斗輪機液壓驅(qū)動裝置設(shè)計畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）報告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 級 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時間畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱意見表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究 評閱意見：

2、（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。）修改意見：（針對上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見。評閱成績合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱成績 （百分制）： 評閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評閱人姓名所在單位評閱時間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：斗輪機液壓驅(qū)動裝置設(shè)計張艷燕 丁超摘 ?要：斗輪堆取料機被廣泛應(yīng)用于港口、冶金、電力等領(lǐng)域，斗輪是斗輪堆取料機的關(guān)鍵組成部件。相較于傳統(tǒng)滑閥控制、泵壓控制，直接驅(qū)動式液壓控制系統(tǒng)更高效、更節(jié)能。基于此，本文針對斗輪機液壓驅(qū)動裝置設(shè)計進行探討，使用直插式閥塊簡化液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升了斗輪堆取料機運行效能。關(guān)鍵詞：斗輪堆取料機;液壓驅(qū)動;驅(qū)動裝

4、置;直插式閥塊0 引言斗輪堆取料機的斗輪轉(zhuǎn)動需要液壓驅(qū)動裝置來提供穩(wěn)定持續(xù)的動力，因此對斗輪驅(qū)動裝置的性能提出更高要求，由于驅(qū)動裝置的激勵容易導(dǎo)致變幅裝置強振，因此容易導(dǎo)致斗輪堆取料機運行不穩(wěn)。由此可見，優(yōu)化斗輪液壓驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對于改善斗輪堆取料機的整體穩(wěn)定性和性能具有非常重要的意義。而通過直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動斗輪可以節(jié)省能源、簡化整機結(jié)構(gòu)。因此，針對斗輪堆取料的直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置的研究十分必要。1 直接驅(qū)動式斗輪液壓驅(qū)動裝置總體設(shè)計1.1 裝置的基本結(jié)構(gòu)和運行原理直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置主要包括充油、控制、作動、傳動這四個子裝置，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知，直接驅(qū)動式液

5、壓驅(qū)動裝置的硬件主要包括：充油安全溢流閥、充油止回閥、安全閥，大扭矩馬達、主電動機、定量泵、充油泵及配套電動機等1。電動機驅(qū)動單向定量泵運轉(zhuǎn)，泵送液壓油從而驅(qū)動大扭矩馬達。通過調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速來控制液壓油流量，進而控制馬達轉(zhuǎn)速，通過控制電動機轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)負載轉(zhuǎn)矩的控制。因此，電動機基于控制信號執(zhí)行制定的動作，例如啟動、停止、改變速度、改變方向、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)等。1.2 主要部件的選型及參數(shù)計算本次設(shè)計的斗輪堆取料機斗輪直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置需要驅(qū)動斗輪轉(zhuǎn)動，斗輪的傳動機構(gòu)核心是馬達、花鍵。本次設(shè)計的裝置采用的馬達為赫格隆公司的CB560-480型馬達，其具體性能指標參數(shù)如表1所示。其中泵的總效率=0.85

6、5，通過計算可知電動機功率應(yīng)不低于75kW。而常用的交流電動機包括同步電動機、異步電動機兩種，前者成本更高、精度也更高，而斗輪堆取料機不需要很高的控制精度，因此，考慮到成本，本次設(shè)計選用上海麒晟的YE1-90355系列（IP55）高效率三相異步電動機，其額定功率為75 kW，具體技術(shù)參數(shù)如表2所示。（3）主油泵選型以及參數(shù)計算。根據(jù)上文講到的直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置的工作原理可知主油泵通過單向定量泵進行充油操作。因此，主油泵需要較大的液壓功率，在實踐中可以選用額定壓強18 MPa，最大壓強30 MPa的斜盤式軸向柱塞泵，馬達轉(zhuǎn)速達到7 rev/min對用的主油泵流量Q=211.4 L/min，同

7、時裝置的整體效率應(yīng)達到80%以上，因此，主油泵需要的流量最大值可以通過公式（6）計算：根據(jù)參數(shù)計算結(jié)果確定壓油管內(nèi)徑為40 mm、外徑為50 mm。同樣的，可以解算出回油管的內(nèi)外徑參數(shù)，最終確定裝置所用回油管內(nèi)徑50 mm、外徑64 mm。（6）閥的選型?？紤]到直插式閥塊的特點，本次設(shè)計的液壓驅(qū)動裝置采用寧波海虹液壓有限公司螺紋插裝閥。考慮到節(jié)能的需要，所選閥門的最大允許流量以及工作壓力，調(diào)節(jié)范圍等參數(shù)比較好，本設(shè)計選用的主回路安全溢流閥型號為三科AY42H型，輔助回路安全溢流閥選擇A802Y型安全溢流閥。（7）變頻器選型。在選擇變頻器時，需要重點關(guān)注變頻器的額定電壓、額定電流、額定功率，確保

8、這三個參數(shù)值大于電動機的對應(yīng)參數(shù)值。本次設(shè)計的裝置采用的變頻器選用安川F7系列通用矢量控制變頻器，并選用CIMR-F7A型額定功率為75 kW電動機的變頻器，以更好的滿足裝置需求。2 直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)計2.1 直插式閥塊的設(shè)計直插式閥塊能夠簡化直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)，可以大大提高裝置的集成度，使用直插式閥塊有利于液壓驅(qū)動裝置的小型化。本次設(shè)計的裝置安全溢流閥、止回閥等部件集成在閥塊上2?；谥辈迨介y塊的特點，直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置的油源部分由直插式閥塊、連接板構(gòu)成。其中裝置主回路的安全溢流閥充當安全閥，充油回路的溢流閥用于調(diào)節(jié)油壓，止回閥用于確定充油方向，保證充油持續(xù)

9、穩(wěn)定進行，而管路通過連接板連接。如果馬達卡死，而泵仍然在工作時，裝置中的油壓會快速增加，最終導(dǎo)致馬達損壞或管道爆裂，引發(fā)安全事故。因此，需要合理調(diào)節(jié)安全溢流閥的安全參數(shù)，確保液壓驅(qū)動裝置運行在安全壓力下，當油壓超出安全范圍時自動泄壓，從而有效防止安全事故的發(fā)生。裝置所需的額定壓力18 MPa，選用的AY42H型安全溢流閥的額定壓力25 MPa，工作壓22 MPa，符合裝置要求。同時其最大流量為300 L/min，也高于裝置需要的最大流量265 mL/min。充油回路中安全溢流閥的主要作用是控制充油壓力，因為充油壓力太大會增加能源消耗，而過小就不能進行穩(wěn)定充油，本次設(shè)計的液壓驅(qū)動裝置按照實踐經(jīng)驗

10、將充油壓力定位2 MPa3，充油回路所用的止回閥主要作用是確保充油穩(wěn)定進行的基礎(chǔ)上避免主回路液壓油經(jīng)充油回路泄漏，因此，壓力越小，裝置能耗損失越低，所以需要選用的止回閥應(yīng)具有較大的開口，本次設(shè)計的液壓驅(qū)動裝置選用的止回閥型號為 XYF10-08/03.05，其開啟壓力為0.3 bar?；谏鲜鲆笤O(shè)計的直插式閥塊裝配結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.2 油罐設(shè)計在直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置中，單向定量泵、馬達在運行中會漏油，需要補充液壓油。在高壓、高流量得環(huán)境下，液壓油得泄漏量相對較大，常規(guī)的無動力充油難以保證裝置的油壓，需要利用充油泵進行充油4。充油壓力通過閥塊中的安全溢流閥控制，充油方向通過止回閥控制，充油

11、泵油量必須大于所需充油量。多余的油通過安全閥返回到油罐。油罐包含閥塊、連接板、主油泵、充油泵和其他零件，是整個液壓驅(qū)動裝置的核心部分。油罐的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。油罐維持正壓實現(xiàn)充油操作，還可以有效地防止氣蝕和蠕變。壓縮空氣濾清器可將油正壓維持在一定范圍。該裝置選用的空氣濾清器是QUQ型預(yù)加壓空氣濾清器，QUQ型預(yù)加壓空氣濾清器體積小、過濾性能穩(wěn)定、壓降小，不但可以簡化油罐結(jié)構(gòu)，也有利于對油液進行凈化。該裝置選用的空氣濾清器可以使油罐正壓維持在0.75 bar5，通過調(diào)節(jié)濾清器的止回閥可對油罐進行預(yù)加壓，通過油罐中的油量來調(diào)節(jié)油罐的空氣量，控制密封油罐中壓力的變化。在運行期間，油罐中的壓力在不超過

12、0.75 bar的范圍內(nèi)變化，從而進一步確保裝置充油操作的正常進行，同時可以避免油罐內(nèi)壓力過高損壞液壓泵油封。3 結(jié)論為了滿足斗輪堆取料機斗輪驅(qū)動需求，優(yōu)化斗輪堆取料機斗輪液壓驅(qū)動裝置，基于直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置基本結(jié)構(gòu)和工作原理，合理選用液壓組件，設(shè)計、加工、制造符合要求的直接驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置是關(guān)鍵。通過優(yōu)化可使液壓驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)大大簡化，減少了液壓油管道數(shù)量和總長、采用直插式閥塊實現(xiàn)各閥的集成，利用連接板實現(xiàn)管道連接可使裝置的安裝、使用、維護更加方便，裝置運行效率更高。參考文獻1 周立紅.斗輪機液壓系統(tǒng)技術(shù)改良的相關(guān)探究J.工業(yè)C，2016（6）：26.2 白旭.斗輪機液壓系統(tǒng)技術(shù)改造J.

13、寧夏電力，2019（4）：67-70.3 陳亮.斗輪機主機俯仰直驅(qū)式液壓系統(tǒng)靜動特性及控制的研究D.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2011.4 秦世桐.斗輪機主機俯仰直驅(qū)式液壓系統(tǒng)靜動特性及控制的研究J.中國科技投資，2017（9）：4-5.5 賈延遜，黃有義，徐萬鑫，等.插裝閥在門式斗輪堆取料機起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用J.起重運輸機械，2015（3）：66-69. Bucket wheel stacker and reclaimer is widely used in ports， metallurgy， electric power and other fields. Bucket wheel i

14、s the key component of bucket wheel stacker and reclaimer. Compared with traditional slide valve control and pump pressure control， the direct drive hydraulic control system is more efficient and energy-saving. Based on this， this article discusses the design of the hydraulic drive device of the bucket wheel machine， and uses the in-line valve block to