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全气动高压注油机及其油脂泵的设计开题报告.doc

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全气动高压注油机及其油脂泵的设计开题报告.doc

开题报告课题名称250mm全气动高压注油机及其油脂泵的设计专业机械电子工程专业方向机电一体化班级学号学生姓名指导教师教研室2010年09月15日1开题依据1.1注油机的应用简述注油机目前主要用于重型,矿山机械行业。重型,矿山机械大致包含了采矿,冶炼,轧制,锻压,润滑和液压等几大类设备,是我国国民经济的基础工业的重要辅助设备。我国的注油机发展与国外先进水平相比,尚有较大的差距。其中,主要原因是成套设备和控制水平低。油脂被广泛运用于轴承等运动部件的润滑。由于其流动性差,给注油带来了一定的困难。且国内生产的注油机,由于通常注油阻力大,特别在北方,冬季环境温度低的地方,油脂粘度大。而普通注油机压力低,流量小,不但注油费时,工效低,且难以将油脂注入,加大了工人的劳动强度。本课题原是为满足上海隧道工程的需要,为隧道工程机械的润滑而设计的注油机。课题前期工作已完成。所设计制造的注油机已经用于生产实际。本次设计实在原设计的基础上做系列化和改进设计。本课题是要求学生完成气缸缸径为250mm的全气动高压注油机的高压油脂泵设计,并从中探讨研究其设计方法。1.3液压泵的比较1、齿轮泵工作原理图1(齿轮泵原理图)依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。外啮合双齿轮泵的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时,吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大,压力降低,液体在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动,一个个齿间的液体被带至排出腔。这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小,而将液体排出。过容许值而损坏泵或原动机齿轮泵适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。泵的流量可至300米3/时,压力可达3107帕。它通常用作液压泵和输送各类油品。优点齿轮泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便,有自吸能力。缺点流量、压力脉动较大且噪声大。齿轮泵必须配带安全阀,以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过安全值。2齿轮泵的额定排出压力与工作部件尺寸,转速无关,主要取决于泵的密封性能和轴承承载能力。齿轮泵会产生困油现象,是封闭容积中的压力急剧升高或下降,产生很大的附加承载,功率损失及液体发热等不良现象。本课题要求输出压力达到42MPA,工作环境为高压,考虑的齿轮泵的泄漏和困油等缺点,故不适合2.叶片泵工作原理1转子2转子3叶片图2(叶片泵原理图)叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两次吸油与排油。优点流量大,噪声较低流量脉动小,调节也很方便,径向载荷小,具有过载保护功能。缺点结构复杂,对油液污染敏感,叶片一绞死,工作可靠性差。叶片泵流量均匀,运转平稳,噪音小,容积效率高,但不适用高压场合,自吸能力差,对污物敏感,结构复杂,加工精度要求高。故不满足设计要求。3.柱塞泵工作原理3图3(柱塞泵原理图)柱塞泵由缸体与柱塞构成,柱塞在缸体内作往复运动,由柱塞与缸孔组成的密闭工作容腔发生容积变化而实现吸油,排油过程。柱塞泵可分为径向式和轴向式两大类。犹豫径向柱塞泵结构复杂,体积较大,在许多场合已经逐渐被轴向柱塞泵替代。轴向柱塞泵因柱塞的轴线与缸体轴线平行或接近于平行而得名。工作压力高,一般可达3240MPA,在高压下仍能保持较高的容积效率。优点柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便,容积效率高,容易实现变量。缺点结构复杂,跟叶片泵比没有过载保护功能,对油液污染敏感,滤油精度要求高,材质加工精度的要求也较高,价格昂贵。1.4发展趋势我国隧道工程用注油机都是从国外进口,价格昂贵。随着我国国民经济的发展,交通事业也蓬勃发展,隧道工程日益增多,迫切需要注油机的国产化。随着工业现代化进程的不断深入,用于隧道、矿山、石油开采、汽车拖拉机制造等行业的大型干油注油机(压力大于400bar,干油流量大于4000ml/min)的需求越来越大,而综观国内此类设备的市场,几乎是进口产品的一统天下。进口产品其价格高(几倍甚至十几倍于国产品的价格),配件难求(至少数周甚至数月才能到货的现状势必大大影响生产)的弊端越来越显现。为此,根据国家863计划,大型干油注油机的国产化是势在必行的。本研制的注油机以压缩空气为动力,借助气缸活塞运动带动油脂泵,将润滑油脂直接从油脂桶内吸出,然后输送到机器设备需要润滑的部位课题前期工作已完成。所设计制造的注油机已经用于生产实际。本次设计实在原设计的基础上做系列化和改进设计。本课题是要求学生完成气缸缸径为250mm的全气动高压注油机的高压油脂泵设计,并从中探讨研究其设计方法。

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