带式输送机自动张紧装置设计_毕业设计

目录摘要ABSTRACT第1章绪论111输送机自动张紧装置的一般概念112输送机张紧装置的分类113液压自动张紧装置与其它张紧装置的类比2第2章总体设计321设计任务322设计方案的确定3221液压自动张紧装置的特点3222液压张紧系统工作原理3223总体设计方案的确定5第3章各元件的确定631油缸的选择和计算632液压油液的功能和基本要求733液压泵的选择及计算934电动机的确定935各种阀类的选择10351电磁换向阀的选择10352溢流阀的选择11353压力继电器的选择12354压力表的选择13355滤油器的选择14356蓄能器的选择15357伺服阀的选择16358液控单向阀的选择1836其它元件的选择20361滑轮的选择20362钢丝绳的选取20363液压泵站的选择与安装20第4章管路的设计2241管路的确定2242吸油管的设计2243压油管的设计2344液压系统中的压力损失验算23第5章主要部件的设计计算及强度校核2651油缸后的支座的设计及强度校核2652液压缸活塞杆上的耳环的设计及强度设计27第6章设计分析29结论31致谢32参考文献33专题34附录142附录249摘要输送机时橡胶和纤维织品两者复合而成的制品，在应用中的重锤张进装置，在运行一段时间后，重锤会自动下降一段距离，使输送带变长。这说明输送带发生了蠕变，在启动、制动过程中也会产生蠕变现象。此时张紧装置就必须进一步收缩才不会发生打滑现象。由此可见，张紧装置是保证带式输送机正常运转必不可少的重要部件。该论文主要介绍了带式输送机的自动张紧装置的设计过程，详细的介绍了各个液压元件的选取。自动张紧装置的设计是张紧装置的设计的一个重大变革。关键词自动张紧装置带式输送机液压张紧系统ABSTRACTTHISPAPERMAINLYINTRODUCEDBASEDONTHEPROENGINEERINGTHREEDIMENSIONALENTITYDESIGNSOFTWARETOTHEY0X500MODELFLUIDSTRENGTHCOUPLERDESIGNANDTHEASSISTANCEMANUFACTUREPROCESSHASINDETAILGIVENTHEFLUIDSTRENGTHCOUPLERSHAPINGPROCESSASWELLASUTILIZESPROENGINEERINGTOTHEFLUIDSTRENGTHCOUPLERSPAREPARTDESIGNANDTHEASSEMBLYPROCESS,UTILIZEDTHEPROENGINEERINGGRASSINTHEDESIGNPROCESSTODRAW,MODULESFULLYANDSOONCOMPONENTS,ASSEMBLY,ENGINEERINGPLATASWELLASMOVEMENTSIMULATION,BASICALLYHASREALIZEDTHEDESIGNINGENIOUS,CONVENIENTQUICKLY,THEEFFICIENCYANDTHERELIABILITYHIGHERTHEMERITWHICHCOULDNOTACHIEVEINTHETRADITIONALDESIGNPROCESSNEXT,THISARTICLEALSOELABORATEDVERYMUCHABOUTTHEFLUIDSTRENGTHCOUPLERASPECTCOMPREHENSIVEKNOWLEDGEKEYWORDTHEFLUIDSTRENGTHCOUPLERMODULELIMITSTHEMOMENTOPERATIONALFACTORASSEMBLYCONSTRAINEDMOTIONSIMULATION第1章绪论带式输送机主要用于输送煤炭、矿石、沙石、谷物等散装物料。其在连续装卸条件下能实现连续运输，所以生产率较高；另外皮带传送机结构简单，设备费用低；工作平稳可靠、噪音小，输送距离长，输送量大，能源消耗少；同时可在皮带的任意位置加料或卸料，容易实现倾斜输送。其应用范围相当广泛，遍及矿山、冶金、化工、建筑、轻工、港口和车站货场。而拉紧装置是带式传送机不可缺少的重要组成部分，它直接关系到带式传送机的安全运行及使用寿命，对于大运量、长距离等大型带式传送机而言更是如此。到目前为止，在社会生产中有多种皮带拉紧装置得到应用。以往煤矿井下用带式传送机一般均采用固定绞车拉紧或重锤拉紧，很少见到别的类型。由于固定绞车拉紧装置只能定期张紧皮带，而皮带的张紧程度往往与操作者的经验有关，经常出现张紧力过大或者过小，并且直接影响到带式传送机的冲击动负荷，所以固定绞车拉紧装置对于传送机的安全及平稳运行极为不利。因此，我们有必要研制成一种自动型的张紧装置来实现输送机的张紧过程。11输送机自动张紧装置的一般概念自动张紧装置属是保证带式输送机正常工作的重要部件，可自动地对输送机张力进行实时控制满足带式输送机正常运行的要求。即改善带式输送机的起、制动性能，提高整机运行的可靠性，在不同的使用条件下，可以保证胶带具有最合理的张力。12输送机张紧装置的分类张紧装置可分为固定式张紧装置和自动式张紧装置两大类。1固定式张紧装置。固定式张紧装置分重锤式张紧装置和刚性张紧装置。重锤式、水箱式都属于重力张紧装置。重历式张紧装置始终使输送带初拉力保持恒定，在启动制动时会产生上下振，但惯性力很快消失。刚性张紧装置有螺旋张紧、手动或电动张紧装置等几种，它们的张紧力是固定不变的，不能自动调整，在安装后，张紧一次可运行一段时间，但还要收紧一次，以消除蠕变。2自动式张紧装置。自动测力张紧装置以张紧力作为反馈信号随时间变化设定拉力，进行比较，并随时调整张紧装置的该向滚筒的位移。如启动时会自动加大张紧力，运输时恢复恒定拉力，对延长输送带寿命十分有利。13液压自动张紧装置与其它张紧装置的类比液压式自动张紧装置与机械、电力、气压传动相比，其特点（1）液压传动装置能在运行过程中进行无级调速,调速范围较大。（2）在同样功率情况下，液压传动装置的体积小、质量轻、惯性小、结构紧凑，且能传递较大的力和转矩。（3）液压传动装置工作较平稳、反映快、冲击小，可以高速启动、制动及换向，操作简单方便。（4）液压传动装置省力，易实现自动化。（5）液压传动易于实现过载保护，可以自动润滑，因此使用寿命较长。（6）液压传动装置可以很简单的实现直线运动和回转运动，其布置也具有很大的灵活性。（7）液压传动装置由于其元件实现了系列化、标准化、通用化，容易设计制造和推广运用。8在液压传动装置中，因功率损失等原因所产生的热量可以由流动着的油液带走，因此避免了局部温升现象。第2章总体设计21设计任务参数设定及工况分析设张紧行程L2M，活塞杆运动速度4M/MIN。DT型带式输送机的VT3246072N,T4255915,每天工作22H，停车2H，全年工作360天，每天停机两次。张紧装置在驱动滚筒之后，所以张紧力FT3T4，这个张紧力是只考虑带式输送机在满载正常运行情况下的张紧力。当启动时，所需要的输送带的张紧力15F启F用公式表示为FT3T42460722559151019KNF其15F7529KN22设计方案的确定221液压自动张紧装置的特点液压自动张紧装置的工作过程中，由于张紧力在输送机启动时和正常运行时不同，这就要求液压系统必须能够在两种压力下工作。在带式输送机运料的过程中由于负荷或其它原因引起输送带拉力增大、减小，液压系统就会自动调节张紧力，保证输送带正常工作。222液压张紧系统工作原理皮带式传送机在启动时和稳定运行时对皮带的张力要求是不同的，启动时所需要的张力大约是稳定运行时所需要的张力的15倍。这就需要液压系统能在两级工作压力下工作，一个是启动压力，另一个是稳定运行时压力，前者约为后者的15倍。系统工作原理图如下12溢流阀3电磁换向阀4伺服阀5液压缸6压力表7力传感器8拉紧小车9压力继电器10液控单向阀11蓄能器12液压泵13电动机14单向阀15过滤器本方案采用一个直动溢流阀2和一个叠加溢流阀并联来实现这个目的。叠加溢流阀由直动溢流阀1和二位二通电磁换向阀3串联而成。当二位二通电磁换向阀3通电时，其阀芯处于右位，二位二通电磁换向阀通导，叠加溢流阀才通导。直动溢流阀2的调定压力较大，是叠加溢流阀的调定压力的15倍。系统启动时，二位二通电磁换向阀3不通电，叠加溢流阀不通导，油液只能经由直动溢流阀2溢流；系统启动后稳定运行时，二位二通电磁换向阀3通电，叠加溢流阀通导，油液经由调定压力较低的叠加溢流阀溢流。这样便可实现两级压力控制。系统要求启动迅速，即液压缸要迅速拉紧原来松弛的皮带，这就使得液压缸启动时需要很大的流量。稳定运行时，张紧的皮带使得液压缸活塞杆移动范围很小，这时液压缸需要的流量下降。为解决这个问题，加了一个蓄能器用以补油，既能及时补油，又能在正常稳定工作时保持恒定压力。首先，电机13启动带动泵12运转给系统加压。当系统压力达到压力继电器9设定的启动压力后，压力继电器9发信号，皮带式传送机启动。皮带式传送机启动后带速达到稳定值时，二位二通电磁换向阀3通电，叠加溢流阀通导，油液经由调定压力较低的叠加溢流阀溢流，同时系统切换到由伺服阀4控制的状态。伺服阀的工作原理预先确定压力指令信号R，它与压力传感器的压力反馈信号I相比较，其偏差量实际压力与给定压力的差值经放大器处理后产生电流I输给伺服阀4，控制加载液压缸，这样就形成了伺服阀压力控制回路。液压缸的拉力与指令信号R一一对应。223总体设计方案的确定（1）液压回路设计。（2）元件的确定。包括油缸的选择和计算，液压油的确定，液压泵的选择及计算，电动机的确定，各种阀类的选择。（3）主要部件的设计及计算强度校核第3章各元件的确定31油缸的选择和计算由液压缸的行程为2M，最大拉力为7529KN,参考液压元件产品样本，决定选用缸径为100MM，活塞杆直径为55MM，行程为22MM，最大拉力为87KN，速比为146的HSG系列的油缸。油缸内的压力为P2FDD42启式中启动拉力，N；F启D油缸内径，MM；D活塞杆直径，MM；油缸机械效率，一般取095。输送机启动、正常运行的压力分别为P124FDD启（）275941461005AMP（）AP6951044222油缸的有效工作面积为D42DA285410CM油缸工作时所需要的最大流量为QAV式中油缸活塞杆运动速度，M/MIN；VA油缸有效工作面积，M2。速度4M/MIN，则QA45481012192L/MINV液压缸的结构图如下所示32液压油液的功能和基本要求液压油液是液压系统中传递能量的工作介质，同时还兼有润滑、密封、冷却和防锈等功能。在液压系统中，由于压力、速度及温度在很大范围内变化，为了保证工作状态的稳定，要求所应用的液压油液能适应这种变化，并保持稳定的性能，不致因外界条件的变化而引起很大的改变或破坏，因此对液压油液提出如下基本要求（1）具有适当的粘度和良好的粘温特性。粘度要符合实际工作条件，粘度国大，摩擦损失将增加；粘度过小，会造成泄漏。粘度过大或过小都将导致效率的降低。因此为了使液压系统能够稳定的工作，液压油液的粘度随温度的变化要小，也即要具有良好的粘温特性。（2）具有优良的润滑性。液压油液对液压系统中的各运动部件起润滑作用，以降低摩擦和减少磨损，保证系统能够长时间正常工作。当前，液压系统和元件正朝高压、高速方向发展，液压元件内部摩擦副处于边界润滑状态，这时，液压油液更应具有良好的润滑性。（3）具有良好的化学稳定性。液压油液与空气接触会产生胶质沉淀物质，这些沉淀粘附在滑阀表面或节流缝隙处会堵塞孔、隙等通道，影响元件的动作，从而降低系统的效率。因此，液压油液应具有良好的化学稳定性。（4）剪切安定性好，液压油液通过液压元件和狭窄通道时要经受剧烈的剪切，使一些聚合型增粘剂分子破坏，造成粘度永久性下降，这在高速、高压时尤为严重。为延长液压油液使用寿命，液压油液的剪切安全性要好。（5）抗乳化性好。水可能从不同途径进入液压油液，含水的液压油液在泵和其他元件的剧烈搅拌下极易乳化，致使液压油液变质或生成沉淀物，防碍冷却器的导热，阻滞阀门和管道，降低润滑性且腐蚀金属，所以，液压油液应具有良好的抗乳化性。（6）消泡抗泡性能好。在大气中，矿物油通常能溶解5至10的空气，空气混入液压油液后会产生气泡，气泡在液压系统内循环，不仅会使系统的刚性下降，动特性变坏，润滑条件恶化，而且还会产生异常的噪音、振动。此外，气泡还增大了与空气的接触，使氧化加速，所以，液压油液应具有良好的消泡和抗泡能力。（7）防锈性能好，对金属的腐蚀性小。长期与液压油液接触的金属件，在溶解于液压油液中水分和空气的作用下会产生锈蚀，而使精度和表面质量受到破坏。锈蚀而使精度和表面质量受到破坏。锈蚀颗粒在系统中循环，还会使磨损加速和系统发生故障。所以，液压油液应具有良好的防锈性能和不腐蚀金属性能。（8）对密封等材料的相容性。密封材料长期共存于液压油液中会产生溶胀软化或干缩硬化，使密封失效，产生泄漏，系统压力下降，以致工作不正常。所以，液压油液对密封材料应有良好的相容性。液压自动张紧装置是在工作时，其工作环境的温度不高，但有防尘要求，油压缸的最高工作压力为1446MPA，参考液压元件产品样本，综合确定选用20号精密机床液压油。20压力油的运动粘度23106M2/S,取1750V20106M2/S，密度为09103KG/M3则20号液压油的动力粘度为50V018VPAS33液压泵的选择及计算GBG1016型单级齿轮泵属于中高压齿轮泵。采用了固定的双金属侧板和二次密封结构，具有耐冲击、维修方便、工作可靠等优点。广泛用于装卸机、铲运机、推土机等机械液压系统的液压能源。由于液压油在主油路只流经一个单向阀的主油路，其压力损失很小，粗估其压力损失PS049MPA，则油泵的工作压力为146091455PMPA额额2S所以油泵的最大工作压力P泵1495MPA油泵泄漏系数1113,取11，则油泵的流量为Q泵KQ11219224L/MIN根据液压元件产品样本选用GBG1016型单级齿轮泵。其参数为每转排量Q164ML/R，驱动功率105KW，额定工作压力P16MPA。当由N1460R/MIN的电动机驱动时，该泵最大流量164146024L/MIN。油泵效率091。34电动机的确定电动机功率为612PQ泵泵电泵H取泵091，则电动机功率为49540KW电当连轴器的效率099时，电动机功率为646099653KW，查手册，选用电动机转数N1440R/MIN，/P电电联H功率75KW的Y132M4型电动机。35各种阀类的选择31电磁换向阀的选择电磁换向阀也叫电磁阀，是液压控制系统和电器控制系统之间的转换元件。它利用通电电磁铁的吸力推动滑阀阀芯移动，改变油流的通断，来实现执行元件的换向、启动、停止。电磁换向阀有滑阀和球阀两种结构，通常所说的电磁换向阀为滑阀结构，而称球阀结构的电磁换向阀为电磁球阀，电磁换向阀可直接用于液压系统，控制主油路的通断和切换；也可用作先导阀来操纵主油路的主阀，如溢流阀、液控阀、调速阀及插装阀等。电磁换向阀的品种很多，按其工作位置数和通路数的多少可分为二位二通、三位四通、三位三通、二位四通等；按其复位和定位形式可分为弹簧复位式、钢球定位式、无复位弹簧式等；按其阀芯切换油路的台肩数可分为两台肩和三台肩式；按其阀体内的沉槽数可分为三槽式和五槽式；按其阀体与电磁铁的连接形式可分为法兰连接和螺纹连接；按其所配电磁铁的结构形式可分为干式和湿式两类，每一类又有交流、直流等形式。由于主油管中的最高工作压力为1495MPA，当油泵所供液压油经电磁换向阀、溢流阀全部卸荷时，通过电磁换向阀的流量为24L/MIN，参照液压元件产品样本，选用24DOB10HT型电磁换向阀，其工作压力为2058MPA，公称流量为30L/MIN。下面是电磁换向阀的结构图。1推杆2阀体3阀芯4弹簧座5盖板它有两个工作油口（即近油口P和出油口A）和两个工作位置当电磁铁断电时，复位弹簧将阀芯推向左边的位置。当电磁铁通电时，则将阀芯推向右边的初始位置。图中所示的初始位置为P、A相通，换向位置为P、A不通，是常开型的滑阀机能，352溢流阀的选择溢流阀是使系统中多余流体通过该溢流阀溢出，从而维持其进口压力近于恒定的压力控制阀。在液压系统中，溢流阀可作定压阀，用以维持系统压力，实现远程调压火多极调压；作安全阀，防止液压系统过载；作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动；作背压阀，给系统加载或提供背压；它还可与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。按结构类型和工作原理，溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀，下图为直动式溢流阀的原理图1调压手轮2缩紧螺母3阀体4阀芯直动式溢流阀图形符号在直动式溢流阀中，当液压作用力低于调定弹簧力时，阀口关闭，阀芯在弹簧力的作用下压紧在阀座上，溢流口无液体溢出；当液压作用力超过弹簧力时，阀芯开启，液体溢流，弹簧力随着开口量的增加而增加，直至与液压作用力相平衡。当阀芯重力、摩擦力和液动力忽略不计时，直动式溢流阀在稳态状态下的力平衡方程为PKX0X/A（31）式中P进口压力即系统压力（PA）；A阀芯的有效承压面积（M2）；K弹簧钢度（N/M）；X0弹簧预压缩量（M）；X阀开口量（M）。由式（31）可以看出，只要在设计时保证XX0，即可使PKX0X/AKX0/A常数。这就表明，当溢流量变化时，直动式溢流阀的进口压力是近于恒定的。两个溢流阀的工作压力分别为1467MPA和944MPA，当压力油全部通过溢流阀卸荷时，其流量为24L/MIN,查液压元件产品样本由此确定选用YEL10H型溢流阀，其工作压力为6862078MPA，公称流量为40L/MIN。在液压系统中，将连个溢流阀分别调整到1467MPA和P944MPA的工作压力即可。353压力继电器的选择压力继电器是当压力信号达到给定值时，电气开关动作，从而发出电信号的液电信号转换元件。主要用于泵的加载或卸荷控制、执行元件的顺序动作以及系统的安全保护和连锁等。当有液压力达到压力继电器的调定压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电气元件动作，使油路卸压、换压，执行机构实现顺序动作，或关闭电动机，使系统停止工作，起到安全保护作用等。主要性能有（1）压力继电器由压力位移转移部件和微动开关两部分组成。按结构类型和工作原理，压力继电器可分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式4种。其中柱塞式压力继电器最常用，按其结构有单柱塞式和双柱塞式之分，而单柱塞式又有柱塞、差动柱塞和柱塞杠杆3种。按所发出电信号的功能，压力继电器有单触点和双触点之分。（2）对压力继电器的性能要求是A调压范围大。压力继电器的调压范围是指其能够发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。B灵敏度。即压力继电器接通和断开时的压力差相对于调定C重复精度高。所谓重复精度，即使压力继电器多次接通或断开时，系统压力之间的最大差值相对于调定压力的百分比。D瞬态特性好，接通和继开时间短。下图为PF型差动柱塞式压力继电器。在柱塞直径相等的情况下，差动柱塞式压力继电器的弹簧刚度小，因而重复精度和灵敏都较高1引线孔2微动开关3橡胶开关4阀体5阀芯6调压弹簧7调压螺钉压力继电器图像符号由液压系统原理图可知，压力继电器的工作压力为1078MPA，根据液压元件产品样本选用PFL8H型压力继电器，其工作电压为220V，工作压力为1078MPA。354压力表的选择压力表所测量的系统工作压力分别为1467MPA和1078MPA，为此选用测量范围为16MPA的Y60型压力表。355滤油器的选择滤油器是一种利用多孔的过滤介质分离悬浮在工作介质中的污染微粒的装置。当工作介质被各种杂质污染时，液压元件和系统的可靠性将下降，寿命缩短。混杂在工作介质中的颗粒污染物，促使液压元件磨损，并造成液压滑阀阀芯的卡死，以及节流缝隙和其他小截面油道的堵赛等事故。另外，悬浮在工作油液中的污染微粒对一些具有分配窗口作用的刃边起磨料作用，从而使遮盖度逐渐减少，造成操作失灵。油液的污染还促使液压元件腐蚀及油液本身的恶化变质。所以保持介质的清洁度是很重要的。对滤油器的基本要求是A能满足液压系统要求的过滤精度。B能满足液压系统对压力和流量的要求。C滤油器的滤芯结构材料应具有一定的强度，并在一定的工作温度下有稳定的性能，有足够的耐久性。D滤油器的结构材料应与使用的介质有相容性。根据实际要求，由于液压系统的工作压力较大，要求过滤质量较高，故选用烧结式过滤器。其结构图如下356蓄能器的选择蓄能器是储存和释放压力装置。在液压系统中的功能是储存能量、吸收脉冲压力、缓和冲击压力等。其用途有多种，主要有（1）作辅助动力源有些液压系统中的执行元件是间歇动作，工作时间很短。有些液压系统中的执行元件随不是间歇动作，但在一个工作循环内速度差别很大。对于这些系统，应用蓄能器后，就可以减少液压泵排量，降低电机功率，节约能源。（2）作补偿泄漏和保持恒压用对于执行元件长时间不动，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定。（3）作应急动力源某些液压系统，当液压泵发生故障或突然断电时，利用蓄能器作应急动力源，提供所需油量，使执行元件继续完成必要的动作，是液压缸的活塞杆缩回到缸内，以保证安全。（4）作热膨胀补偿器用在某些温度变化幅度很大的封闭式液压系统，当系统受热温度上升时，管路和液压油都发生体积膨胀。由于大多数液体的体积膨胀系数大于管子材料的膨胀系数，膨胀了的液体体积使整个系统压力升高。有时可能超过安区极限压力带来危险。在这种情况下，装一个适当容量的蓄能器，就可以吸收系统液体体积的增加，把系统压力限制在安全范围内。当系统受冷温度下降时，液体体积收缩，蓄能器可反过来向系统共给所需的液体。（5）作液体补充装置用在封闭的液压系统中，蓄能器可以有效的作为一个液体补充装置。当液压缸的活塞杆被外力驱动内缩时，油液从活塞腔经节流阀挤向液压缸活塞杆腔。由于活塞两端面积不相等，活塞下移时，多余的油液流入蓄能器并建立一定的压力。当外负载从活塞杆上去掉后，蓄能器放出他所储存的能量而使活塞杆外伸。（6）消除液压脉动，降低噪声采用柱塞泵或齿轮泵的液压系统，有压力和流量的脉动。若在系统中装设蓄能器，则可将脉动降低到最小限度，从而使对振动敏感的仪表及元件损坏事故大为减少，噪声也显著降低。根据实际工作环境，选用非隔离式蓄能器。非隔离式蓄能器是由一个封闭的壳体组成，壳体底部有个油口，顶部有个充气气阀。气体通过充气阀进入壳体上部，液体通过油口进入壳体下部，气体在上，与液压体直接接触。357伺服阀的选择电液伺服阀简称伺服阀，它是一种接受模量电控信号，输出随电控制信号大小及极性变化、且快速响应的模拟量流量或压力的液压控制阀。根据输出液压模拟量基本功能为流量或压力，电液伺服阀可以分为电液流量伺服阀和电液压力伺服阀两大类，并分别被简称为流量伺服阀和压力伺服阀。电液伺服阀已经被广泛的运用于电液位置、速度、加速度、力伺服系统中，以及伺服震动发生器中。与电液比例伺服阀相比较，电液伺服阀具有快速的动态响应及良好的静态特性，如分辨率高、线性度好等等。它是一种高性能、高精度的电液控制部件，是电液伺服系统的关键部件。它的性能及正确使用，直接关系到整个系统的控制精度和响应特性，也直接影响系统的工作可靠性和寿命。电液伺服阀的结构组成包括电液伺服阀通常由力矩或力马达、液压放大器和反馈或平衡机构等。（1）力矩马达和力马达力矩马达是一种具有旋转运动的电气机械转换器，而力马达则是一种具有直线运动的电气机械转换器。在电液伺服阀中，力矩马达和力马达的作用是将电气控制信号转换成转角形式或直线形式位移形式的机械运动，用以作为液压放大器的输出信号。力矩马达和力马达都是利用电磁原理工作。永久磁铁或激磁线圈产生固定磁通，直流电气控制信号通过控制线圈产生控制磁通，两个磁通在工作气隙处的相互作用，使电气机械转换器的运动部分衔铁或控制线圈产生一个与电气控制信号大小成比例并能反应电气控制信号极性的力矩或力，该力矩或力与弹簧支承的恢复力矩或力平衡，产生转角形式的机械运动或直线位移形式的机械运动。（2）液压放大器液压放大器是作为放大器的液压元件。在电液伺服阀中，液压放大器以小功率力矩马达或力马达所输出的转角或直线位移形式的信号作为输入，对大功率的液压油流进行调节和分配，实现控制功率的转换和放大作用。根据输出控制功率大小及特性要求的不同，伺服阀的液压放大器可以由一级、两级或三级组成。在伺服阀按液压放大器级数进行分类时，相应的伺服阀分别被称为单级伺服阀、两级伺服阀、三级伺服阀。伺服阀中，液压放大器的最后一级，称为输出级或功率级；两级伺服阀的第一级液压放大器和三级伺服阀的第一、二级液压放大器，称为前置级、先导级或控制级。两级伺服阀及三级伺服阀的功率级通常采用三通或四通滑阀式液压放大器，其特点是工作可靠、抗污染性好。通用型流量伺服阀一般采用零重叠的三凸肩或四凸肩四通滑阀式液压放大器，其负载刚性好，零位泄漏小，效率高。（3）反馈或平衡机构伺服阀输出级所采用的反馈或平衡机构是为了使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输出电气控制信号成比例的特性。平衡机构通常采用圆柱螺旋弹簧或片弹簧，也可直接采用力矩马达和力马达的弹性支承。它们常用于无反馈形式的单级伺服阀或弹簧对中式两级伺服阀中。两级伺服阀采用的反馈有以下形式机械力反馈，简称力反馈。直接机械位置反馈，简称直接反馈。电气反馈，简称点反馈。压力反馈，用于压力伺服阀。负载流量反馈，简称流量反馈。根据具体环境要求选取QDY系列的电液伺服阀。QDY系列的电液伺服阀具有零点稳定、灵敏度高、零漂小、频带宽、抗污染能力强、长期工作可靠等优点。适用于位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、压力控制、同步控制等自动控制系统中。根据其伺服阀型号为QDY6。358液控单向阀的选择液控单向阀是允许液流向一个方向流动，反向开启则必需通过液压控制来实现的单向阀。液控单向阀可用作二通开关阀；也可用于保压阀或立式液压缸的支承阀；用两个液控单向阀还可以组成“液压锁“。（1）工作原理当液空单向阀正向流动时，液流由A腔流向B腔；若从控制油口K通入控制油，使控制活塞将锥阀芯顶开，则可实现液控单向阀的反向开启，此时，液流可以从B腔流向A腔。工作原理图如下工作原理图实现反向开启的条件是KAKFBATFPFPFG式中反向开启时的控制油压力（PA）；APA腔压力（PA）；BB腔压力（PA）；KFF控制活塞摩擦阻力（N）；F锥阀芯摩擦阻力（N）；T弹簧力（N）；G阀芯重力（N）；KA控制活塞面积（M2）；A阀座口面积（M2）。如果忽略控制活塞和锥阀芯的摩擦阻力，原式可简化为1KBAATKKPPPFG如果将口接油箱，即PA0，上式又可变为1KBTKPFG这表明，液控单向阀反向开启时的控制压力主要取决于B腔压力和阀座口与控制活塞的面积比A/AK。另外，与A腔压力PA也有关系。（2）性能要求液控单向阀除应具有单向阀的基本功能外，还要满足以下要求A控制活塞泄漏量小。B反向开启时控制压力低。C反向压力损失小。根据流量和压力，参考液压设计手册选用型号为DFYL10H的液控单向阀。36其它元件的选择361滑轮的选择滑轮一般用来导向和支承，以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的拉力。承受载荷不大的小尺寸滑轮一般制成实体滑轮，常用用铸铁。承受载荷大的滑轮一般采用球铁或铸铁、铸成带筋和孔或轮辐的结构。大型滑轮一般用型钢和钢板的焊接结构受力不大的滑轮直接装于芯轴；受力较大的滑轮则装在滑轮轴承或滚动轴承上，后者一般用在转速较高，载荷大的工况。由于张紧装置的受力不大，故选择滑轮直接装于芯轴。如下图所示362钢丝绳的选取钢丝绳根据用途可分为圆股点接触钢芯钢丝绳、圆股线接触钢芯钢丝绳、圆股点接触钢丝绳、圆股线接触钢丝绳、圆股多层股不扭转钢丝绳、三角股钢丝绳等多种。根据实际情况选用圆股点接触钢丝绳即可满足要求。363液压泵站的选择与安装（1）液压泵站的用途液压泵站是液压系统的动力源，可按机械设备工况需要提供一定压力、流量和清洁度的工作介质。它由泵组、邮箱组件、控温组件、滤油器组件及蓄能器组件等组合而成。（2）液压泵站的种类及特点液压泵站按泵组布置方式分为整体型和分离型两类。整体型泵站又有上置式、非上置式、柜式之分。（3）液压泵站的设计液压泵站的用途主要是供油，因此设计时应考虑泵的容量不宜选的太富裕，以免能量损失太大和油液的发热。尽量采用蓄能器来改善泵输出功率的平滑性，减少输出压力的脉动值和泵、电机的装机容量。大容量的液压泵源，采用多泵联供油，特别是一个循环周期中大流量负荷所占时间较短的系统，更应如此。大容量、短期满流量的系统，以及伺服系统，尽量采用恒压变量泵。采用定量泵时，泵出口处的溢流阀应采用节能型溢流阀或远控卸荷阀。液压泵的吸油管路应尽量短而直，减少断面突变，以利改善泵的自吸性能，降低泵的噪声。吸油管路通径应大于泵吸油口口径。滤油器应设置在系统的回油管路上，应尽量避免设置在吸油管路上。吸油管路的设计应考虑防止在正常工作条件与温度条件下，由吸油管路的热膨胀或机械干扰引起泵与驱动电机不对正的后果。当泵的排量大于63ML/R，工作压力大于8MPA时，泵的吸油管路上应设置弹性补偿装置；泵的出口管道应采用高压软管；泵与驱动电机的底板应设置弹性减震垫。泵装置中的零件拆卸引起的漏油或渗油污染环境时，要设置接油盘。（4）液压泵站的安装与使用液压泵站安装要点安装时要检查液压泵、电机、标准型联轴器的规格、型号是否符合图样要求。要检查液压泵站、电动机、支架、底座各元件间结合面上有无锈蚀、凸出斑点和涂漆层，如有必须加以清除。安装时，各结合面应涂一层防锈油。卧式安装时，允差在电机与底座的接触面之间放置钢质垫片，垫片数量不得超过3片，总厚度不大于08MM。根据液压设计手册选用TND3602型液压泵站，它是沈阳液压件厂生产的主要配套与数控机床。第4章管路的设计此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩第5章主要部件的设计计算及强度校核51油缸支座的设计及强度校核从前面的计算可知，由缸对带式输送机施加的最大拉力7529KN，为F启此决定选用铸造结构，材料为HT3054。这个零件处于工作状态时最危险的地方在支座孔处（图51）。50F50F图51支座孔示意图50F以下计算这危险面的强度。HT3054灰铸铁的力学性能如下，主要壁厚1530MM时，300MPA。由BS于支座的受力周期与输送带张紧力的循环周期相同，每天11小时，因此这种受力的变化可视为静载荷，但由于灰铸铁是脆性材料，根据一般的机械制造中的规定，安全系数选用N3。由此得301BMPANS由此说明这个截面的抗拉强度符合要求。挤压强度的校核HT3054具有较大的抗拉强度，其抗压强度是抗拉强度的37倍，支座在孔截面的抗压截面积，是抗拉截面积的1/2，因此在抗50F25SCM拉应力的安全系数和抗压力的安全系数相同情况下，其抗压强度也是足够。地角螺钉丝孔MM所能承受的挤压应力计算如下28F由于零件是由脆性材料铸造的，其1100MPA，取安全系数N3，则许BS用应力为10367BMPANS同时随挤压力的有4个孔的内表面，每个孔内表面的挤压力为28FFADHMS式中F零件受到的压力，F7529KN；D受挤压的孔内直径，D28MM；H孔的深度，H18MM；M承受挤压力的表面数目，M4。由此752903481FMPADHSS由此说明这个截面的抗拉强度满足要求。第6章经济分析带式输送机在国民经济的众多的机械产品中是一种寿命周期较长的产品，并在诸多行业发挥重要的作用。这种产品市场的发展是不需论辩的，其每年市场增用量都在上升。从外观上看，作为一种产品，带式输送机又被众多的行业和人认为技术含量较低，因而，无论是该产品的制造商还是业主们都把它的价格作为市场竞争的最重筹码。近年来，带式输送机价格大战此起彼伏行业内企业都经历了残酷价格之争的考验。胶带机价格材料人工费设计费材料处理费项目运作投入。按DI标准产品质量分等规定、通用技术条件等，胶带机的吨成本（不含胶带）应为8200元9200元，这个价格不包括有特殊要求的产品；驱动装置及其他部分复杂的产品；需要新设计的产品；考虑固定费用和管理费用及税金之后，其吨价格应为9840元至11040元。这个价位基本上适应了当前市场。随着科技的日益提高，材料的不断改进，工人技术的提高，产品的生产效率大幅的提高，带式输送机的生产成本也随之而降。再加上市场对它的需求也日益增加，它的应用前景、效益将更为乐观。张紧装置在这整个输送机所占的资金比例占80以上，所以，在张紧部分的设计更要考虑到经济性，下面的例子充分表明了液压张紧在资金上的节省。例如输送机运距长为13KM，提升高度为311M，运输量为200T/H,带速为25M/S，装了这套液压装置后，省去了洞室和降低了一级带强，节约资金如下表所示。名称带强（NMM1）轴功率（KW）安区系数洞室（M3）输送带长M节约资金万元液压张紧200030613797034404092固定张紧2500320675516034320则1节省所送带4层，按50元/M2计，共节省3612万元。2洞室按300元/计，可节省改装48万元。3电费因容量减少1453KW，平均每天工作按10小时计，每年按300天工作日计，电费按025元/（KWH）计，每年节约1089万元。结论通过这次毕业设计，让我对以往学习过的液压知识有了更深刻的理解。课本学的只是一些理论上的知识，而现在我所设计的液压张紧装置，我所学到的不仅仅是它的理论知识，更重要的是它对我的实践上的培养。几个月的毕业设计，让我在液压的学习上走向了一个更深入的层次，从各种液压阀的利用上，到管路的设计上，有了更深刻的认识。特别是在设计的合理性上，有了一个质的飞跃。这次毕业设计是我从学生走向工作岗位的一个重要过渡阶段，我深深的感谢这次毕业设计。致谢这次毕业设计已经圆满结束了，这是对我大学四年来所学知识的一个系统的总结以及锻炼，这对我今后的学习、工作将大有帮助，不仅让我系统的温习了一下自己所学的知识，让我更加深刻的理解，还使我学到了很多以前未曾重视、未曾掌握的知识，从而在今后的学习和工作中更熟练的应用到实际当中。这次毕业设计是在于信伟老师、刘讯涛老师以及机械学院其他老师的精心指导下顺利完成的。此外还得到了班级同学的大力帮助，使我的毕业设计更加完善。在此特别感谢感谢于老师、刘老师及机械学院的所有领导和老师对我的指导和帮助。参考文献1李民，宋建军燃料设备运行与检修水利电力出版社，19832夏炽宇胶带运输机在电厂中应用情况与技术要求，19913中国矿业学院矿山运输机械煤炭工业出版社，19874于学谦矿山运输机械中国矿业大学出版社，20045杨复兴胶带输送机结构、原理与计算煤炭工业出版社，19836张钺新型带式输送机设计手册冶金工业出版社，20037周广林机械工程基础黑龙江人民出版社，20008徐灏机械设计手册第四卷机械工业出版社，19929任嘉卉公差配合机械工业出版社，199310甘永力几何量公差与检测上海科学技术出版社，200311梁德本，叶玉驹机械制图手册第2版机械工业出版社，200012成大先机械设计手册单行本（减速器、电机与电器）化学工业出版社，199613张永忠，苏斯华矿山机械制造工艺学中国矿业大学出版社，198914王荣祥，李捷，任效乾矿山工程设备技术冶金工业出版社，200515濮良贵，纪名刚机械设计第七版高等教育出版社，200416苏发，李文双，于信伟机械制造工程学黑龙江科学技术出版社，200417徐灏机械设计手册第三卷机械工业出版社，199218机械工业部北京起重运输研究所DIN西德工业标准机械工业出版社，198319机械工业部北京起重运输研究所ISO工业标准机械工业出版社，198320宋伟刚带式输送机的动力学模型连续输送技术，199521范存德液压技术手册辽宁科学技术出版社，2004专题带式输送机胶带跑偏的原因与治理带式输送机由于具有结构简单，造价低廉，并且维护方便，可以实现不同距离运送物料的要求等特点，因此，被广泛应用在矿山、冶金、电力、港口、煤炭等部门，是生产工程中最常用的一种输送机械。但带式输送机在工作过程中会出现不同情况的问题，其中以胶带在运行中跑偏最为常见。所谓胶带跑偏，就是带式输送机在运转过程中胶带中心线脱离输送机的中心线而偏向一边的现象称之为胶带跑偏。胶带跑偏可能造成物料撒落和浪费，使胶带的边缘与机架相互磨损，使胶带过早损坏，从而大大降低胶带的使用寿命。胶带又是输送机的重要组成部分，其用量大价格较高，在整个输送机的成本中占了很大的比重大约为50。当胶带跑偏严重时胶带将脱离托辊掉下来，或者发生胶带划破等严重事故，使带式输送机不能正常工作。由于生产过程的连续性和设备之间的联锁性，如果其中一条带式输送机发生故障，就会影响其他设备的正常运转，造成整个生产过程的瓦解，因此，分析和研究带式输送机输送胶带跑偏的机理和原因，找出减小和消除胶带跑偏现象的方法，在实际生产过程中具有重要意义。1带式输送机胶带的跑偏机理在带式输送机中，由于输送机胶带既是牵引构件，靠它来传递运动和动力，又是承载件，用来支承物料载荷。而在带传动中，传动带只是牵引构件，用来传递运动和动力。在实际工作中，根据不同的工作条件，可以选用不同质地的传送带，常用的传送带类型有钢丝芯带、强力尼龙芯带、橡胶帆布带等。此处以平皮带为例加以分析，图1为平带传动原理图。传送带不工作时，由于传送带张紧在两滚筒上，故传送带两边的拉力应相等，都等于初拉力F0。当传送带以顺时针方向转动工作时，紧边拉力为F1，松边拉力为F2。则传送带工作时的有效拉力FE为FEF1F2。如果近似地认为传送带工作时的总长度保持不变，则传送带的紧边拉力的增量，应等于传送带松边的减少量，即F0F1F2/2。由上两式可得F1F0FE/2，F2F0FE/2。将柔韧体摩擦的欧拉公式F1F2EFA代入上式得FE02F0EFA1/EFA1。式中F0输送带的初拉力；F1输送带的紧边拉力；F2输送带的松边拉力；F输送带与带轮之间的摩擦系数；A带在带轮上的包角；FE0带所能传递的最大有效拉力。由此可知输送带的最大牵引力是与初拉力F0成正比的；最大牵引力随着包角A的增大而增大；最大牵引力随着摩擦系数的增大而增大。通常带式输送机胶带的宽度较宽，这是由带式输送机的工作所决定的。因此，带式输送机的牵引力和初拉力在带宽上的分布比较复杂，如果载荷在带宽上分布不均匀，就会使输送带跑偏。因此，在其他参数一定的情况下，输送胶带是否跑偏，主要由输送机的牵引力或初拉力在带宽上的分布状况决定。所有使力在输送胶带带宽方向上发生偏载的因素，都是使输送胶带跑偏的原因。2带式输送机胶带跑偏的原因造成胶带跑偏的原因很多，但其根本原因就是使胶带的受力沿带宽方向分布不均造成的，根据生产现场的实际情况，找出胶带跑偏的主要原因有以下几个方面。1输送带自身的质量或制造质量问题。如边缘成波纹状，带厚不均匀，或有小缺口等弊病。2输送机的安装方面存在问题。如输送机头、尾部滚筒、托辊的轴线不平行；所有滚筒和托辊的轴线与输送机机架的中心线不垂直；各落料点不在胶带中心，使胶带承载面上受力不均。3在粘接胶带接口时，由于胶带接头不正，即接口与胶带中心线不垂直造成胶带受力不均而导致跑偏现象的发生。4托辊转动不灵活，托辊太稀或连续缺托辊，使胶带两侧受力不等。5清扫器不能充分发挥作用，造成物料粘结在托辊和改向滚筒上，使其形成了锥形或凸凹形状，从而胶带受到侧向水平分力，发生跑偏。3防止胶带跑偏的主要措施根据以上列举的影响胶带跑偏的众多因素，可以采取适当的措施加以防止。1边缘成波纹状，带厚不均匀等胶带自身制造过程中出现的问题，对于使用者来说，只有在选购胶带时，选择质量好的产品。2提高安装质量，把胶带跑偏控制在一定的范围。带式输送机安装的质量标准如下头尾机架中心线对输送机纵向中心线不重合度不应超过3MM。头尾机架包括拉紧架安装轴承座的2个平面应在同一平面内，其偏差不应大于1MM。中间架支腿不垂直度或对建筑物地面的不垂直度不应超过03。中间架在铅垂面内的不直度应小于1。中间架接头处，左右、高低的偏移均不超过1MM。中间架间距的偏差不应超过15MM，相对标高差不应超过间距的02。托辊横向中心与带式输送机纵向中心线的不重合度不应超过3MM；托辊架的轴线应与输送机中心线垂直，有凹凸弧的胶带应根据设计要求缓慢变向。带式输送机的传动轴中心线与机架的中心线应垂直，使传动滚筒宽度的中心与机架的中心线重合，减速机的轴线与传动轴线平行，同时，所有轴线和滚筒都应找正，根据带式输送机的宽窄，轴的水平误差可以在05至15MM。3对于胶带接口不正的问题，除了加强人员的技术培训外，改善胶带的粘接工艺，由过去的冷粘方式改为采用热硫化胶阶梯斜角形接头方式。因为，斜角形接头的接触面积随截断角度的减小而增大，且斜角接头在运转时所受应力不会集中在同一横截面上，因此不易发生接头开裂现象，同时易于对合准确，并能较好地保证接头处中心线和胶带中心线保持一致，使其内部受力均匀，防止运行中跑偏。4在管道卸料点处增加一缓冲调整板，该装置不但可以对卸料点进行调整，还可以有效地将输送的物料均匀堆卸在胶带上，防止物料下落时对胶带产生不均匀的侧向力而导致胶带跑偏。5对于输送机由于托辊出现问题而导致胶带跑偏的，除了及时更换、安装、修理损坏的托辊外，还可以用以下措施进行纠正。即侧托辊向输送带运行方向前倾防跑偏法。这种方法就是将两个册托辊均向输送带运行方向前倾一个角度，这个角度一般取2度到3度。在输送机的任意部位安装一对跑偏监视器和一套调整部分，调整部分由纵梁支座、固定纵梁、移动纵梁、托辊组、驱动机构和电动机组成。驱动机构的右边与电动机连接，左边与移动纵梁连接，跑偏监视器安装在调整部分的前面，固定纵梁装在输送带的一侧，移动纵梁有支座装在机架的另一侧，移动纵梁的支座上的限位销与移动纵梁上的纵向导槽滑动配合，托辊组的两端分别挂在固定纵梁和移动纵梁上。当输送带因某种原因偏向一侧超过100M时，该侧的跑偏监控器发出报警信号，同时驱动调整部分纵向移动，从而改变托辊与输送带的交角，对输送带产生横向推力将输送带调整到允许的范围内运动。ISO标准都规定前倾角小于3度，并给出由此而产生的附加阻力。受力分析如下图受力分析图附加阻力F1为11BGQFNFGB式中F摩擦系数；N1输送带对托辊的正压力；BQ输送带单位质量；G物料单位质量；B带宽；B1前倾托辊与输送带接触长度。垂直于输送带运行方向的分力FA1为11SINCOSINCOBGQFAFBG式中前倾角，槽角。同理可知FA2。当输送带向一侧跑偏时，则纠正偏力为12AAF在轴向纠偏力的作用力下，输送带向中间移动，直至达到平衡。由于输送带的轴向纠偏力是两侧力的差值，数值较小。为了定心可靠，应将所有上托辊前倾2度到3度；也可以间隔几组不前倾的托辊放一组前倾托辊，阻力可减少许多，但纠正可靠性差一些。6对于清扫装置不能发挥充分的作用，要求维修人员要对清扫器进行定期的维护，保证清扫器与胶带始终保持良好的接触，使胶带表面的物料能够及时清理；在胶带回程要每隔30M安装一套清扫器，保证回程非工作面的清洁；另外，