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混凝土
破碎
液压
设计
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学 院 制造科学与工程学院 专业班级 姓 名 学 号 题 目 混凝土破碎液压钳设计 题目类型 一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1. 国内外液压钳的现状及生产需求状况 随着社会的不断发展与进步，城市发展建设的速度越来越快，同时需要多样化的建筑物来美化人们的生活环境。特别是近年来的经济高速发展，带动着城市规模建设的不断扩大，为了提高城市的占地的使用率，旧的建筑物必须拆除，新的建筑物才能建设。为此，拆除工作成为了城市建设与发展的一 项重要任务。在道路工程中，虽然沥青路面易于修复，而我国的石油资源相对较为匮乏，水泥自愿却十分丰富，尤其是成本较低，发展水泥路面成为了公路建设的重要方向。无论何种材料的公路在长期的使用也必须经常进行维修，将破损的公路地段拆除，加固或补充新的路面。 长期以来，混凝土工程的拆除工作大部分是依靠人工进行完成的，或者使用空气压缩机带动凿岩机进行辅助破碎作业。这种方法不但浪费大量的人力物力，拆除速度低下，而工作强度和繁重之大，工作环境之恶劣是可想而知的。同时，给周围环境带来了极大的危害及噪音，对作业区周围环境的正常生活 也带来了极大影响。所以，随着人类经济社会的快速发展，仅仅依靠人工或半人工作业的方法已经远远不能满足社会发展速度的要求。 自 20 世纪 60 年代以后，随着液压技术的不断发展，特别是液压挖掘机的崛起，大大地推动了建筑拆除工程机械化的进展，液压破碎锤，液压破碎剪，液压破碎钳，及自落式带路破碎装置等大批的拆除设备生产，为减轻拆除混泥土建筑物中的劳动强度等作业起到了良好的促进作用。 液压破碎设备在欧洲应用较为广泛，特别是在芬兰，德国，挪威，西班牙及美国等国家都有各自的产品，并且形成了系列。近年来，随着亚洲经济的崛起，以日 本，韩国为代表的国家也形成了各自系列产品。目前已经有许多厂商进入我国市场，而过虐目前还处于吸收国外技术，仿造生产阶段。 2. 选题目的及意义 （ 1） 在建筑物的新建或改建过程中 , 经常遇到混凝土构筑物需要全部或局部破碎 , 现阶段我国混凝土构筑物破碎的方法主要有两种 , 现简述如下 1. 这种方法是利用炸药爆炸产生的巨大能量作用于混凝土构筑物上 , 使混凝土破碎 , 这种方法具有效率高、成本低、施工工期短的优点。缺点是技术要求很高 , 周围环境复杂时 , 必须严格控制。爆 破产生的地震波、空气冲击波及飞石等有害效应。机械钻孔时产生噪音、粉尘及爆破的炮烟形成严重的环境污染。 （ 2） 这种方法是利用液压或气压为能源 , 破碎设备的破碎头直接作用于混凝土上 , 利用冲击作功将其破碎。这种设备破碎效率高 , 但是施工时伴有巨大的冲击振动和噪声 , 而且当构筑物要求局部破碎时 , 对保留部分损伤严重。 另外还有静态破碎剂法 , 这种方法效率很低 , 同时钻孔时也伴有噪声、粉尘 ; 等离子破碎及其它光电物理效应方面的破碎方法亦未进入工业实用阶段 以上破碎方法存在的共同问题是作业时造成不同程 度的环境污染 , 而社会对施工中的环保要求越来越高 ; 在混凝土构筑物局部破碎时 , 如果要求保留部分不能造成任何损伤 , 上述方法也不能适用。基于此 , 我们研制出一种无噪声、无振动、无粉尘等有害效应的静态破碎设备 小型液压钳。 1陈宜通、盛春芳、陈润余 混泥土机械 中国建材工业出版社 2张利平 现代液压技术应用 220 例 化学工业出版社 3宋殿兰 列钢筋混凝土液压破碎钳的研制 北京探矿工程研究所 北京100083（期刊） 4胡秀兰、孙庆信 开发液压锤和液压钳 的近况（期刊） 5朱建公、唐应华、刘转华 液压与气压传动 西南交通大学出版社 6李建彬、葛 怀、袁砚池 小型液压钳的研制及应用 北京矿冶研究总院 , 北京 100044（期刊） 二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程 液压钳拆除是利用高压油做动力，通过油缸推动夹板钳碎混凝土，液压钳采用剪式支架，配备液压动力装置，液压油缸推动剪式支架，通过杠杆作用原理，将其推力转化为钳口上的夹持力，如果钳口的夹持力超过被夹混凝土的抗压强度，混凝土构筑物被夹碎解体。液压钳的结构及工作原理如图 1. （ 1）泵站的选择 为了使液压钳有较高的工作效率，油泵的额定压力和额定流量可能大一些 ,为此 ,选用了油压及流量均较大的 型柱塞式高压泵站 ,油泵油压 80流量 （ 2）液压钳技术参数及具体方案 混泥土破碎钳 液压系统的动作循环为：快进 工进 快退 原位停止。液压钳最大破碎厚度 450 缸最大油压 80 大破碎力 560体质量 60 液压系统图方案一： 方案一 1 2 3 4进 + - - - 工进 + - + - 快退 - + - - 停止 - - - + 液压系统特点：先导型溢流阀卸荷回路压力小，冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄露节流调速影响小，用电磁换向易实现自动控制，但能量运用不太合理。 液压系统图方案二 4 4 方案二 液压系统特点：采用进油节流调 速回路保证稳定的低速运动，较好的速度刚度，采用背阀提高了运动的平稳性，启动冲击小，采用差动连接实现快进，能量利用经济合理。 1 2 3 快进 + - - 工进 + - + 快退 - + - 停止 - - - 液压系统图方案三： 1 1 方案三 液压系统特点：采用回油节流调速回路保证稳定的低速运动，较好的速度刚性，提高了运动的平稳性，启动冲击小，采用差动连接实现快进，能量利用经济合理，同时液压缸采用双活塞杆双作用液压缸，结构紧凑，用材少，成本更低，且更利于液压钳的布局。 1 2 3进 + - + 工进 + - - 快退 - + - 停止 - - - 综上所诉，方案一虽能满足要求，但是其能量利用不太合理，故放弃。因方案二跟方案三性质基本相同，但方案三采用双作用液压缸，考虑方案三结构相对紧凑，成本低，更利于液压钳的分布，故选择方 案三。 根据已知数据，设计计算，通过力学分析计算油缸推力及体积大小，选择好辅助元件。同时，在满足功能和强度的情况下，尽可能简化结构，降低成本。 2工作流程： （ 1） 了解和学习混凝土液压破碎钳构造及工作原理，分析其工作装置。 （ 2） 学习和巩固液压相关知识及可能涉及的软件 （ 3） 根据所给数据，设计多个方案，比较权衡个方案的优缺点，确定最终设计方案 （ 4） 按最终方案设计计算 （ 5） 绘制液压工作原理图，装配图，写毕业论文 指 导 教 师 意 见 指导教师签字 _ 年 月 日 院 系 毕 业 设
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