關(guān)于設(shè)計(jì)一臺(tái)液壓叉車(chē)系統(tǒng)

1、液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)一臺(tái)叉車(chē)液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì)者姓名 設(shè)計(jì)者學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師 三江學(xué)院2015 年12 月24日第1章 工況分析1.1 液壓參數(shù)液壓缸行程1750mm，活塞桿直徑變?yōu)?5mm，查液壓工程手冊(cè)或參考書(shū)，此時(shí)取活塞直徑為80mm，于是，該液壓缸的有效作用面積為： Ar=d2/4=5.02*10-3m2 由于液壓缸所需輸出的功保持不變，所以液壓輸出的作用力變?yōu)椴孳?chē)額定負(fù)載的兩倍，即： Fl=2Gg=29400N液壓系統(tǒng)所需的工作壓力為：Pn=Fl/Ar=5.86MPa取起升液壓缸的工作壓力為14mPa，該工作壓力對(duì)于液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)屬于合適的工作壓力，因此起升液壓缸可以

2、采用這一參數(shù)。在由動(dòng)滑輪和鏈條組成的系統(tǒng)中，起升液壓缸的最大運(yùn)動(dòng)速度是叉車(chē)最大運(yùn)動(dòng)速度是叉車(chē)最大運(yùn)動(dòng)速度（0.48m/s）的一半 Vmax=V1/2=240mm/s于是：q=ArVmax=1.2*10-3m3/s=72L/min此時(shí)，起升液壓缸活塞移動(dòng)1.5m，叉車(chē)貨叉和門(mén)架移動(dòng)3m。1.2 工況分析：工況分析負(fù)載F=2Gg=2*1500*9.8=29400N最大靜摩擦力Fj=2fiGg=0.19*29400=5586N最大動(dòng)摩擦力Fd=2fdGg=0.08*29400=2352N上升啟動(dòng)時(shí)F1=F+Fj=29400+5586=34986N上升穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)F2=F+Fd=29400+2352=31

3、752N下降穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)F3=F-Fd=29400-2352=27048N速度分析上升速度V1V1=0.5*480=240MM/S下降速度V2V2=0.5*350=175MM/S時(shí)間t平均=0.5*t=0.0625s上升時(shí)加減速時(shí)段位移s1=0.5*v1*t平均=7.5mm下降時(shí)加減速時(shí)段位移s2=0.5*v2*t平均=5.47mm液壓缸缸的行程L=1650mm液壓缸的有效作用面積A=3.14/4*d*d=0.00502M2液壓系統(tǒng)的工作壓力P=F/A=29400/0.00502=5.86MP工況負(fù)載組成負(fù)載值液壓缸加速上升0-F+Fj-F+Fd0-34986-31752液壓缸勻速上升F+Fd31

4、752液壓缸減速上升F+Fd-F31752-29400液壓缸加速下降F-F-Fd29400-27048液壓缸勻速下降F-Fd27048液壓缸減速下降F-Fd-027048-0工況分析1.3 負(fù)載圖和速度圖的繪制圖1-1 負(fù)載行程圖圖1-2 速度行程圖第二章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖2.1 起升回路的設(shè)計(jì)：為了防止液壓缸因重物自由下落，同時(shí)起到調(diào)速的目的，起升回路的回油路中必須設(shè)置背壓元件，以防止貨物和貨叉由于自重而超速下落，即形成平衡回路，為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，起升回路可以有兩種方案，分別采用液壓?jiǎn)蜗蜷y的平衡回路設(shè)計(jì)方案以及采用特殊流量調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)方案。（采用方案二）圖2-1 方案二2.2 傾斜回路的

5、設(shè)計(jì)：采用兩個(gè)并聯(lián)的液壓缸作執(zhí)行元件，兩個(gè)液壓缸的同步動(dòng)作是通過(guò)兩個(gè)活塞桿同時(shí)剛性連接在門(mén)架上的機(jī)械連接方式來(lái)保證的，以防止叉車(chē)發(fā)生扭曲變形，更好地驅(qū)動(dòng)叉車(chē)門(mén)架的傾斜或復(fù)位。為防止貨叉和門(mén)架在復(fù)位過(guò)程中由于貨物的自重而超速?gòu)?fù)位，從而導(dǎo)致液壓缸的動(dòng)作失去控制或引起液壓缸進(jìn)油腔壓力突然降低，因此在液壓缸的回油管中應(yīng)設(shè)置一個(gè)背壓閥。一方面保證傾斜液壓缸在負(fù)值負(fù)載的作用下能夠平穩(wěn)工作，另一方面也可以防止由于進(jìn)油腔壓力突然降到低于油液空氣分離壓甚至飽和蒸氣壓而在活塞另一側(cè)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。圖2-2 傾斜系統(tǒng)原理圖2.3 方向控制回路的設(shè)計(jì)：采用多個(gè)普通的三位四通手動(dòng)換向閥，分別對(duì)系統(tǒng)的多個(gè)裝置進(jìn)行方向控制，

6、本實(shí)例采用兩個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥分別控制起升液壓缸和傾斜液壓缸的動(dòng)作。本設(shè)計(jì)實(shí)例叉車(chē)工作裝置液壓系統(tǒng)擬采用普通的三位四通手動(dòng)換向閥控制方式，用于控制起升和傾斜裝置的兩個(gè)方向控制閥均可選用標(biāo)準(zhǔn)的四通滑閥。圖2-3 普通換向閥控制方式2.4 液壓閥的選擇：表2-1 液壓閥型號(hào)及技術(shù)參數(shù)序號(hào)元件名稱(chēng)流量L/min最高使用壓力/MPa型號(hào)1三位四通手動(dòng)換向閥510031.54WMM6T502單向閥117621DT8P10605103溢流閥312031.5DBDH6P10/2004單向閥121021DT8O10205105流量調(diào)節(jié)閥76731.5VCDCHMF(G1/2)6三位四通手動(dòng)換向閥63025D

7、MG02F107溢流閥41221C17502F108背壓閥和防氣穴閥812031.5MH1DBN 10P220/050M 2.5 液壓泵的選擇：假定齒輪泵的容積效率為90%，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min，則根據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果，液壓泵的排量可計(jì)算為 Dreql=72000/0.9*1500=53.3立方厘米/rev根據(jù)查表，選擇排量為55.1立方厘米/rev的齒輪泵在滿負(fù)載條件下（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500r/min，容積效率90%）的實(shí)際流量為Q1=55.1*0.9*1500/1000=74.4L/min在半負(fù)載條件下（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1550r/min，容積效率93%）的實(shí)際流量為Q2=55.1*0.

8、93*1550/1000=79.4L/min可以滿足設(shè)計(jì)要求電動(dòng)機(jī)的選擇:為減小叉車(chē)工作裝置液壓系統(tǒng)的尺寸，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，雙聯(lián)液壓泵可以有發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。在叉車(chē)工作過(guò)程中，為保證工作安全，起升裝置和傾斜裝置通常不會(huì)同時(shí)工作，又由于起升裝置的輸出功率要遠(yuǎn)大于傾斜裝置的輸出功率，在選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)只要能夠滿足起升裝置供油的大流量液壓泵的功率要求就可，在最高工作壓力下達(dá)流量液壓泵的實(shí)際輸出功率為 P=pq1=5860000*74.4/60*1000=7.27kw齒輪泵的總效率（包括容積效率和機(jī)械效率）通常在80%-85%之間，取齒輪泵的總效率為80%,所需的電動(dòng)機(jī)功率為 P=p/0.8=7.27/0

9、.8=9.09kw2.6管路的選擇：根據(jù)上文中給出的液壓管路流速推薦范圍，假定液壓泵排油路的速度為5m/s,液壓泵吸油管路的流速為1m/s。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)該注意，液壓系統(tǒng)管路的速度為1m/s，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)該注意，液壓系統(tǒng)管路中油液的流動(dòng)速度也會(huì)受到油路和裝置工作條件，功率損失，熱和噪聲的產(chǎn)生以及振動(dòng)等各方面因素的影響。按照半載工況，大流量泵排油管路中流過(guò)的最大流量為：Q=79.4L/min則管道的最小橫截面積為：A=79.4*1000/60*5=265mm2由A=D2/1得：D=18.4mm所以選擇通徑為 20 mm的管路。大流量泵吸油管路中流過(guò)的最大流量為液壓泵的理論流量，即 55.1*1500/1000=82.7L/min,則管道的最小橫截面積為：A=82.7*1000/60=1378.3mm2于是有：D2=4*1378.3/=1755.8mm2即：D=41.9mm所以選用通徑為 50mm 的油管作為大流量泵的吸油管。2.7油箱的設(shè)計(jì)：油箱的有效容積為： V有效=aqv,已知雙聯(lián)泵總理論流量為qv= 82.7+6 =88.7 L/min ,對(duì)于行走工程機(jī)械，為減小液壓系統(tǒng)的