直縫鋼管升降機液壓系統(tǒng)設計說明書.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 摘 要 在工業(yè)生產中 各種升降機被廣泛用作輸送和定位的工具 由于液壓升降機優(yōu) 良的性能 液壓升降機的使用相當廣泛 它不僅操作方便 而且可以大大提高工作效率 液壓升降機也是冶金行業(yè)的重要設備 被廣泛應用在冶煉 焊接 噴涂 搬運 裝 配等工作場合 本設計中的直縫鋼管升降機屬于液壓傳動系統(tǒng) 設計過程中根據(jù)工況要求系統(tǒng) 的分析了系統(tǒng)的工作狀況 以及系統(tǒng)所要達到的工作要求 設計了系統(tǒng)原理圖 并 根據(jù)原理圖進行了電機及液壓元件的選擇 管路的排布等具體細節(jié)問題 根據(jù)工況及預定的工作壓力 合理的擬合液壓缸運動軌跡及液壓馬達的動作 計算液壓缸和液壓馬達的主要參數(shù) 選擇合適的液壓缸和液壓馬達 根據(jù)流量要求 選擇液壓泵以及與之匹配的電動機 然后根據(jù)各條管路的流量選擇液壓元件 設計 中的大部分元件都是通過相關參數(shù)的計算 根據(jù)產品的樣本經(jīng)行選型 以達到系統(tǒng) 的要求 主要元件選擇完畢后 根據(jù)需要油液量 生產條件 場地等需要設計油箱 包 括油箱上各元件的安裝 設計其他的支撐結構 如閥塊 電機安裝座等 所有的動 力元件 液壓元件以及支撐結構選擇完畢后 最后進行液壓泵站的布局和系統(tǒng)管路 排布 關鍵字 液壓系統(tǒng) 升降機 液壓閥 液壓輔助元件 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 Abstract Introduced in the design of hydraulic steel blast straight seam lifting system In industrial production all kinds of elevator is used for transport and positioning tool due to the hydraulic lift high performance the use of the hydraulic lift is quite widespread it not only convenient operation and can greatly improve the work efficiency Lift is also used in metallurgy industry the important equipment is widely used in metallurgy welding painting handling assembling and the workplace The design of hydraulic drive system lifts belong to design process according to the analysis of the operating mode requirement system the working conditions of the system and the system to achieve work requirement design the system diagram and according to the principle diagram motor and hydraulic components selection pipe line and other details of the row According to the working conditions and the given work pressure reasonable fitting hydraulic cylinder trajectory the thrust calculation of hydraulic cylinder select the appropriate According to flow requirements choice of pump and matching motor then overland flow of pipeline according to choose hydraulic components Most of the components are designed by related parameters calculation according to product samples the line selection in order to achieve system requirements After the completion of the main components of choice according to need oil quantity production conditions sites need to design a tank including fuel tank installation of each element Design other supporting structure such as manifold electrical installation stands and so on All the power components hydraulic components and supporting structure the last choice after the completion of the hydraulic pump station layout and system pipeline arrangement Key word hydraulic system elevator hydraulic valve Hydraulic auxiliary components 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 目 錄 前 言 1 1 系統(tǒng)設計方案的確定 2 1 1 主要技術參數(shù) 2 1 2 系統(tǒng)驅動方案的選擇 2 1 3 控制方式 2 2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的計算與選型 4 2 1 液壓缸計算與選型 4 2 1 1 液壓缸主要參數(shù)計算與選型 4 2 1 2 液壓缸校核 5 2 2 液壓馬達計算 6 2 2 1 馬達排量計算及選型 6 2 2 2 液壓馬達校核 7 3 泵與電機 9 3 1 泵的計算 9 3 1 1 確定泵的工作壓力 9 3 1 2 確定泵的流量 9 3 1 3 泵的安裝 10 3 2 電機的選擇 11 4 液壓控制元件的選擇 12 4 1 執(zhí)行元件控制閥的選擇 12 4 1 1 舉升液壓缸回路閥的選擇 12 4 1 2 小車馬達回路閥的選擇 12 4 1 3 托輥馬達回路閥的選擇 13 4 2 泵入口液壓閥的選擇 14 4 2 1 溢流閥的選擇 14 4 2 2 截止閥及減震喉管的選擇 14 4 2 3 單向閥的選擇 14 4 3 控制閥塊的設計 14 4 3 1 設計原則 15 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 3 2 控制閥安裝 15 4 3 3 注意事項 15 5 輔助元件的選擇計算 17 5 1 油箱的設計 17 5 1 1 油箱尺寸的確定 18 5 1 2 油箱安裝 18 5 2 工作介質的選擇 18 5 3 冷卻器的選擇與計算 19 5 4 加熱器 21 5 5 管路選擇 22 5 6 吸油過濾器的選擇 24 5 7 回油過濾器的選擇 25 5 8 空氣濾清器的選擇 26 5 9 液位液溫計的選擇 26 5 10 壓力表的選擇 26 5 11 聯(lián)軸器的選擇 26 5 12 放油閥的選擇 27 5 13 隔板 27 5 14 油箱清洗端蓋 27 結束語 28 參考文獻 29 致 謝 30 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 前 言 在工業(yè)生產中 液壓升降機的使用相當廣泛 它不僅操作方便 而且可以大大提高 工作效率 也廣泛應用于直縫鋼管的生產流程中 由于焊管與無縫管相比具有壁厚 精度搞 成材率高 單位產品投資少 產品成本低等特點 因此在管道選材上焊管 已經(jīng)顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢 而直縫鋼管逐漸替代螺旋埋弧焊管的趨勢 自 20 世紀 70 年代后便已十分明朗 進入 90 年代后 世界上許多石油公司及管道公司已經(jīng)不允許 在油 氣管道上選用螺旋埋弧焊管 由于西方發(fā)達國家建設直縫鋼管生產線比我國早了十幾年 我們新建的直縫鋼 管生產線得以借鑒和吸收國外直縫鋼管生產技術和裝備在將近半個世紀的發(fā)展過程 中的所有成果 通過西氣東輸工程 X 70 大直徑直縫鋼管的研制開發(fā)和 14 2 萬噸大 批量生產的考驗 我國自主開發(fā)的 X 70 大直徑直縫鋼管制造技術已經(jīng)日趨完善 鋼 管質量穩(wěn)定 在國外液壓技術發(fā)展的比較早 各方面技術相對成熟 到目前為止冶金行業(yè)的 自動化生產程度已經(jīng)相當高了 升降機已經(jīng)廣泛應用于煉鋼 煉鐵的各個重要環(huán)節(jié) 大大節(jié)省了工人的勞動了 提高了勞動生產率 直縫鋼管液壓升降機在直縫鋼管生產工藝中主要起運輸和定位的作用 在鋼板 成型與焊接的生產流程中 完成鋼管的運輸 焊接部位位置調整的動作 要保證焊接的順利進行和焊接質量 需要在焊接之前 完成對直縫鋼管的高度 調整 焊縫位置調整 并且要求系統(tǒng)可以根據(jù)不同產品需要調整直縫鋼管的高度 達到精確調整和控制焊縫位置的要求 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 1 系統(tǒng)設計方案的確定 1 1 主要技術參數(shù) 1 運管小車舉升液壓缸 數(shù)量 1 個 負載 58KN 全行程 1270mm 全行程時 間 5s 2 運管小車馬達 數(shù)量 2 個 扭矩 200N M 轉速 50rpm 3 運管小車托輥馬達 數(shù)量 4 個 扭矩 900N M 轉速 33rpm 1 2 系統(tǒng)驅動方案的選擇 通常傳動機構有機械傳動和液壓傳動兩種 直縫鋼管升降機的傳動機構選用液 壓傳動 與機械傳動相比 液壓傳動具有功率 質量比大 便于無極調速和過載保 護 布局靈活方便等多種技術優(yōu)勢 同時 在現(xiàn)代工業(yè)生產中 自動化程度越來越 高 而液壓系統(tǒng)也因為其易于實現(xiàn)自動化 工作平穩(wěn)等優(yōu)點而被廣泛應用 隨著技術的發(fā)展 采用液壓傳動是可靠 合理的 用電磁閥來控制液壓執(zhí)行元 件同步和無級調速 可以更好的滿足工藝 實現(xiàn)其高產 優(yōu)質 低消耗的要求 直 縫鋼管升降機是較大型的升降機 需要比較大的驅動功率 驅動裝置一般選用液壓 缸和液壓馬達 這是因為液壓元件工作可靠 費用較低 此外 利用液壓系統(tǒng)的儲 能作用 還可以使工作臺的能耗較低 1 3 控制方式 根據(jù)直縫鋼管升降機的工藝要求 在生產過程中液壓系統(tǒng)要完成以下動作 液 壓缸 升降 運管小車馬達 帶動小車整體在水平方向的移動 運管小車托輥馬達 利用旋轉運動來帶動鋼管的旋轉 來調整焊接部位的位置 在舉升液壓缸的控制回路中 采用液控單向閥鎖定回路和進油口節(jié)流調速回路 液控單向閥回路容易控制并且鎖緊時間較長 利于保障設備安全 同時 根據(jù)工況 分析 液壓缸在運行過程中負載的變化不大 可以采用進油口調速回路控制液壓缸 的運動速度 小車馬達作為行走機構動力源 采用分流閥同步回路實現(xiàn)馬達同步 并在馬達 泄油回路設置一定的背壓 托輥馬達采用電液比例調速閥的速度同步回路 保證前 后托輥馬達的同步精度 同時前 后托輥兩組馬達分別采用機械連接來完成同步動 作要求 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 供油回路采用液壓泵直接提供動力的結構 在吸油管道中采用截止閥和減震喉 管串聯(lián) 用于減震 在目前液壓技術水平的基礎上 采用比例控制可以使液壓缸或馬達的起動和停 止由于速度的改變而產生的沖擊降到最低 實現(xiàn)運動速度變化的平穩(wěn)過渡 壓力控 制回路可以實現(xiàn)系統(tǒng)的的加載 卸載和液壓馬達的安全工作 并能在過壓狀態(tài)下溢 流或控制泵用電機斷電 以保護整個系統(tǒng)不致因事故而遭致破壞 所以在升降機系 統(tǒng)液壓中 托輥馬達采用比例控制方式 為了實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化 執(zhí)行元件之間的 協(xié)調可以通過 PLC 來完成 也可以通過繼電器來實現(xiàn) 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的計算與選型 2 1 液壓缸計算與選型 2 1 1 液壓缸主要參數(shù)計算與選型 液壓缸活塞面積計算公式為 2 2 4 F AD P 1 式中 F 液壓缸載荷 N P 液壓缸工作壓力 Pa D 液壓缸內徑 m 系統(tǒng)壓力初定為 P 16MPa 缸的作用力 F 58000N 全行程距離 s 1270mm 作用 時間 5s 1 t 根據(jù)公式 2 1 計算活塞面積 A 2 2 6 32 58000 16 10 3 625 10 a F A P N P m 計算液壓缸桿速度 v 2 3 1 1270 5 0 254 15 24 min s v t mm s m sm 由公式 2 1 得 2 4 2 4 4 4 0 003625 3 14 0 0679567 95 DA A D mmm 根據(jù)行程速比系數(shù) 計算活塞桿的直徑 d 0 7d D 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 2 5 0 7 0 7 67 95 47 57 dD mm 查文獻 1 表 17 6 2 圓整液壓缸的內徑 D 63mm 圓整液壓缸的活塞桿直徑 d 45mm 查文獻 1 表 17 6 3 油缸的流量公式 2 6 23 23 10 4 0 06315 24 10 4 0 95 49 98 min v QAvD v L 式中 油缸的容積效率 取 0 95 v D 單位為 m V 單位為 m min 選擇武漢油缸廠液壓缸 10 6345 1600 21UYWF WF 尾部法蘭式 10 活塞桿為外螺紋連接方式 21 壓力級別 21MPa 2 1 2 液壓缸校核 液壓缸實際工作所需的壓力 2 7 2 11 2 2 580000 045 0 0 063 0 063 4 18 87 5 gb FA PP AA MPa 式中 回油背壓 取 0 5MPa b P 無桿腔面積 1 A 無桿腔面積 2 A 計算得 即系統(tǒng)提供壓力要不小于 p g P 18 87MPa 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 2 2 液壓馬達計算 液壓馬達的排量與載荷扭矩和壓差有著密切的關系 具體計算公式為 2 8 2 m T q p 式中 T 液壓馬達的載荷轉矩 N m p p1 p2 MPa 馬達效率 取 0 85 m 馬達流量計算公式為 Q q n 2 9 式中 q 馬達排量 L r 1 n 馬達轉速 minr 液壓馬達進出口壓差初定為 10MPa 2 2 1 馬達排量計算及選型 小車馬達扭矩 T1 200N m 轉速 動作時間 根據(jù)公式 1 55 minnr 2 5t s 2 8 計算小車馬達排量 得 2 10 1 6 6 m 1 m1 rml6 7147 10 5 801010 2002 p 2 q T 選寧波液壓馬達型號為 根據(jù)公式 2 9 計算小車馬達流量 得 壓力 aMP 型號排量 L r 1 額定最高 轉速 r m i n轉矩 N m 1020 32QJM 0 34610165 320483 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 Qm1 qm1 n1 0 346 55 2 11 19 03 L min 1 托輥馬達扭矩 T1 900N m 轉速 動作時間 根據(jù)公式 1 33 minnr 2 2ts 2 8 計算托輥馬達排量 得 2 12 1 6 6 m 2 m2 r 9ml664 10 5 801010 9002 p 2 q T 選寧波液壓馬達型號為 根據(jù)公式 2 9 計算托輥馬達流量 得 Qm2 qm2 n2 0 664 33 2 13 21 912 L min 1 2 2 2 液壓馬達校核 馬達的實際工作壓差 2 14 2 m mmv T P q 式中 T 馬達扭矩 N m 馬達排量 m q 1 rml 馬達容積效率 取 0 92 mv 根據(jù)公式 2 11 計算小車馬達實際工作壓差 壓力 aMP 型號排量 L r 1 額定最高 轉速 r m i n轉矩 N m 1210 8QJM 0 66416252 2501572 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 2 15 1 1 1 3 2 2200 10 0 3460 92 3 946 m mmv T P q MPa 根據(jù)公式 2 11 計算托輥馬達實際工作壓差 2 16 2 2 2 3 2 2900 10 0 6640 92 952 m 2 mmv T P q MPa 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 3 泵與電機 3 1 泵的計算 泵的選型主要根據(jù)系統(tǒng)的工況來選擇液壓泵 泵的主要參數(shù)有壓力 流量 轉 速 效率 為了保證系統(tǒng)正常運轉和泵的使用壽命 一般在固定設備系統(tǒng)中 正常 工作壓力為泵的額定工作壓力的 80 左右 要求工作可靠性較高的系統(tǒng)或運動的設 備 系統(tǒng)工作壓力為泵的額定工作壓力的 60 左右 泵的流量要大于系統(tǒng)的最大工 作流量 為了延長泵的使用壽命 泵的最高壓力與最高轉速不宜同時使用 3 1 1 確定泵的工作壓力 因正常工作中進油管路有壓力損失 所以系統(tǒng)工作壓力為 3 1 max 18 870 6 19 5 Sx PPP MPa 式中 系統(tǒng)工作壓力 S PMPa 執(zhí)行元件最大工作壓力 max PMPa 系統(tǒng)壓力損失 x PMPa 系統(tǒng)工作壓力定為 故泵的工作壓力19 5MPa 3 2 1 3 19 525 5 n PMPa 3 1 2 確定泵的流量 泵的最大流量計算公式 3 3 max pL qKq 式中 q 液壓泵的最大流量 p 同時動作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值 max q K 系統(tǒng)泄漏系數(shù) 一般取 1 1 1 3 L 由于本系統(tǒng)中各執(zhí)行元件單獨動作 故直接取主彎曲油的流量 88 max q L min 根據(jù)公式 3 3 得 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 max 1 2 88 min105 min 6 pL qKqLL 查力士樂相關資料 斜軸式柱塞泵 該泵的基本參數(shù)為 型號 排量 ml r 1 額定壓 力MPa 最高 轉速 r min 1 最大 流量 L min 1 效 率 0 0 功率 KW 440 1013 00A VSODFRXPPBN 4035320010597 35 61 本系統(tǒng)采用兩臺泵一工一備 在此選用一樣的 圖 3 1 A4VSO40DFR 10X PPB13N00 斜軸式柱塞泵功率 流量關系圖 3 1 3 泵的安裝 液壓泵裝置安裝要求如下 1 液壓泵與原動機之間的聯(lián)軸器的型式及安裝要求必須符合制造廠的規(guī)定 2 外露的旋轉軸 聯(lián)軸器必須加裝防護罩 3 液壓泵與電動機的安裝底座必須有足夠的剛性 以保證運轉始終同軸 4 液壓泵的進油管路應短而直 避免拐彎增多 斷面突變 在規(guī)定的油液粘 度范圍內 必須使泵的進油壓力和其他條件符合泵制造廠家的規(guī)定 5 液壓泵的進油管路密封必須可靠 不得吸入空氣 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 6 高壓 大流量的液壓泵裝置推薦采用 泵進油口設置橡膠彈性補償接管 泵出油口連接高壓軟管 泵裝置底座設置彈性減震墊 3 2 電機的選擇 電動機有交流電動機和直流電動機之分 一般工廠都采三相交流電動機 而且 多采用 Y 系列三相異步電動機 其結構簡單 起動性能好 工作可靠 價格低廉 維護方便 由于液壓泵通常在空載下啟動 故對電動機的啟動轉矩沒有過高要求 負荷變化比較平穩(wěn) 起動次數(shù)不多 因此可以采用系列籠型異步電動機 電動機與液壓泵之間通常采用聯(lián)軸器連接 電動機的轉速應在液壓泵的最佳轉 速范圍內 選擇 2750r min 工況下選擇的 故可選擇與其相近的電機轉速 則液壓 泵的流量仍可滿足系統(tǒng) 2800r min 的要求 系統(tǒng)的總電動機的功率選擇直接影響到電動機工作性能和經(jīng)濟性能的好壞 如 果所選電機的功率小于工作要求 則不能保證系統(tǒng)正常工作 使電機經(jīng)常過載而提 早損壞 如果所選電機的功率過大 則電動機經(jīng)常不能滿載運行 功率因數(shù)和效率 較低 從而增加電能損耗 造成浪費 因此在設計中一定要選擇合適的電動機功率 根據(jù)泵的功率要求選擇重慶電機有限公司生產的 Y2 系列三相異步電動機 所需的 兩臺電機選一樣 電機參數(shù) 型號功率 KW轉速 r min效率 22802 35YSB 75287094 5 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 液壓控制元件的選擇 為了方便各液壓閥的選擇 將總系統(tǒng)拆分為四個分系統(tǒng) 分別 對應舉升液壓缸缸系統(tǒng) 小車馬達系統(tǒng) 托輥馬達系統(tǒng)和油源系統(tǒng) 各系統(tǒng)管路流 量圓整后 如下表 表 4 1 各分回路管路流量表 系統(tǒng)工作時壓力 MPa最大流量 L min 19 550 1038 總回路19 588 前 后托輥馬達回 路 19 544 壓油路25 5105 回油路 5105 4 1 執(zhí)行元件控制閥的選擇 4 1 1 舉升液壓缸回路閥的選擇 根據(jù) 分系統(tǒng)的流量為 50L min 工作壓力為 19 5MPa 并根據(jù)液壓站控制閥臺 的設計實際選用疊加閥 各閥型號 節(jié)流閥 210 33 2Z FSBXS 電磁換向閥 410 3 2494WEJ X CGN K 液控單向閥 2 10 33Z SAX 4 1 2 小車馬達回路閥的選擇 根據(jù) 分系統(tǒng)的流量為 38L min 工作壓力為 10MPa 并根據(jù)液壓站控制閥臺的 設計實際選用疊加閥 各閥型號 減壓閥 634 150ZDR DPXY 溢流閥 634 100ZDB VBX 電磁換向閥 46 6 2494WE J XEGN K 分集流閥 31050FJLKLH 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 1 3 托輥馬達回路閥的選擇 根據(jù) 分系統(tǒng)的總回路流量為 88L min 工作壓力為 19 5MPa 前 后托輥馬達回路 流量為 44L min 工作壓力為 19 5Mpa 并根據(jù)液壓站控制閥臺的設計實際選用疊加 閥 各閥型號 比例調速閥 2104 54FREXLBK M 電磁換向閥 410 3 2494WEJ X CGN K 單向閥 10 21SPB 對于比例閥的選取 應設計的要求 比例閥通過托輥馬達位置檢測電信號 控 制前 后托輥速度同步 輸入電信號輸出流量 同時將速度誤差進行反饋 除了流 量參數(shù)外 在選擇比例閥時 還應考慮以下因素 比例閥的流量增益線性好 在速 度同步控制系統(tǒng)中 比例閥的零點漂移 溫度漂移和不靈敏度區(qū)要盡量小 可以更 好保證由此引起的系統(tǒng)誤差不超過設計要求 其他要求 比如零位泄露 抗污染能 力 電功率 壽命和價格等都有一定的要求 根據(jù)流量 40L min 和壓力 19 5MPa 伺服閥選用力士 2104 54FREXLBK M 圖 4 1 比例調速閥流量與電壓設定值關系 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 2 泵入口液壓閥的選擇 4 2 1 溢流閥的選擇 作為泵的的出口的安全用閥 根據(jù)泵的的流量 105L min 工作壓力為 35Mpa 調定壓力 20MPa 先導式溢流閥選用 DBW10A1 5X 200 G24N9K4 通徑 10mm 底板安裝 5X 安裝連接尺寸不變 壓力等級 200bar 4 2 2 截止閥及減震喉管的選擇 泵入口處的低壓球式截止閥 查文獻 1 表 17 7 253 選用型號 3PC Q11F 16P 50 通徑 50 mm 板式連接 最大流量 160L min 生產商 黎明液壓件廠 泵入口處的減震管 根據(jù)上海欣昌產品資料 選用型號 KXT50S10 通徑 50mm 圖 4 2 低壓球式截止閥 4 2 3 單向閥的選擇 泵出口處的單向閥 根據(jù)北京華德產品資料 選用型號 S20P5 0 0B 通徑 20mm 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 3 控制閥塊的設計 閥塊的選用材料一般為鑄鐵或鍛鋼 低壓固定設備可用鑄鐵 高壓強震場合要 用鍛鋼 整體結構加工成正方體或長方體 4 3 1 設計原則 1 塊體內油路通道應盡量簡捷 盡量減少深孔 斜孔和工藝孔 2 對于有垂直或水平安裝要求的元件 必須按其安裝要求設計集成塊 3 集成塊體的外形尺寸 應根據(jù)所安裝元件的外形尺寸 并保證塊體內油道 孔的最小允許壁厚 力求結構緊湊 體積小 重量輕 4 要把工作中需要經(jīng)常調整的元件 如溢流閥 調速閥等 安裝在便于操作 和觀察的位置上 5 塊體上要設置足夠數(shù)量的測壓點 以便在作其功能 耐壓等調試試驗時使 用 6 集成塊與外界連接的油口 如連接液壓泵的油口 通油箱的回油口 通各 種傳感器的油口等 要留有安裝法蘭盤和管接頭的足夠空間 7 對于重 30kg 以上的集成塊 應設置起吊螺釘孔 8 考慮鉆頭剛性及加工偏移 深孔流道的孔深與孔徑之比 一般不大于 10 9 兩邊對鉆的深孔 其交接處的過流斷面 必須不小于其中 個孔的橫斷面 積 4 3 2 控制閥安裝 1 閥的安裝方式應該符合廠家規(guī)定 2 為了保證安全 閥的安裝必須考慮重力 沖擊 震動對閥內零件的影響 3 應注意進油口與回油口的方位 某些閥如將進油口與回油口裝反 會造成 事故 4 為了避免空氣的滲入 連接處應保證有良好的密封性 5 方向控制閥的安裝 一般應使軸線安裝在水平位置上 6 一般調整的閥件 順時針方向旋轉時 增加流量 壓力 反時針旋轉時 則減少流量 壓力 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 4 3 3 注意事項 閥塊的設計必須注意以下問題 同一個液壓回路的液壓元件應布置在同一塊閥塊上 盡量減少連接管道 液壓閥閥芯應處于水平方向 防止閥芯自重影響液壓閥的靈敏度 特別是換向閥一 定要水平布置 控制閥塊零件圖詳見 WJES11 02 控制閥裝配圖詳見 WJES11 03 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 5 輔助元件的選擇計算 5 1 油箱的設計 考慮到要保證系統(tǒng)工作時油箱能夠保持一定的液位高度 油箱必須有足夠大的 容量 而不能僅僅是夠用即可 一般以裝三分之二的油為好 油箱的排油口與回油 口之間的距離應盡可能遠些 管口都應插入最低液面之下 以免發(fā)生吸空和回油沖 濺產生氣泡 管口制成 45 的斜角 以增大吸油及出油的截面 本系統(tǒng)中的回油管 和泄油管均須設置斜角 為了使油液流動時速度變化不致過大 管口應面向箱壁 油箱設計時應考慮如下幾點 油箱必須有足夠大的容積 一方面盡可能的滿足 散熱要求 另一方面在液壓系統(tǒng)停止時油箱應能容納系統(tǒng)中的所有工作介質 而工 作時又能保持適當?shù)囊何?吸回油管應插入最低液面之下 以防止吸空和回油飛濺產生氣泡 管口與箱底 箱壁的距離一般不小于管徑的 3 倍 吸油管口可安裝 100左右的網(wǎng)式或線隙式過 m 濾器 安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器 回油管口斜切成并面向管壁 以防止45 回油沖擊油箱底部的沉積物 同時也便于散熱 吸油管和回油管之間的距離應盡量遠 之間應設置隔板 以加大液流循環(huán) 這 樣能提高散熱 分離空氣及沉淀雜質的效果 隔板高度為液面的 2 3 3 4 為了保證油液清潔 油箱應有周邊密封的蓋板 蓋板上裝有空氣過濾器 注油和通 氣一般都由一個空氣過濾器來完成 為便于放油和清理 箱底應有一定的斜度 并 在最低處設置放油 對于不易開蓋的油箱 應設置清洗孔 以便油箱內部的清理 箱底應距地面 150mm 以上 便于搬運 放油和散熱 在油箱的適當位置要設置 吊耳 以便于吊運 同時還應設置液位計以監(jiān)視液位 對油箱內表面的處理要給予充分的注意 常用的方法有 1 酸洗后磷化 適用于所有介質 但受酸洗磷化槽的限制 油箱不能太大 2 噴丸后直接涂防銹油 適用于一般礦物油和合成液壓油 不適合水液壓液 因不受處理條件限制 大型油箱見多采用此法 3 噴砂后熱噴涂氧化鋁 適用于除水 乙二醇外的所有介質 4 噴砂后進行噴塑 適用于所有介質 但受烘干設備限制 油箱不能過大 考慮油箱內表面的防腐處理 不但要顧及與介質的相容性 還要考慮處理后的可加 工性 制造到投入使用之間的時間間隔及經(jīng)濟性 條件允許時采用不銹鋼制油箱無 疑是最理想的選擇 本設計中采用開式矩形油箱 材料不銹鋼 詳見油箱焊接圖 WJES11 04 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 5 1 1 油箱尺寸的確定 該系統(tǒng)那個有兩臺工作泵 每臺流量為 105L min 由于泵是一工一備 總流量 也為 105L min 查文獻 1 第 17 篇第 5 2 節(jié)液壓油箱有效容積 5 1 3 7 3 7 105315 735 n VqL 油箱的外型尺寸比 長 寬 高 一般為 1 1 1 1 2 3 同時考慮泵站的安裝 方便及合理 設計油箱的尺寸為 容積為 1125L 5 2 1500 750 10001125L 油箱出油口距離油箱底部 200mm 液面最低面應高于出油口液面 200mm 則該郵 箱的有效容積 5 3 1500 750 600 0540 有效 8LV 考慮到泵在最大流量下工作的時間不是很長 油箱有效容積 540L 是合適的 5 1 2 油箱安裝 1 油箱應仔細清洗 用壓縮空氣干燥后 再用煤油檢查焊縫質量 2 必須有足夠的支持面積 以便在裝備和安裝是用墊片等進行調整 油箱應設置隔板將吸 回油管隔開 使液流循環(huán) 油液中的氣泡與雜質分離和 沉淀 隔板結構有很多 另外還可根據(jù)需要在隔板上安置過濾網(wǎng) 油箱可分為開式 油箱和閉式油箱兩種 開式油箱 箱中液面與大氣相通 在油箱蓋上裝有空氣過濾 器 開式油箱結構簡單 安裝維護方便 液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式 閉式油箱一 般用于壓力油箱 內充一定壓力的惰性氣體 充氣壓力可達 0 05MPa 按油箱形狀 分可分為矩形油箱和圓灌形油箱 矩形油箱制造容易 箱上易于安放液壓器件 所 以被廣泛采用 圓灌形油箱強度高 重量輕 易于清掃 但制造較難 占用空間較 大 在大型冶金設備中經(jīng)常采用 本設計中采用開式矩形油箱 材料不銹鋼 詳見油箱焊接圖 WJES11 04 5 2 工作介質的選擇 液壓工作介質的要求 1 粘度合適 隨溫度的變化小 潤滑性良好 抗氧化性能 剪切安定性良好 防銹和不腐蝕金屬 同密封材料相容 消泡和抗泡沫性 抗乳化性性 潔凈度以及 良好的化學穩(wěn)定性等 2 潤滑性良好 工作介質對液壓系統(tǒng)中的各運動部件起潤滑作用 保證系統(tǒng) 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 能夠長時間正常工作 3 抗氧化 工作介質與空氣接觸會產生氧化變質 而且氧化生成的粘稠物會 堵塞元件的孔隙 影響系統(tǒng)正常工作 4 防銹和不腐蝕金屬 5 同密封材料相容 6 消泡和抗泡沫性 7 清潔度 根據(jù)液壓設計手冊選取液壓工作介質型號為 32 液壓油的工作介質 LHM 運動粘度等級為 21 32mms 5 3 冷卻器的選擇與計算 冷卻器除通過管道散熱面積直接吸收油液中的熱量以外 還使油液流動出現(xiàn)紊 流 通過破壞邊界層來增加油液的傳熱系數(shù) 冷卻器的基本要求有 1 有足夠的散熱面積 2 散熱效率高 3 油液通過時壓力損失小 4 結構力求緊湊 堅固 體積小 重量輕 系統(tǒng)發(fā)熱功率計算公式為 5 4 1 ppcm HP 式中 1 1 c pp p q p q 系統(tǒng)發(fā)熱功率 WH 油泵的中輸入功率 W p P 油泵的效率 油泵的容積效率為 85 機械效率為 95 p 液壓執(zhí)行元件的效率 對液壓缸一般按 95 計算 m 液壓回油效率 c 各液壓執(zhí)行元件工作壓力和輸入流量乘積總和 1 1 p q 各油泵供油壓力和輸入流量乘積總和 pp p q 由于各執(zhí)行元件是順序工作 分段求出各段的發(fā)熱功率 由于電機一直處于工作狀態(tài) 故 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 保持不變 5 5 1 19 5 1052203min pp p qMpa L 0 5s 5 6 1 1 1 19 5 50975minp qMpa L 5 7 975 42 8 2203 c 發(fā)熱功率 33 1 36 7 1092 1 92 15 42 8 95 23 10HW 該段持續(xù)時間 1 5ts 5 10s 5 8 1 22 10 19 03 2380 6minp qMpa L 5 9 380 6 17 27 2203 c 發(fā)熱功率 33 2 36 7 1092 1 92 15 17 27 92 31 3 10HW 該段持續(xù)時間 2 5ts 10 12s 5 10 1 33 19 5 22 41672minp qMpa L 5 11 1672 75 88 2203 c 發(fā)熱功率 33 3 36 7 1092 1 92 15 75 88 92 13 1 10HW 該段持續(xù)時間 3 2ts 總的發(fā)熱功率 5 12 1 12 23 3 3 3 23 531 3 5 13 2 10 12 24 8 10 H tH tH t H t W 式中 t 總時間 s 冷卻器的算熱面積 5 13 A m H k t 式中 t1液壓油進口溫度 K t2液壓油出口溫度 K 1212 22 m tttt t t1 冷卻水進口溫度 K t2 冷卻水出口溫度 K 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 冷卻器的傳熱系數(shù) 初步計算多管式水冷k 465W m2 K 2 116 kWmK 將數(shù)據(jù)帶入公式得 5 23452030 9 22 m tK 14 5 3 2 24 8 10 A 5 9 465 9 m 15 冷卻器選擇型號為 生廠商 營口液壓機械廠 3 42 1LQFWAF 5 4 加熱器 加熱器的加熱功率 5 C V H T 16 式中 油的比熱C jkg K 油的密度 3 kg m V 油箱容積 3 m 油加熱后溫升 K T 加熱時間 s 初算 3 2 1700 900 1 125 10 3600 CJkg K rkg m Vm K Ts 代式 5 16 得 5 17 1700 900 1 125 10 2 69 3600 HW 電加熱器安裝在油箱中 為了防止加熱器管子表面燒焦液壓油 在加熱管的外 邊裝上套管 加熱器的使用安裝要求 加熱管部分應全部浸入液壓油中 不允許因液面降低 而使加熱管部分外露 為保證電加熱器加熱管部分全部浸入液壓油中 應使之水平 安裝 使用電加熱器的時候 應同時加一個熱電偶 當液壓油溫度升高至預定值時 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 加熱器自行斷電 在低溫環(huán)境工作 為保證合適的油溫 油箱須進行加熱 可用蒸汽加熱或電加熱 SRY4 型適合在循環(huán)系統(tǒng)內加熱油類用 其最高工作溫度為 300 故選擇 SRY 型 油用管狀電加熱 型號 功率 1kw 選用五個個 浸入中 250mm 生產商 上海電4220 1SRY 熱電氣廠 5 5 管路選擇 管道的作用是保證油路的連通 并便于拆卸 安裝 根據(jù)工作壓力 安裝位置 確定管件的連接結構 與泵 閥等連接的管件應由其接口尺寸決定管徑 在液壓傳動中 常用的管子有鋼管 銅管 膠管 尼龍管和塑料管等 鋼管能承受較高的壓力 價廉 但彎制比較困難 彎曲半徑不能太小 多用在 壓力較高 裝置位置比較方便的地方 一般采用無縫鋼管 當工作壓力小于 1 6MPa 時 也可用焊接鋼管 紫銅管能承受的壓力較低 經(jīng)過加熱冷卻處理后 紫銅管軟3 6 10paMP 化 裝配時可按需要進行彎曲 但價貴且抗振能力較弱 尼龍管用在低壓系統(tǒng) 塑料管一般只作回油管用 膠管作聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道 膠管分高 低壓兩種 高雅膠管是 鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管 可用于壓力較高的油路中 低壓膠 管是麻繩或棉線編織體為骨架的膠管 多用于壓力較低的油路中 由于膠管制造比 較困難 成本高 因此非必要時不用 導管內徑尺寸應與要求的通流能力相適應 壁厚應滿足工作壓力和管材的強度 要求 內徑和壁厚是選擇液壓導管的重要參數(shù) 液壓系統(tǒng)各個部分的油液流速 都有相應的規(guī)定 對于金屬管內油液的流速一v 般的推薦值為 吸油管路取 壓油管路取 短管道及0 5 2 vm s 2 5 6 vm s 局部收縮處取 回油管路取 泄油管路取 5 10 vm s 1 5 3 vm s 1 vm s 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 表 5 1 鋼管公稱通徑 外徑 壁厚 連接螺紋及推薦流量表 公稱 通徑 Dg m m 公稱 通徑 Dg i n 鋼管 外徑 mm 管接頭 連接螺 紋 mm 公稱 壓力 2 5 MPa 時的 壁厚 mm 公稱 壓力 8 MPa 時的 壁厚 mm 公稱 壓力 16 MPa 時的 壁厚 mm 公稱 壓力 25 MPa 時的 壁厚 mm 公稱 壓力 31 5M Pa 時 的壁 厚 mm 推薦管 路流量 L mi n 203 428M27 21 622 53 54100 25134M33 22234 55160 321 1 442M42 222 5456250 401 1 250M48 22 534 55 57400 50263M60 233 556 58 5630 根據(jù)公式 5 18 4q d v 計算主要油道的直徑 得 主吸油管路 3 10 4 105 4 60 0 05555 3 14 1 q dmmm v 查文獻 1 第 17 篇表 17 8 2 圓整為 65mm 低壓 壁厚取 3 5mm 壓油管路 3 10 4 105 4 60 0 02222 3 14 5 q dmm v 查文獻 1 第 17 篇表 17 8 2 圓整為 25mm 高壓 壁厚取 5mm 回油管路 3 10 4 105 4 60 0 03030 3 14 2 q dmmm v 查文獻 1 第 17 篇表 17 8 2 圓整為 32mm 低壓 壁厚取 2 5mm 泄漏油管路 3 10 4 15 4 60 0 1212 3 14 0 5 q dmmm v 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 查文獻 1 第 17 篇表 17 8 2 圓整為 15mm 低壓 壁厚取 1 6mm 結合實際情況 各管路選擇如下表 2 表 5 2 管路選擇表 管路名稱 最大流量 L 公稱通徑 Dg mm 外徑 mm 管接頭連接螺 紋 mm 壁厚 mm 主吸油管道1055063M60 23 5 壓油管道1052534M33 25 泄漏油管道151522M22 1 51 6 回油管道1053242M42 22 5 舉升液壓缸501522M22 1 53 小車馬達201522M22 1 53 托輥馬達882028M27 24 5 管路的安裝一般在所連接的設備和元件安裝完畢后再進行 鋼管路酸洗應在管 路配置完畢 且已具備沖洗條件后進行 管路酸洗復位后 應盡快進行循環(huán)沖洗 以保證清潔與防銹 5 6 吸油過濾器的選擇 過濾器在液壓系統(tǒng)中 濾除外部混入或者系統(tǒng)運轉中內部產生的液壓油中的固 體雜質 使油液保持清潔 延長液壓元件使用壽命 保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性 液壓 系統(tǒng) 75 左右的故障是由介質的污染造成的 所以應在系統(tǒng)中設置濾油器 根據(jù)濾油器在液壓系統(tǒng)中所處的位置不同 濾油器的種類也多種多樣 線隙式濾油器 一般用于中 低壓系統(tǒng) 這種濾油器阻力小 通流能力大 但不易 清洗 網(wǎng)式濾油器 裝在液壓泵吸油管路上 用以保護液壓泵 它具有結構簡單 通 油能力大 阻力小 易清洗等特點 紙質濾油器 比一般其它類型濾油器過濾精度高 可濾除油液中的微細雜質上的兩 種 這種濾油器有高壓管路的和低壓管路 可安裝壓差發(fā)訊裝置 可用于要求過濾 質量高的液壓系統(tǒng)中 過濾器選擇有兩點最基本的要求 1 過濾精度滿足要求 2 具有足夠大的過濾能 力 壓力損失小 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 圖 5 1 吸油過濾器 系統(tǒng)工況 壓力 過濾精度 系統(tǒng)最大流量 160L min 10MPa 25 m 高壓管式紙質過濾器 生廠商 黎明液壓機電廠 160 80YCXLC 額定壓力 32MPa 額定流量 400L min 過濾精度 80 壓力損失 m 0 2MPa 5 7 回油過濾器的選擇 油箱的回油口一般都設置系統(tǒng)所要求的過濾精度的回油濾油管 以保證返回油 箱的油液具有允許的污染等級 由于此系統(tǒng)選用的雙筒回油過濾器直接安裝在油箱 上 故在油箱上方回油管一側設置兩個連接法蘭 以安裝雙筒回油過濾器 一般來說 是過濾器的過濾精度越高 濾芯堵塞越快 過濾清洗或更換周期就 越短 成本所以 在選擇過濾器時應根據(jù)具體情況合理的選擇過濾精度 以達到所 需要的油液清潔度 另外 應考慮過濾器允許的最高工作壓力和在一定壓差下允許 通過的最大流量 為了保持濾芯不破壞或系統(tǒng)的壓力損失不至過大 要限制過濾器 最大允許壓力降 過濾器的最大允許壓力降取決于濾芯的強度 本系統(tǒng)回油路壓力不高 工作壓力取 流量 1pMPa 105 minqL 根據(jù)液壓設計手冊過濾器產品中選擇低壓回油過濾器 其型號 CHL 160 20LC 額定壓力 1 6MPa 額定流量 400L min 過濾精度 20 壓力損失m 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 生廠商 黎明液壓機電廠 0 075 0 35MPa 該過濾器安裝在油箱頂部 同題部分浸于油箱內并設置旁通閥 擴散器 濾芯 污染堵塞發(fā)信號器等裝置 5 8 空氣濾清器的選擇 在開式油箱上部的通氣孔上必須配置空氣濾清器 兼作注油口用 在油箱頂部 設一連接法蘭以安裝空氣濾清器 法蘭尺寸參照所選空氣濾清器的安裝尺寸設計 若油箱上方空間不夠 也可將空氣濾清器設在清洗蓋上 型號 QUQ1 10 0 25 過濾精度 10 生產商 黎明液壓機電廠 m 本系統(tǒng)空氣濾清器安裝在油箱上方 5 9 液位液溫計的選擇 為了能夠觀察向油箱注入油液的上升情況和在系統(tǒng)過程中看見液位的高度 必 須設置液位計 在油箱一側設置兩個連接法蘭 以安裝液位計 查黎明液壓件廠相 關資料 選用液位溫度計型號 YWZ 500T 5 10 壓力表的選擇 在整個系統(tǒng)中 壓力表主要安裝在閥臺的控制架上 顯示系統(tǒng)工作時的壓力狀 況 方便工作人員較容易的觀測系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及實時壓力 選用一般的壓力表 壓力表的量程應在系統(tǒng)最高工作壓力的 150 200 之間選用 查黎明液壓件廠相關資料 選用 YTXG 100 0 0 25 AC250 5 11 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)電機的軸徑 75mm 查相關成銘液壓件廠資料選用 65 規(guī)格 型號 GICL 此文檔收集于網(wǎng)絡 如有侵權 請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 此文檔僅供學習與交流 型聯(lián)軸器MT3 250 生產商 成銘液壓件廠 1 65 142 32 60 J J B 5 12 放油閥的選擇 放油閥選擇常閉的截止閥 查文獻 1 表 17 7 253 選用型號 YJZQ H15W 通 徑 15mm 生產商 成銘液壓件廠 5 13 隔板 在油箱中間設置隔板以增長液壓油流動循環(huán)時間 將吸 回油管隔開 除去沉 淀的雜質 分離 清除水和空氣 調整溫度 吸收液壓油壓力的波動及防止液面的 波動 在隔板上安裝過濾網(wǎng) 使吸油管與回油管隔開 這樣液壓油可