【JJ-200液壓升降平臺設(shè)計7000字（論文）】

JJ-200液壓升降平臺設(shè)計目錄摘要 1Abstract 21緒論 12確定液壓系統(tǒng)方案 22.1確定基本回路 22.1.1卸荷回路 22.1.2調(diào)速回路的確定 42.2保壓回路的確定 62.2.1保壓回路有以下幾種 62.3液壓傳動系統(tǒng)的形式確定 82.4液壓系統(tǒng)原理圖 93設(shè)計、選擇液壓元件、輔件 103.1液壓缸的設(shè)計 103.2液壓泵的選取 103.3其他元件的計算及選擇 113.3.1管接頭的類型 113.3.2吸油濾油器 113.3.3選擇濾油器的基本要求 123.3.4溢流閥的選擇 123.4油箱的設(shè)計 133.4.1油箱的設(shè)計要點 133.4.2油箱容積計算 143.4.3液壓系統(tǒng)的性能驗算 143.4.4系統(tǒng)發(fā)熱與溫度計算 163.5液壓系統(tǒng)的一般使用和維護 164結(jié)論 18參考文獻 19摘要在輸送過程中，采用液力驅(qū)動，不僅可以實現(xiàn)無極變素數(shù)，而且速度控制簡單，而且可以減少機械結(jié)構(gòu)和部件數(shù)量，從而大大減少了制造成本。近幾年，隨著液壓技術(shù)和自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，它的控制越來越簡便，越來越受到人們的青睞。液壓系統(tǒng)內(nèi)總是充滿油，具有冷卻潤滑的作用，減少摩擦，容易實現(xiàn)過載保護。液壓升降平臺升降穩(wěn)定，安全、可靠；該產(chǎn)品具有操作簡便、適用范圍廣，適用于生產(chǎn)線、倉儲等各種物料的提升。本裝置主要用于起重，設(shè)其起升高度為1米，起重重量為1噸，提升臺提升速度S。它的工作原理是通過兩個雙動式油缸驅(qū)動“X”形框驅(qū)動上板。在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，首先進行了整體方案的設(shè)計，在調(diào)速后，我選用了進油口節(jié)流，卸荷回路選用卸荷回路，采用二位二通電磁換向閥，而保壓回路是我從保壓回路中選用的。在確定了不同的回路后，根據(jù)設(shè)計方案具有結(jié)構(gòu)簡單、散熱良好等特點，將傳動系統(tǒng)定為開放式結(jié)構(gòu)，并進行了液壓元件和輔助部件的設(shè)計、選擇和校核。經(jīng)過計算，選擇45mm液壓油缸，選擇油泵為輪輪泵。水泵確定后，其它部件和輔助部件的合理選取。關(guān)鍵詞：液壓；升降臺；平穩(wěn)可靠1緒論液壓驅(qū)動可實現(xiàn)在移動時的無級變速；液壓驅(qū)動使機械結(jié)構(gòu)簡單，部件數(shù)量少。因為該系統(tǒng)充滿油，對各個液壓部件起到潤滑、冷卻的作用，使得其不易磨損，由山于易于實現(xiàn)過載保護，因此使用壽命更長。液壓驅(qū)動容易達到規(guī)范化；產(chǎn)品系列化，通用性強，便于設(shè)計，制造，推廣。液壓提升平臺因其升降穩(wěn)定而安全；它具有操作簡便、經(jīng)濟、實用的特點，在多條生產(chǎn)線、倉庫、造紙、醫(yī)藥等行業(yè)中廣泛使用，主要適用于生產(chǎn)流水線的高低落差間的物料輸送；物料的上線、下線；在工件組裝過程中調(diào)整工件的高度；大型機械組裝時，零件起吊；大型機床上料、下料；倉庫和裝卸場地配合叉車等運輸工具進行貨物的快速裝載。所以，液壓提升機的設(shè)計和研究是非常有必要的。國內(nèi)液壓、氣動、密封業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，但是距離主機發(fā)展的需要，與國際先進水平還有很大的差距。就水力制品而言，其產(chǎn)品種類僅為國外三分之一，使用壽命僅為國外1/2。每年進口大量液壓、氣動、密封等重要設(shè)備，滿足重點主機、進口主機和關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的需求。根據(jù)海關(guān)的數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，1998年我國液壓、氣動、密封件進口總額達兩億美金，液壓、氣動、密封件各占一億美元，其中液壓、氣動和密封件各占一億，與1997年相比略有減少。從結(jié)余來看，我國的進口商品在我國的市場份額是30%左右。1998年，全國市場的液壓零件需求量達到了6百萬，銷售了將近40億元；我國目前對氣動零件的需求量達到了5百萬，銷售額超過了7億元；整個密封行業(yè)的需求量大約為11億，銷售額為13億。2確定液壓系統(tǒng)方案在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，液壓系統(tǒng)的方案選擇是十分關(guān)鍵的。其目標(biāo)是選取環(huán)路，并將其組合成一個體系，從而決定其工作原理。在理論上，我們了解到，任意一個復(fù)雜的水力系統(tǒng)，都是由幾個簡單的基礎(chǔ)環(huán)構(gòu)成的。液壓元件依次構(gòu)成基礎(chǔ)電路。因此，根據(jù)其工作需求和工作特性，選擇液壓元件構(gòu)成液壓系統(tǒng)。本次設(shè)計的起重高度為1米，起重為1噸。該系統(tǒng)不僅要能夠滿足上述要求，還要兼顧效率和經(jīng)濟方面的問題。2.1確定基本回路2.1.1卸荷回路卸荷回路的功能是在馬達不停機時卸油，也就是將泵輸出的液壓油以最小的壓力返回到油箱。卸荷回路的類型有：圖2中使用了換向閥卸荷回路?；虿捎萌凰耐〒Q向閥中的M（或H、K）滑閥功能，或?qū)⒍欢ㄩy從液壓泵的出口分流，將液壓泵的油液送回到儲罐，液壓泵的液壓系統(tǒng)卸負荷（)，用換向閥卸載。圖21、二位二通換向閥2、溢流閥3、液壓泵圖31、二位二通換向閥2、先導(dǎo)式溢流閥3、液壓泵圖41、液壓缸2、液控單向閥3、二位四通換向閥4、溢流閥5、液壓泵圖3中的減壓閥卸荷回路。當(dāng)先導(dǎo)減壓閥2擰緊管線由二通電磁換向閥連接到儲罐時，液壓泵輸出的油液在極低的壓力下經(jīng)過減壓閥返回到儲罐。實現(xiàn)了油壓泵的卸載。在工作時，對流量變動很大的液壓系統(tǒng)，使用了雙聯(lián)泵。采用一種特殊的油缸來卸油，見圖4。當(dāng)液壓缸活塞向左側(cè)移動并回到結(jié)束時，氣缸上帶有單向閥的側(cè)通油孔打開，液壓泵的液體通過油管從油缸的有桿空腔流入到油罐中，液壓泵卸載。由于該方法共用于低壓、小流量、結(jié)構(gòu)簡單，所以在設(shè)計時選用了第一種卸載方法。2.1.2調(diào)速回路的確定液壓調(diào)速有節(jié)流、體積節(jié)流、體積節(jié)流三種方式，其中體積節(jié)流僅適用于開放式系統(tǒng)。在封閉的系統(tǒng)中，通常采用體積調(diào)節(jié)。由于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，所以固件采用開放式的方式，詳細的理由將在后面說明。節(jié)流調(diào)節(jié)器，包括流量調(diào)節(jié)器、安全閥、計量泵、執(zhí)行器等。該系統(tǒng)通過改變流量控制閥的通流面積，對進、出執(zhí)行機構(gòu)的流量進行控制和調(diào)整，從而實現(xiàn)對速度的控制。它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉、維修簡便、速度調(diào)節(jié)靈活、速度調(diào)節(jié)范圍廣等特點。但其能耗高、效率低，通常在小功率應(yīng)用中使用。節(jié)流回路的節(jié)流方式有：進日節(jié)流、出口節(jié)流、旁通節(jié)流和入口同步節(jié)流，這是因為回路中的流量調(diào)節(jié)閥按下位置的不同而造成的。1)進氣節(jié)流裝置為了讓油液經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸，液壓泵的工作壓力P應(yīng)大于，節(jié)流閥的壓差應(yīng)在工作時或由于負荷的變化或其它原因而發(fā)生變化。圖51、液壓缸2、液壓泵3、節(jié)流閥4、溢流閥2)排氣節(jié)流裝置這是一種將節(jié)流閥置于回油路上的節(jié)流回路，通過節(jié)流閥來控制油腔內(nèi)的油，這樣就可以控制油缸內(nèi)的流量，從而實現(xiàn)對液壓缸的轉(zhuǎn)速的控制。3)旁通節(jié)流調(diào)速器如圖6所示，這樣的變速回路是將節(jié)氣門置于平行于油缸的分支上。節(jié)氣門既能調(diào)整流量，又能溢出過多的流量。在循環(huán)中，減壓閥是一個安全的閥門。1)在節(jié)流區(qū)域固定的情況下，隨著負荷的增加，轉(zhuǎn)速剛度變得更大：2)節(jié)氣門的通流區(qū)域在負荷相同的情況下，也就是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速的變化；3)隨著活塞面積的增大，節(jié)氣門指數(shù)的降低和泄漏系數(shù)的降低都可以使轉(zhuǎn)速剛度得到改善。圖61、溢流閥2、液壓缸3、液壓泵4、節(jié)流閥4)體積節(jié)流循環(huán)體積節(jié)流調(diào)速回路是一種由變速泵與節(jié)流閥組成的調(diào)速回路，它具有很好的應(yīng)用前景。該系統(tǒng)保證了體積調(diào)速電路沒有溢流損失，效率高，發(fā)熱小等優(yōu)點。根據(jù)上述的調(diào)速電路特性，選用了輸入調(diào)速回路。2.2保壓回路的確定有些機械回程時如釋放過快，將引起液壓系統(tǒng)劇烈的沖擊、震動和噪聲，甚至導(dǎo)致管路和閥門的破裂。保壓回路就這樣產(chǎn)生了。2.2.1保壓回路有以下幾種1）用液控單向閥的保壓回路在液壓缸無桿腔油路上接入一個液控單向閥，利用單向閥錐形閥座的密封性能實現(xiàn)保壓。一般在20Mpa工作壓力下保壓10min。圖71、液控單向閥2、三位四通電磁換向閥3、液壓泵4、液壓缸2)保壓回路的副油泵在回路上增加一個副油泵。在油缸增壓完成后，需要保壓，壓力電器會發(fā)出電子信號，給副油泵加油，保持系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。3)保壓回路，采用儲能器當(dāng)采用重錘型蓄能器在保壓時，將油和壓壓加到a點，然后將高壓油加到儲能器上，當(dāng)接觸到極限開關(guān)時，電液換向閥的電磁體1Y被切斷，主液壓泵被卸載，隨后該系統(tǒng)的壓力通過儲能器維持。這種保壓回路的壓液動很低，一般在0。1。圖81、蓄能器2、流量閥3、液控單向閥4、三位四通電磁換向閥5、液壓泵6、液壓缸綜上所述，我選用了第一種用液控單向閥的保壓路。2.3液壓傳動系統(tǒng)的形式確定液壓傳動系統(tǒng)有兩種：一種是開放式的，一種是閉的。在開放式系統(tǒng)中，油泵由儲罐抽油，送至執(zhí)行器，使低壓油直接回到儲罐，具有系統(tǒng)簡單，系統(tǒng)散熱條件良好的特點。在閉合系統(tǒng)中，油泵的進油管與執(zhí)行器的排油管道直接相連，構(gòu)成一個封閉的循環(huán)。另外，在該系統(tǒng)中還需要一臺輔助供油泵，以彌補泄漏損耗。1)所需要的儲罐體積較??；2)高壓或低壓管道均存在一定的壓力。所以，氣流難以進入，運行平穩(wěn)；3)在該系統(tǒng)中，使用了可變軸向柱塞泵，通常無需更換換向閥，從而降低了換向時的沖擊。綜合上述各傳動系統(tǒng)的特性，我選擇了開放式系統(tǒng)。2.4液壓系統(tǒng)原理圖在以上基本回路確定的基礎(chǔ)上，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，如圖9圖91、液壓缸2、卸荷3、保壓4、調(diào)速5、溢流閥6、液壓泵7、濾油器3設(shè)計、選擇液壓元件、輔件3.1液壓缸的設(shè)計選擇合適的系統(tǒng)壓力與整個系統(tǒng)的合理設(shè)計有很大的關(guān)系。當(dāng)液壓系統(tǒng)功率不變時，如果所選擇的系統(tǒng)壓力太小，液壓元件的輔助部件尺寸就會增大；重量越大，成本越高；如果選擇更高的系統(tǒng)壓力，則液壓裝置的負荷；大小和成本都比較便宜。液壓元件和輔件的材料、密封和制造精度的提高，會導(dǎo)致液壓設(shè)備的尺寸、重量、成本、系統(tǒng)效率和壽命的降低。。根據(jù)所要設(shè)計的機器的特點，并參照有關(guān)資料，初選系統(tǒng)工作壓P=10Mpa，，工作壓力F選2500N。計算液壓缸尺寸：活塞面積*液壓缸內(nèi)徑D=查GB/T2348-1993得液壓缸的內(nèi)徑為63mm，外徑為76mm。桿徑比d/D，一般按下述原則?。寒?dāng)下舌塞桿受拉時，一般選取d/D=~..當(dāng)活塞桿手壓時，一般選取d/D=~。所以本設(shè)計取d/D=，即d==44mm，取活塞桿直徑為45mm。無桿腔面積有桿腔面積3.2液壓泵的選取液壓缸所需流量為A液壓缸內(nèi)徑，v液壓缸運動速度液壓缸所需流量q=min。查表選取齒輪泵CB3-10。理論排量10ml/r，理論排量19ml/r,額定流量，總效率?=80%。電動機最大功率。P為系統(tǒng)壓力，q為液壓泵額定流量，?為總效率電機最大功率P=取電動機Y112M-4型；額定功率4KW,功率%。3.3其他元件的計算及選擇根據(jù)齒輪泵的額定流量min查表（JB827-66）。根據(jù)推薦管路通過流量25L/min的管徑為8mm管路通過min的管徑為所以選取公直徑D=8mm的管，鋼管外徑為10mm，管接頭連接螺紋M10*。3.3.1管接頭的類型管接頭按材料可分為金屬管接頭、軟管接頭和快速接頭。通常選用金屬管接頭。金屬管接頭又可分為擴口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、球面焊式管接頭。各管接頭的特點如下:擴口式管接頭:利用管子端部擴口進行密封，不需其他密封件;結(jié)構(gòu)簡單，適用十薄管連接，工作壓力。卡套式管接頭:利用卡套變形卡住管子進行密封，裝拆方便，但對管尺寸精度要求較高，工作壓力焊接式管接頭:利用“O”型密封圈端面密封，連接牢固可靠，對管了尺寸精度要求不高。管壁要求較厚，裝配時需要焊接。工作壓力球面焊接式管接頭:利用球面進行密封，不需要其它密封件。但加工精度要求較高，裝配時需要焊接。工作壓力全根據(jù)以以上介紹的各種管接頭的特點，我選擇了焊接式管接頭，因為它的特點更適合十我所設(shè)計的系統(tǒng)。3.3.2吸油濾油器過濾器的形式如下1)在油泵的吸油管上裝有網(wǎng)狀過濾器，能起到保護油泵的作用。特點是：結(jié)構(gòu)簡單、通油率高、過濾效率低；2)線隙濾油器的濾料強度低，通常應(yīng)用在低壓場合，特點是結(jié)構(gòu)簡單、過濾效果好、通油能力大、但不容易清潔；3)紙心濾油器主要用于油的粗細過濾，與其他濾油器配合使用，具有良好的過濾效率和較高的準(zhǔn)確度，但是容易堵塞，不能清潔，必須更換紙心；4)燒結(jié)型濾油器適用于對過濾品質(zhì)有特殊要求的液壓系統(tǒng)，最好與其他濾清器配合使用。5)磁濾油過濾器，用來過濾有磁性的鐵屑.與研磨劑，特點是使用效果好，維修復(fù)雜；6)片狀濾油器適用于一般的濾料，特點是強度高、不易破損.。3.3.3選擇濾油器的基本要求(1)過濾精度滿足要求;（2）能力滿足設(shè)計系統(tǒng)要求;（3)濾芯應(yīng)有足夠的強度，不至于因油液壓力而破壞;（4）在一定溫度下，有一定的耐久性:(6)容易清洗和更換濾芯;（7）價錢低廉。因此我選的濾油器為XV-40*180j。3.3.4溢流閥的選擇由于系統(tǒng)壓力為10Mpa，流量為min。所以我選擇了自動式溢流閥型號DBDS6P10。3.3.5壓力表開關(guān)選擇由于是板式連接，系統(tǒng)管道公稱直牡8mm。所以我選擇了型號為KF-L8/12E的壓力表開關(guān)。單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥選管式，根據(jù)管路公稱直徑、流量，我選擇了型號MK8G10/V的單向節(jié)流閥。單向節(jié)流閥的選擇單向節(jié)流閥選擇管式的，根據(jù)公稱直徑、流量我選擇了型號為MK8G10/V的單向節(jié)流閥。液控單向閥的選擇選擇液控單向閥為SV10PB120型3.4油箱的設(shè)計油箱的作用是儲油、散發(fā)油的熱量、沉淀油的雜質(zhì)和使油中的氣泡上浮釋出;有時油箱蓋還可以用作油泵裝置和其它液壓元件的底板。3.4.1油箱的設(shè)計要點(1)油罐的體積應(yīng)足以滿足散熱、容納停機時由于地心引力而導(dǎo)致的油液運行時油面保持合適的高度；(2)在油箱的底部設(shè)置一個合適的傾角，設(shè)置一個排油塞子；(3)從結(jié)構(gòu)上考慮要清潔換油，應(yīng)該設(shè)置人眼，以清潔污物；(4)應(yīng)在罐壁上裝有一個油表，并裝有溫度表；(5)油罐上設(shè)有通風(fēng)口，并配有空氣過濾器，有時也可同時使用。(6)抽油管與回油管之間的間隔應(yīng)盡可能地間隔，并且抽油管與箱底部之間的間距為H2D（管直徑）。離箱邊緣不低于3D，回油管應(yīng)插在最低油位以下，以防在回油過程中進入空氣。距離盒底部2d（管直徑）;(7)為了防銹和防凝水，在油箱的內(nèi)壁上涂上一層優(yōu)良的防油漆。根據(jù)上述設(shè)計要點，本人進行了油罐的設(shè)計，但因機械工作不多，故未設(shè)設(shè)計溫度表，并減少了兩個分隔件的設(shè)計。1、吸油管2、空氣閥3、回油管4、上蓋5、油面指示器6、擋板7、放油閥8、過濾器3.4.2油箱容積計算按經(jīng)驗公式計算油箱容積:我所設(shè)計的油箱設(shè)有冷卻器，在這種情況下，油箱的長:寬:高為1:1:1到1:2:3.油面達到油箱高度的80%。油箱的長為370mm,寬為365mm高為320mm。3.4.3液壓系統(tǒng)的性能驗算壓力損失的計算l)判斷流動狀態(tài)由雷諾系數(shù)r可知，在油液粘度一定的條件下，Re大小與q成正比，與管道的內(nèi)徑成反比。缸的所需流量為min,管了公稱直徑d為8mm,粘度所以由于累諾數(shù)Re小于臨界雷諾數(shù)2000，由此可推論出各工況下的進、回油路中油液的狀態(tài)為層流。2)計算沿程壓力損失設(shè)系統(tǒng)采用N32液壓油，室溫為20度時，進、回油管長均為2m，液壓油的密度為帶入公式計算為：=3)局部壓力損失的計算局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力損失，前者視管道具體安裝結(jié)構(gòu)而定，一般取沿程壓力損失的10%；后者與通過閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失為，則當(dāng)通過閥的流量為q時的閥的壓力損失為=。本設(shè)計里通過閥的最大流量為min，所以通過整個閥的壓力損g失很小，且可忽略不計。所以局部壓力損失=。4）壓力損失=效率的計算?=實際工作壓力實際工作流量理論壓力理論流量工作效率3.4.4系統(tǒng)發(fā)熱與溫度計算升降平臺上升升速度s，上升時間t=1/=50s查手冊得最高溫度75度泵所做的功率P為工作壓力q為理論流量泵所做功P為3021W液壓缸的功率F為工作負載V液壓缸運動速度液壓泵所做功P為100W功率損失=2921wCp為液壓油比熱，kJ/kg取ρ為液壓油容重，kg/L取L總效率為η=K為補油系數(shù)，一般在～之間，為了安全取最小=經(jīng)計算系統(tǒng)發(fā)熱溫度為度符合要求。3.5液壓系統(tǒng)的一般使用和維護1)通常情況下，儲罐內(nèi)的油水始終處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。當(dāng)管道和氣缸容積較大時，應(yīng)該先加滿足夠的油。在發(fā)動后，三于油會流入管路及氣缸，油面將會降低，并導(dǎo)致過濾器的表面暴露。所以，他需要再次補充能量。再次使用時，仍會有漏油現(xiàn)象，應(yīng)在油罐外部安裝一個水位表，方便日后隨時進行檢查和補充。2)應(yīng)時常保持油缸的干凈，并定期進行油污的檢驗。(1)嚴(yán)禁將雨、灰塵堆積于桶內(nèi)或?qū)⑵浞胖糜诘孛妫?2)在進行清潔時，切勿使油脂滴入；(3)定期清潔油罐，加油時必須經(jīng)過120目油嘴；(4)對管道進行清潔，通常應(yīng)該在4~5個鐘頭前用渦輪機油沖洗，再用同樣的機油沖洗4~5個鐘頭；(5)最好不要采用銅管道作水力管路，必須要在油水中浸泡24個多鐘頭，形成不可治愈的膠片。(6)要定期更換機油，防止溫度過高。4結(jié)論畢業(yè)設(shè)計課程即將完成，此次的畢業(yè)設(shè)計，讓我收獲了許多的經(jīng)驗，同時也將四年來所學(xué)的東西，尤其是機械的設(shè)計，機器的制作；對液壓傳動、機電一體化、工程學(xué)繪圖等方面的專業(yè)技能再一次有了較為全面的認識和掌握，使我對兩者的關(guān)系有了全面的認識。有組織地學(xué)習(xí)一套方案所必須的各種技能。參考文獻[1]李岱宗.剪叉式液壓升降平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與核心技術(shù)研究[J].中國設(shè)備工程,2021(03):198-199.[2]張洪千.剪叉式液壓升降平臺設(shè)計及性能分析[D].遼寧石油化工大學(xué),2020.DOI:10.27023/ki.gfssc.2020.000117.[3]劉剛,陳嘉俊.HU1000型液壓升降平臺整體設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件,2020(10):108-109.DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2020.10.046.[4]房慶君,范浩,劉志成,陳富振,查明彥,李自軒.液壓升降作業(yè)平臺自主設(shè)計與分析——100噸升降平臺案例[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2020,17(03):87+89.DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.