jīng)濟性要求：節(jié)流調(diào)速回路的成本低，功率

17、損失大，效率也低；容積調(diào)速回路因變量泵、變量馬達的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以價 錢高，但其效率高、功率損失小。該液壓系統(tǒng)功率小， 工作負載小， 可以選用進油路節(jié)流調(diào)速， 為了能承受一定的負值負載，使回油路上存在背壓，運動平穩(wěn)性 好，應(yīng)該在回油路上加一個背壓閥。并且在啟動時關(guān)小節(jié)流閥即 可避免啟動沖擊。節(jié)流調(diào)速回路，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但是有 節(jié)流損失和溢流損失，損失能量較多，系統(tǒng)效率較低。只適合在 負載變化不大，低速，小功率場合，如某些機床的進給系統(tǒng)中。系統(tǒng)油路循環(huán)形式有開式和閉式兩種。這主要取決于系統(tǒng)的 調(diào)速方式：節(jié)流調(diào)速、容積節(jié)流調(diào)速只能采用開式系統(tǒng)，容積調(diào) 速回路多采用閉式系統(tǒng)。故本系統(tǒng)采用開式系

18、統(tǒng)。在一個工作循 環(huán)過程中， 該液壓系統(tǒng)中前進和回程的兩個階段， 流量相差不多， 并且速度相差不大，從節(jié)省能量的角度來看，只需要采用單個定 量泵供油即可。4.1.2換向回路采用換向閥可以使執(zhí)行元件換向，常見的有三位四通換向閥 的換向回路，以及三位三通的電磁換向閥的換向回路。三位換向 閥的滑閥機能能直接影響執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，不同的滑閥機能 能可滿足系統(tǒng)不同的要求。本系統(tǒng)采用三位四通換向閥實現(xiàn)液壓缸的換向，具體為電磁換向閥和手動換向閥。采用丫型中位機能,P 口封閉，A、B、T 口相同，泵不卸荷。換向閥丫型中位機能時液TZL XTl| 控單向閥的控制油路立即失壓，單向閥才能關(guān)閉，定位鎖緊精度4.1

19、.3鎖緊回路需要使液壓缸活塞在任意位置停止，并防止其停止后竄動。三位四通換向閥中位 0型或M型滑閥機能可以使活塞桿在任何位 置停止，但由于滑閥有泄漏，能保持停止位置不動的性能不高， 而本系統(tǒng)對鎖緊要求較高，因而用兩個液控單向閥構(gòu)成液壓鎖作為鎖緊元件，換向閥中位時活塞可以在行程的任何位置鎖緊4.1.4閥的冗余設(shè)計冗余設(shè)計是指通過重復(fù)配置某些關(guān)鍵設(shè)備或部件，當(dāng)系統(tǒng)出 現(xiàn)故障時，冗余的設(shè)備或部件介入工作，承擔(dān)已損設(shè)備或部件的 功能，為系統(tǒng)提供服務(wù)，減少隨機事件的發(fā)生。該機械系統(tǒng)的關(guān) 鍵設(shè)備是閥以及鎖緊回路，所以進行重復(fù)配置，一般時不工作， 只有故障時才進行工作。+丿匕.:1丟丨 r=：I2疋芥匸-二

20、-二-匕L. 6兒3鋁1丨1O4.1.5蓄能器回路蓄能器的作用是將液壓系統(tǒng)中的能量貯存起來，在需要時重新釋放出來?？梢宰鳛榫o急動力源。該液壓系統(tǒng)要求在液壓泵發(fā)生故障或停電或在停止工作后，執(zhí)行元件仍需完成必要的動作或供應(yīng)必要的壓力油，此時適當(dāng)容量的蓄能器可以作為緊急動力源, 使泵停止工作時，滑動水口能夠立即關(guān)閉，避免事故的發(fā)生。4.2組成液壓系統(tǒng)圖在所選定的基本回路的基礎(chǔ)上，考慮其他一些相關(guān)因素，組 成了兩組供油方案液壓系統(tǒng)圖。第一組：第二組:22FAY進行分析比較：第一組：采用單缸系統(tǒng)，并利用液壓鎖和換向閥中位鎖緊， 使活塞桿可以在行程的任何位置都能夠停止，而且能較長時間的 保持在鎖定的位置上

21、。采用了進油路節(jié)流調(diào)速回路加背壓閥的結(jié) 構(gòu)，既保證了運動的平穩(wěn)性，也避免了啟動沖擊，背壓閥使得活 塞能承受一定的與運動方向相一致的切削力，停留時便于利用壓 力繼電器發(fā)出信號。而且在液壓缸中不至于出現(xiàn)較大的壓力。系 統(tǒng)簡單易實現(xiàn)，價格低廉，相比于雙缸來說，占用的空間較小。 采用了冗余設(shè)計，以防故障的發(fā)生。第二組：采用了雙缸系統(tǒng)，液壓鎖和換向閥中位鎖緊，使活 塞桿可以在行程的任何位置都能夠停止，而且能較長時間的保持 在鎖定的位置上。從動缸采用差動連接，并靠主動缸推動滑動水 口為從動缸提供機械力，使從動缸運動，在主動缸停止運動時， 從動缸可能會在慣性作用下繼續(xù)運動，從而造成滑動水口的開度定位不精確，

22、且此系統(tǒng)復(fù)雜，占用空間較大，使系統(tǒng)搭建、調(diào)試 以及發(fā)快的設(shè)計變得復(fù)雜。經(jīng)過綜合考慮之后，選定的方案為方案一 明細欄：Y fTTIXKAAWrfT14HTiE-01-14三丘囚誼也堆描口闡213HDE-01-12向恆囚通甌破按同閥112HDK-01-12111IDI ('I 11樹止閩O10HDI-011D2號1HDK-01-08宜琦匚溢說啊3UDE-01-06HDt-01-05 HDE-C1-OLHDK-01 03閥手通丟四儼更展 力逗H向曦 H三潮單節(jié)112 8 621IDH M 02丄力炬電盅2HDE-01-011容稱數(shù)量材斜單苗計備注5. 液壓傳動系統(tǒng)原理分析1、液壓泵：液壓泵是

23、液壓系統(tǒng)的動力元件，是靠發(fā)動機或電 動機驅(qū)動，從液壓油箱中吸入油液，形成壓力油排出，送到執(zhí)行 元件的一種元件。2、過濾器：過濾器是輸送介質(zhì)管道上不可缺少的一種裝置， 通常安裝在減壓閥、泄壓閥、定水位閥，方工過濾器其它設(shè)備的 進口端設(shè)備。過濾器由筒體、不銹鋼濾網(wǎng)、排污部分、傳動裝置 及電氣控制部分組成。3、直動式溢流閥：直動式溢流閥是作用在閥芯上的主油路液 壓力與調(diào)壓彈簧力直接相平衡的溢流閥，在液壓設(shè)備中主要起定 壓溢流作用，穩(wěn)壓，系統(tǒng)卸荷和安全保護作用。4、三位四通換向閥：三位四通換向閥是具有三個閥芯工作位 置和四個油口的方向控制閥。是實現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換 向，以及壓力卸載和順序動作控

24、制的閥門。5、單向節(jié)流閥：是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體 流量的閥門。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié) 流閥和單向節(jié)流閥是簡易的流量控制閥，在定量泵液壓系統(tǒng)中， 節(jié)流閥和溢流閥配合，可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，即進油路節(jié)流 調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒 有流量負反饋功能，不能補償由負載變化所造成的速度不穩(wěn)定， 一般僅用于負載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。6、液壓鎖：由兩個液壓單向閥并聯(lián)構(gòu)成，當(dāng)中位機能時，可 以進行雙向鎖緊。7、蓄能器：蓄能器的作用是將液壓系統(tǒng)中的能量貯存起來， 在需要時重新釋放出來。可以作為緊急動力源。8、壓力繼電器：壓力繼

25、電器是一種壓力 - 電信號轉(zhuǎn)化元件， 通常由壓力 - 位移轉(zhuǎn)換部件和微動開關(guān)兩部分組成。 當(dāng)被控壓力達 到設(shè)定值時，電氣微動開關(guān)動作，從而發(fā)出通或斷的電信號來控 制系統(tǒng)的有關(guān)動作。6. 系統(tǒng)性能及工藝過程的分析6.1 自動控制三位四通電磁換向閥 4 處于中位時，兩個液控單向閥構(gòu)成液 壓鎖，實現(xiàn)雙向鎖緊。換向閥 4 處于左位時，形成進口節(jié)流調(diào)速 回路。壓力油經(jīng)過電磁換向閥 4、液控單向閥、單向節(jié)流閥進入 液壓缸無桿腔，無桿腔通過單向閥、液控單向閥、電磁換向閥 4 直接接回油箱。液壓缸活塞桿向右前進，帶動滑動水口下滑板向 右移動，水口關(guān)閉。調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥的開度，可以調(diào)節(jié)滑動水口 打開與關(guān)閉的速度。

26、同理，當(dāng)電磁換向閥 4 處于右位時，液壓缸 活塞向左移動，滑動水口打開。通過對壓力繼電器的設(shè)定，當(dāng)滑 動水口完全打開后，繼續(xù)進入液壓缸有桿腔，壓力升高，壓力繼 電器發(fā)出信號，電磁換向閥動作，切換到中位，液壓缸鎖緊。同 理，水口完全關(guān)閉時，液壓缸無桿腔壓力升高，壓力繼電器發(fā)出信號，電磁換向閥動作，切換到中位，保證液壓缸鎖緊，以免事 故的發(fā)生。6.2手動控制設(shè)置此回路是因為自動控制回路不穩(wěn)定，長時間使用可能失 效而影響生產(chǎn)。設(shè)置手動控制回路以作備用。工作原理和手動自 動類似。6.3緊急情況當(dāng)出現(xiàn)停電緊急情況時，泵停止工作，電磁換向閥4和手動換向閥3均處于中位，電磁換向閥5處于左位，此時由蓄能器17

27、 提供壓力油，壓力油經(jīng)過電磁換向閥 5到達液壓缸左腔，推動活 塞桿向右快速移動，滑動水口快速關(guān)閉，蓄能器的能量是有限的， 且已事先選好，保證關(guān)閉后左腔的壓力不會一直升高，避免事故 的發(fā)生。動作順序表:動作順序1YA2YA3YA4YA5YAKP1KP2前進+-+-右停留-+-回程-+-+-左停留-+-+7. 液壓元件的選擇7.1確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動電動機功率液壓缸的最大工作壓力為4.18Mpa,取進油路上的壓力損失為0.8pa，則定量泵的最大工作壓力為Pp Pi p 4.18 0.8 4.98Mpa?？芍簤罕孟蛞簤焊滋峁┑淖畲罅髁繛?.48L/min，由于系統(tǒng)存在泄露，如取泄漏量q 0.1q，

28、則供油量為：qp 1.1q1.1 9.48 10.4L/min查閱產(chǎn)品目錄，為使液壓泵有一定的壓力儲備，所以泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25%-60%最終確定為YB-D16型定量葉片泵。具體參數(shù)如下：VB-DUfll申低壓定時片第的型號離隹術(shù)誌產(chǎn)島亞號£囂圧力/如內(nèi)VMM106.3YBrDlO10!0LOWVtD121015l.«M10注：生產(chǎn)廠家為上海液壓件廠。泵的流量值qp 16 1000 16L/min驅(qū)動機的功率為:PpPpqpp634.18 1016 100.8 601.39 KW電動機的選擇范圍包括：電動機的種類、類型，容量、額定 電壓、額定轉(zhuǎn)速及其各項

29、經(jīng)濟指標(biāo)等。而且對這些參數(shù)要綜合進 行考慮。選擇電動機的容量是電力傳動系統(tǒng)能否經(jīng)濟和可靠運行 的重要問題。如果電動機容量大小，長期處于過載運行。造成電 動機絕緣過早地損壞；如果容量過大，不僅造成設(shè)備上的浪費， 而且運行效率低，對電能的利用不經(jīng)濟。因此，選擇電動機時， 首先應(yīng)是在各種工作方式下選擇電動機的容量。根據(jù)前面求出來的電動機的功率可以得出液壓泵需要 1.39KW以上功率的電動機。根據(jù)一般設(shè)計的需要，一般采用Y系列小型籠型異步電動機，適用于傳動無特殊性能要求的各種機械 設(shè)備。按產(chǎn)品目錄選用Y100L-6型電動機，其功率為1.5KW轉(zhuǎn)速為 1000r/min。7.2選擇閥類元件及輔助元件根據(jù)

30、液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的 實際流量選出元件的型號規(guī)格序號元件名稱通過閥的實際流量(L/min)型號規(guī)格1定量葉片泵一YB-D162三位四通電磁換向閥9.48BG243溢流閥3YF-B10B4過濾器20XU-20-1805三位四通手動換向閥9.484WMM6J506兩位四通電磁換向閥10AG247單向閥161-25B8壓力繼電器一JCS-02N9壓力表開關(guān)一Y25010單向節(jié)流閥9.48SRCG-0611畜能器截止閥10XJF-32/107.3選擇油管各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口尺寸決定，管道尺寸由 管路裝配圖決定。7.4確定油箱油量系統(tǒng)類型行走機械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)液

31、壓機械冶金機械a12245761210按經(jīng)驗公式計算，此系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng)，即V (57)qp 7 16L112L。7.5選擇過濾器過濾器裝在了泵的入口處和回油路上，防止吸油時將較大顆 粒的雜質(zhì)吸入泵中，濾去流入油箱以前的污染物，為液壓泵提供 清潔的油液。水乙二醇為工作介質(zhì)，選擇清潔度為17/15/13，考慮到系統(tǒng)工作的高溫環(huán)境，及系統(tǒng)的故障可能威脅設(shè)備及人員安 全，目標(biāo)清潔度再增加一級，選擇16/14/12.由于鋼廠環(huán)境較差， 但系統(tǒng)所用缸較少，故選環(huán)境等級為5級。經(jīng)過查找產(chǎn)品目錄，型號為 XU-20-180。公稱流量為20L/min，過濾精度為180卩m8. 液壓系統(tǒng)的性能驗算液壓系統(tǒng)初步設(shè)

32、計是在某些估計參數(shù)情況下進行的，當(dāng)各回 路形式、液壓元件及連接管路等完全確定后，針對實際情況對所 設(shè)計的系統(tǒng)進行各項性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要 是進一步確切地計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效 率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不 合理的設(shè)計要進行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。油液溫升試驗：主要進程為前進和回程，占用的時間比重較 大，可以用前進的情況來計算系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升。近似認為損失的功率都轉(zhuǎn)變成熱量，前進時的液壓缸的有效 功率為：p。24444 30 100.73KW331023總的輸入功率為:63R pp qp 4.98 1016/60 101.22kw由此得液壓泵發(fā)熱量為：H R P° 1.22 0.73 0.49 KW油液溫升近似值為：T - 490 32 21 CGA 15 0.065 V112溫升沒有超過允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需設(shè)置冷卻器。9心得體會劉世偉：我在這次項目中主要負責(zé)方案的確定與分析、理論 計算及報告的編寫工作。經(jīng)過這些天的努力，項目終于完成?；叵胛覀冏鲰椖康倪^程， 可以說是難易并存的。所以此次項目對于我們來說，既是一次小 小的挑戰(zhàn)，又是對我們在液壓與氣壓傳動所學(xué)知識