带式输送机液压张紧装置设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 中国矿业大学毕业设计任务书 毕业设计题目： 带式输送机液压张紧装置设计 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 了解长距离带式输送机 的工作过程 、 张紧装置的作用 ，了解 各种张紧装置的工作原理 及特点 ，设计一台液压张紧装置。 设计参数： 张紧力 200张紧行程 10m 设计内容： 阀等液压元件的选 型设计及 液压系统设计 ； 部 件的工作图设计 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 张紧装置是带式输送机不可缺少的部分， 是影 响输送带动张力的主要部件之一 ，它直接关系到带式输送机的安全运行及使用寿命，对于大运量、长距离等大型带式输送机的正常运行而言尤为重要。 本带式输送机液压张紧装置的设计是在吸收国、内外输送机张紧技术的基础上，根据国内带式输送机的运行特点及要求研制的一种新型液压张紧装置。采用比例控制技术及可靠性较高的可编程控制技术，可以对张紧力进行多点控制，根据不同工作情况随时调节张紧力的大小。 自动实现在胶带机在启动时提供较大张力（约为正常运行时张力的 正常运行时较小张力 。 使胶带在工作过程中有科学 合理的张力，即防止了胶 带启动时打滑，又可使胶带机正常运行不在过紧状态。 利用该装置可以延长胶带的寿命，大大节约输送机的运行成本。本设计中，利用滑轮机构增大了张紧行程，避免使用行程较长的液压缸，减少了制造液压缸的难度。液压系统中采用蓄能器，可以最大限度的吸收液压冲击，减小对负载变化对胶带的冲击，提高胶带的使用寿命。 关键词 ： 带式输送机；液压张紧装置；自动控制 ; 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 he is is to of s of so on s s is in in to s of on to to in .5 to in to at s s In s In to of to s 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目 录 1 概述 . 6 式输送机张紧装置的主要作用 . 6 紧装置的类型及发展现状 . 6 . 11 2 整体方案的设计 . 11 求 . 11 . 11 . 14 . 16 3 液压缸设计 . 16 压缸主要零部件结构、材料和技术要求 . 16 尘圈的选用 . 27 . 27 轴的安装 . 28 压缸支架设计 . 29 4 确定液压泵及配套电机 . 30 压泵的选用 . 30 . 32 5 确定液压系统元件、辅件 . 33 5 1液压系统中液压元件选取 . 33 定液压辅件 . 36 6 液压油路板的结构 . 43 7 液压泵站设计 . 46 7 1液压泵站分类及特点 . 46 7 2油箱极其辅件 . 48 . 50 8 液压工作介质的选用 . 58 8 1对液压工作介质的主要要求 . 58 8 2对液压工作介质的选用 . 60 9 液压系统的安装、使用和维护 . 60 压系统的安装、试压和调试 . 60 压 . 65 试 . 65 养 . 65 . 66 . 67 . 69 结论 . 70 参考文献 . 71 附录 . 71 英文原文 . 72 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 中文译文 . 78 致 谢 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1 概述 带式输送机结构简单 ,工作平稳可靠 ,噪音小 ,能实现连续长距离大倾斜输送 ,设备运行费用低 ,可在胶带的任意位置加料或卸料 ,具有生产效率高、输送量大、能源消耗少的特点 ,被广泛应用于煤炭、冶金、矿山、化工、港口、电站、轻工、建材、粮食等许多工业领域。经过近两个世 纪的发展 ,带式输送机已经在技术上具备了高强力、大运量、大功率的现代化散状物料输送设备的特征。 张紧 装置是带式输送机的一个基本组成部分 ,是保证带式输送机正常工作的重要部件。 对带式输送机的稳定运行有着至关重要的作用。 它的性能好坏直接影响带式输送机整机的工作性能。 式输送机张紧装置的主要作用 带式输送机在启动、运行、制动等工作过程中 ,输送带会由于拉力和惯性的作用发生蠕变 ,能够导致输送带变长松弛而无法工作。输送带 张紧 装置是保证输送带具有一定 张紧 力、不发生打滑现象而正常工作的重要组件。概括起来 ,张紧装置在带式 输送机中具有以下一些作用 : (1)保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力 ,防止输送带打滑 ,从而将驱动装置传递的摩擦牵引力传递给输送带 ,以带动输送机的正常运转。 (2)保证承载分支最小张力点的必须张力 ,限制输送带在托辊之间的垂度 ,防止物料垂直跳动对托辊形成冲击而导致电机能量的损失及物料的洒落现象。 (3)补偿输送带过度工况时产生的塑性变形 ,吸收蠕变产生的伸长变化 ,维持输送机正常运行所需的最小 张紧 力 ,从而保证带式输送机的正常运行。 (4) 减小启、制动时输送带中出现的动负荷 ; (5)带式输送机输送带有若干个接头 ,张紧 装置为带式输送机储备了负荷以外的运输带余量 ,当输送带接头出现问题时可以通过放松 张紧 装置重新接头排除故障。为输送带重接接头提供必要的行程 ; (6) 在输送带、传动滚筒等部件维修时释放输送带中的张紧力。 紧装置的 类型及 发展现状 张紧 装置直接影响带式输送机的整机性能。目前带式输送机常用的 张紧 装置主要分为固定 张紧 装置、重锤 张紧 装置和液压 张紧 装置 3种。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 定张紧装置 固定 张紧 装置的特点是 张紧 滚筒在运转过程中的位置保持不变 ,张紧 力不能自动进行调节 ,只有在停车状态 ,才能对 张紧 装置的 张紧 力和 张紧 行程进行调整。固定 张紧 装置的优点是 张紧 滚筒位置固定 ,不需要人工操作或控制 ,结构简单紧凑 ,操作维护方便 ,一般用于小型带式输送机。固定 张紧 装置又分为螺旋 张紧 装置和固定绞车 张紧 装置。螺旋 张紧 装置见图 1 1旋 张紧 装置 由图 1张紧 滚筒的轴承座安装在活动架上 ,活动架可在导轨上滑动。旋转调节螺杆 ,螺母带动活动架一起前进和后退 ,达到 张紧 和放松输送带的目的。固定绞车 张紧 装置由绞车、 张紧 钢丝绳、滑轮、 张紧 小车等组成 ,通过绞车卷进、放出钢丝绳来调节输送带所需的 张紧 力。 锤张紧装置 重锤 张紧 装置是靠重锤的重力将输送带 张紧 ,张紧 力的大小依靠增加或减少重锤重量来调节。重锤 张紧 装置又分为重载车式 张紧 装置和重锤式 张紧 装置。重载车式 张紧 装置是将重物由钢丝绳通过定滑轮与滑动小车相连 ,将 张紧 滚筒固定在滑动小车上 ,由重物拉动滑动小车对输送带产生 张紧 力 (见图 1;重锤 张紧装置是通过用钢丝绳悬挂起来的重锤使输送机的 张紧 车产生 张紧 力。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 1锤车式 张紧 装置 重锤 张紧 装置的优点是可以通过重锤的位移迅速吸收输送带的弹性伸长 ,动态响应快 ,结构简单 ,且重锤 张紧 力是基本恒定的 ,仅在输送机起动和停车时产 生很小的惯性力 ,因而安全可靠性比较高 ,在带式输送机中使用最为广泛。它的缺点是 : （ 1）张紧 力始终保持不变 ,不能随带式输送机起动、稳定运行所需的不同张力进行调节 ,在稳定运行过程中输送带始终处于过张紧状态 ,影响输送带的使用寿命 ; （ 2） 较为笨重 ,需要的工作空间大 (特别是 张紧 力较大时 ) ,维修较为费工费时。 压张紧装置 （ 1） 普通型液压 张紧 装置 通过液压油缸 (或绞车 )的快速位移来吸收输送带的弹性伸长 ,分为液压绞车张紧 、液压油缸 张紧 、液压油缸与固定绞车组合 张紧 3种。液压绞车 张紧 装置是通过液压马达动作 ,使 张紧 绞车卷进和松开输送带来自动调节输送带的 张紧 力 ;液压油缸 张紧 装置由蓄能站、液压泵站、 张紧 油缸、电控箱和附件五大部分组成 ,通过液压站压力使油缸产生伸缩来调节带式输送机的 张紧 力。液压 张紧 装置的优点是结构紧凑 ,易于实现远距离控制 ,可以根据输送机在启动和正常运行工况下对输送带张力的不同要求调节输送带 张紧 力 ,控制响应速度快 ,能够在驱动滚筒与输送带产生滑动时自动增加 张紧 力。缺点是不能随输送带上载荷的变化自动进行 张紧 力调节。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 1压张紧 装置 1 张紧 小车 2 钢丝绳 3 定滑轮 4 动滑轮 5 油缸支座 6 张紧 油缸 7 电控箱 8 液压泵站 9 胶管 10 蓄能站 11 轨道 12 输送带 其工作原理如图 1示 ,电动机驱动油泵 2 ,压力油经由手动换向阀 5 和液控单向阀 6 进入 张紧 油缸 8 的活塞杆腔 ,张紧 油缸作为执行机构直接对 张紧 小车 10 实施 张紧 。输送机起动阶段的 张紧 力由溢流阀 3 调定 ,稳定运行阶段的 张紧力由溢流阀 13 调定。这 2 个阶段由测速装置控制 , 并由隔爆电磁换向阀 12 进行切换。由于溢流阀 13 的调定压力比溢流阀 3 的调定压力低 ,所以通过电液有序控制 ,满足输送机起动时 张紧 力比稳定运行时大的要求 ,即输送起动时 张紧 力自动增加 ,输送机稳定运行后 ,其 张紧 力又自动降低到原定值。在输送机运行过程中 ,输送带的张力随时发生变化 ,此时 张紧 站的 张紧 油缸和蓄能站能及时响应 ,确保输送机在稳定运行时的张力恒定 ,从而实现了带式输送机输送带的自动 张紧 。 （ 2） 阶段式 张紧 装置 阶段式 张紧 装置的主要技术特点是 : (1)可以根据输送机在启动和运行工况下对输送带张力的不同要求来调节皮带 张紧 力 (一般起动时的张紧力比稳定运行时大 1. 4 1. 5倍 ) ,皮带不会始终处于起动时的张紧状态 ,从而延长了输送带的使用寿 命。 (2)带式输送机起动时 ,输送带的松边会突然松驰伸长 ,此时 张紧 油缸在蓄能站的作用下 ,能立刻收缩活塞杆 ,及时补偿输送带的伸长量 ,减少输送带松边对紧边的冲击 ,起到保护输送带的作用 ,并保持输送机起动的可靠与平稳。 (3)可简单地实现直线运动和回转运动 ,其布置也具有很大的灵活性。 (4)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使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 1输送带自控液压 张紧 站液压系统图 1 粗过滤器 2 油泵 3 溢流阀 4 精过滤器 5 手动换向阀 6 液控单向阀 7 压力表 8 张紧 油缸 9 动滑轮 10 张紧小车 11 蓄能站 12 隔爆电磁换向阀 13 溢流阀 14 油箱 、 、 压力继电器 (5)可以由流动着的油液带走因功率损失等原因产生的热量 ,避免局部温升现象。虽然阶段式 张紧 装置可以在带式输送机启动与稳定运行两种工况间自动调节张力 ,解决了输送带转为稳定运行后的过张力问题 ,但其缺点是不能对输送机运行过程中皮带负载的变化进行动态调节。而在带式输送机的实际运行中 ,皮带所需的张紧值相差甚大 ,张紧 装置经常处于要么张紧力不足、要么过张紧的状态 。调查显示 ,阶段式液压张紧装置很难满足大型带式输送机的运行要求。 在带式输送机的总体布置时 ,选择合适的 张紧 装置 ,确定其合理的安装位置 ,是保证输送机正常运转、启动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的重要条件。当输送机的结构 ,启、制动方式及 张紧 装置的安装位置确定后 ,张紧 装置的特性就取决于其自身的性能。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 紧装置发展趋势 综上所述 ,按常规方式设计的各种 张紧 装置 ,其动态调节很难达到最佳 张紧效果。主要问题在于设计都是在静态特性的基础上 ,通过对起动、运行各阶段不同张力的要求进行设计 ,未能考虑负载动态变化对胶带张力的 影响 ,因此产生调节的不合理性。在输送带张力过度时 ,输送带过 张紧 ,应力疲劳加大 ,容易出现皮带拉断故障 ;在输送带张力不足时 ,导致皮带打滑及断带、着火故障 ,而且还容易出现皮带横向振动过大、功率消耗过大等一系列问题。针对 列和其他常规张紧 装置存在的问题 ,基于输送机驱动电机电流与负载间呈现对应比例关系的考虑 ,现在有科学家提出了一种基于电机电流输入控制的力反馈动态 张紧 装置的设计方案。其基本原理是 :通过识别驱动电机的电流变化来间接识别输送带上载荷量的变化 ,以电机电流为闭环回路的控制信号 ,通过电流与负载的对应关系计 算出理论 张紧 力的值 ,然后与力传感器所测的实际 张紧 力的值进行比较 ,从而适应负载的动态变化。 2 整体方案的设计 要设计要求 了解长距离带式输送机 的工作过程 、 张紧装置的作用 ，了解 各种张紧装置的工作原理 及特点 ，设计一台液压张紧装置。 张紧力 200张紧行程 10m 案的选择 案一 （ 1）方案原理图见图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 2紧装置原理 1 慢速绞车 2 张紧小车 3 输送带 4 手动换向阀 5 张紧油缸 6 单向阀 7电磁换向阀 8油泵 9油箱 10， 11溢流阀 J压力继电器 （ 2）工作原理 当司机合上开关后，电控箱开始工作。首先启动油泵 8，压力油经过手动换向阀 4及单向阀 6进入油缸，拉动张紧小车 2；然后启动慢速绞车，直接拉动张紧小车 2。当达到输送机启动时所需的张紧力时，电动箱的压力继电器控制输送机启动。溢流阀 10 控制胶带的最大张紧力。正常运行阶段张紧力由压力继电器2和溢流阀调整。溢流阀 10的调定压力比溢流阀 11的调定压力高。通过这种控制就可以保证输送胶带的自动张紧，张紧力减 小时，溢流阀 11 关闭，油泵向油缸补液，油缸拉动张紧小车提高张紧力；张紧力超出整定范围时，溢流阀11 打开进行回油，油缸带动张紧小车减小张紧力。启动与正常运行这两个阶段由测速装置进行控制，将速度信号转换为开关信号，由电磁阀 7进行切换。 案二 液压 张紧 装置 通过液压油缸的快速位移来吸收输送带的弹性伸长 ,分为液压绞车 张紧 、液压油缸 张紧 、液压油缸与固定绞车组合 张紧 3 种。液压绞车 张紧 装置是通过液压马达动作 ,使 张紧 绞车卷进和松开输送带来自动调节输送带的 张紧 力 ;液压油缸张紧 装置由蓄能站、液压泵站、 张紧 油缸、电控 箱和附件五大部分组成 ,通过液压站压力使油缸产生伸缩来调节带式输送机的 张紧 力。液压 张紧 装置的优点是结构紧凑 ,易于实现远距离控制 ,可以根据输送机在启动和正常运行工况下对输送带张力的不同要求调节输送带 张紧 力 ,控制响应速度快 ,能够在驱动滚筒与输送带产生滑动时自动增加 张紧 力。缺点是不能随输送带上载荷的变化自动进行 张紧力调节。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 2普通型液压 张紧 装置示意图 图 2压原理图 1液压泵 2过滤器 3单向阀 4电磁换向阀 流阀 6压力表 7单向节流阀 8液控单向阀 10截止阀 11蓄能 器 12压力表 13压力传感器 14液压缸 液压原理图见图 2张紧时，电控系统使电磁换向阀到左位；由液压油泵排出的压力油先经过精过滤器 电磁换向阀 单向节流阀 液控单向阀后进入液压缸的活塞杆腔。使液压缸达到预定张紧力。 当张紧油缸的工作压力达到额定值的 力 传感 器发出信号， 输送机启动。平稳启动后，压力传感器发出信号， 使 三位四通阀打到右位，当 系统的工作压力 调定 为正常工作所需的压力 后，压力传感器发出信号， 使 三位四通阀回到买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 中位 。 当负载过大时，高压溢流阀 9开启卸载，保护系统。当系统压力 小于正常工作压力时，压力传感器发出信号， 使 三位四通阀打到左位，补油。 系统的工作压力 到 正常工作压力 后，压力传感器发出信号， 使 三位四通阀回到中位 。 案对比及确定 上面提出的 两种 方案各有特点，现表述如下。 方案一 的优点是，它是靠油缸来张紧皮带的，需要多大的张紧力，只要选用对应大小的液压缸，即可达到规定的要求，结构设计比较紧凑。由于它是采用压力继电器来控制系统，所以它容易实现自动化，这一点对产品的推广非常有利。它的缺点就是，对于张紧力不能达到实时控制，不容易实现张紧力的点动控制。 方案 二 的主要技术特点 (1) 可自动调节张紧力 液压张紧装置可以根据带式输送机的工况及对输送带张力的不同要求 , 可以任意调节输送机起动时和稳定运行时的 张紧 力 (张紧 力的调节范围由所选型号确定 ) ,完全可以达到起动时的 张紧 力比稳定运行时的 张紧 力大 1. 4 1. 5 倍的要求。待系统运行平稳后 ,将按预定程序自动工作 ,保证输送带在理想状态下工作。在正常运行状态时能实时调控 ,使带式输送机在稳定运行状态时的张力降低30 %左右。电液系统一旦调定后 ,即按预定程序自动工作 ,保证胶带在理想状态下工作 ,克服了其他类型 张紧 装置 张紧 力或大或小、难以控 制的弊病。由于 张紧 站的 张紧 力可以根据需要自动调节 ,所以使得输送机在稳定运行时的张力明显降低(一般可降低 15 30 %) ,在输送机基本参数不变的情况下 ,该 张紧 站与其他类型的 张紧 装置相比 ,可以降低胶带的强度等级 ,并能减小输送机的功率 ,因而能减少设备的初期投资及运行费用。 (2) 响应快。 带式输送机起动时 ,胶带的松边会突然松弛伸长 ,此时 张紧 油缸在蓄能站的作用下 ,能立刻收缩活塞杆 ,及时补偿胶带的伸长量 ,减小了胶带松边对紧边的冲击 ,不但使得输送机起动平稳、可靠 ,而且较好地保护了胶带 ,可减少断带事故的发生。正常运行 时通过电液比例溢流阀控制液压系统压力 ,使张紧力始终维持在理论值左右 ,减少输送带动张力的波动 ,大大提高了整机的动态稳定性。当发生断带或输送带被异物卡住等意外情况时 ,该装置能立即停止带式输送机的运行 ;当输送带出现打滑现象时 ,能自动增加张紧力。这也是其他绞车系列 张紧 装置所无法比拟的特点。 (3) 适应性强。 该 张紧 站现已系列化 ,适应范围较广 ,设计 张紧 小车最大 张紧 力为 400最大 张紧 行程为 24m ,所以一般可满足各种大型带式输送机对 张紧 系统的要求。由于 张紧 站仅由 张紧 油缸与输送机的 张紧 小车相连 ,所以可根据实际需 要灵活地布买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 置 张紧 系统 :当采用机头或中部 张紧 时 ,张紧 油缸安装在输送机机身内 ;当采用机尾 张紧 时 ,张紧 油缸既可以安装在输送机的尾部 ,也可以借助于平面改向滑轮组将 张紧 油缸置于输送机机身外侧 ,因而给带式输送机的选型设计提供了方便。 (4) 当发生断带或胶带被异物卡住等意外情况时 ,该 张紧 站能立即终止带式输送机的运行 ;当输送机胶带出现打滑现象时 ,张紧 站能自动增加 张紧 力。 (5) 以往的绞车 张紧 装置或重锤 张紧 装置一般均采用多种滑轮组使 张紧 钢丝绳多绳缠绕 ,不但使得 张紧 系统复杂化 ,而且使得 张紧 的动态响应特性差。液压张紧 站结构紧 凑 ,张紧 用的钢丝绳缠绕的布置形式极为简单 ,因而简化了带式输送机的 张紧 系统 ,使得 张紧 的动态响应好 ,改善了带式输送机的运行特性。 (6) 该 张紧 装置还可以与输送机的集控装置连接 ,以实现对 张紧 站的远距离控制。 (7)由于采用了液压传动，所以同时还具有液压传动的优缺点： 与机械传动和电力拖动系统相比，液压传动具有以下优点： （ 1）液压元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中各部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。 （ 2）可以在运行过程中实现大范围的无级调速，调速范围可达 2000： 1。 （ 3）液压传动和液气联动传递运动均匀平稳，易实现快速启动、制动和频繁的换向。 （ 4）操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现工作循环和自动过载保护。 （ 5）液压元件属机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利、于机器的设计、制造周期和降低制造成本。 除此之外，液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大。因为液压传动的动力原件可采用很高的压力（一般可达 32别场合更高），因此，在同等输出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动 态性能好的特点。 液压传动还具有以下缺点 （ 1） 在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低。 （ 2） 由于传动介质的可压缩性和泄露等因素的影响，不能严格保证定比传动。 （ 3） 液压传动性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油基液压油作传动介质时还需注意防火问题。 （ 4） 液压元件制造精度高，系统工作过程中发生故障不易诊断。 （ 5） 对油液污染敏感。 总的来说，液压传动的优点是主要的，其缺点将随着科学技术的发展不断得到克服。例如，将液压传动与气压传动、电力传动、机械传动合理的联合使用，构成气液、电 液（气）、机液（气）等联合传动，以进一步发挥个子的优点，相互补充，弥补不足之处。 液压 张紧 装置在输送机运行过程中能有效地改善带式输送机的起、制动性能 ,买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 提高整机运行的可靠性 ,在不同的使用条件下 ,可以保证输送带具有最合理的张力 ;可以降低输送带的强度 ,节约输送带投资。与其他形式的张紧装置相比更适用于长距离带式输送机 通过 以上两 种方案的比较，液压张紧自动张紧装置，性能完善、工作平稳、可靠、张力的设定和调解方便、操作简单、张紧行程和张力的调节 范围大，适应多种工况的需要、工作可靠，是一种先进理想的张紧装置 。 在此选择第二 种 方案进行设计。 统主要参数确定 查机械设计手册第四卷液压传动部分相关数据，确定液压缸的工作压力为20统最高压力调定为 25根据经验，初定液压缸的速度 3 液压缸设计 压缸主要零部件结构、材料和技术要求 型及安装形式 常用的缸筒结构有八类，分别是法兰连接、外螺纹连接、内螺纹连接、外半环连接、内半环连接、拉杆连接、焊接、钢丝连接。连接形式取决于额定工作压力、用途和使用环境等因素。本设计中选用外螺纹连接。优点是重量较轻、外径较小；缺点 是端部结构复杂、装卸时要用专门的工具；拧端部时，有可能把密封圈拧扭。 液压缸分为单作用液压缸、双作用液压缸和组合式液压缸三种形式。单作用液压缸又分为单作用活塞液压缸、单作用伸缩液压缸和单作用柱塞液压缸；双作用液压缸分为双作用无缓冲式液压缸、不可调单向缓冲式、不可调双向缓冲式液压缸、可调单向缓冲式、可调双向缓冲式、双活塞杆液压缸和双作用伸缩液压缸；组合液压缸分为单联式、多工位式和双向式。本设计中设计成双作用单活塞式液压缸。 液压缸的常用安装形式有耳环型、脚架型、法兰型和耳轴型安装，这里选择端部耳环型安装。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 3 一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒还要求有良好的焊接性能。本设计中选用 45 号钢，毛坯采用退火的冷拔或热轧无缝钢管。材料机械性能如下表所示： 表 3对缸筒的要求 （ 1）有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态实验压力而不致产生永久变形。 （ 2）有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲。 （ 3）内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力的作用 下，能长期工作而磨损少，尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性。 （ 4）需要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便在焊上法兰活管接头后不至于产生裂纹或过大的变形。 总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸盖、缸底、油口等零件构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞活动的 轨道 。设计液压缸缸筒时，应该正确确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出能力、运动速度和有效行程，同时还必须有一定的强度，能足以承受液压力、负载力和以外的冲击力；缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级、表面粗糙度和形位公差 等级，以保证液压缸的密封性、运动平稳性和耐用性。 根据 设计的主要要求， 液压张紧装置的张紧行程、最大张紧力，以及张紧装材料 45 610 360 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 置是通过一根钢丝绳绕过定动滑轮 装置与液压 的耳环连接等已知条件可以知道液压缸的主要设计参数： 液压缸负载作用力 F=600压缸行程 S=3400(1) 液压缸工作压力的确定 液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。设计时，可用类 比法来确定。查机械设计手册第四卷液压传动部分相关数据，并考虑到液压系统压力，初步选取液压缸的公称压力系列为 (2) 液压缸内径和活塞杆外径的确定 当液压缸的理论作用力 F（包括推力 拉力 供油压力 P 为已知时，根据公式： 264 10 m （ 其中 F 液压缸的理论作用力。 1 / 液压缸的理论拉力； 负载率 t 液压缸的总效率，这里取 1； 600 6660 F 供油压力 ， d 活塞杆的直径； 再将公式： 1 ( 液压缸的速比，根据压力，在液压设计手册查取为 将式（ 人式（ 264 6 6 6 1 . 3 3 12 0 1 0 1 . 3 3206 整 20算活塞杆外径 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 将算出的 d=103整 00算速比主要是为了确定活塞杆的直 径和要否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或者活塞杆太细，稳定性不好。 验算张紧力 验算油缸的最大回程张紧力， F4 )(* (2 2 63 . 1 4 1 5 9 ( 0 . 2 2 0 . 1 ) 3 1 . 5 1 0 0 . 9 94 770 600于所要求的最大的张紧力 600到要求。 液压缸的缸筒内径 D=220塞杆直径 d=100 4 液压缸壁厚 关于液压缸壁厚可以按照下式计算： m a xm a 3 3m 液压缸筒内最高的工作压力； p缸筒材料的许用应力，本设计中选用 45#钢 ； bp n b缸筒材料的抗拉强度； n安全系数，通常取 5。 610 1225p 入数据得： 2 2 0 . 2 2 2 2 . 5 52 . 3 1 2 2 3 2 5 虑到缸筒的外径公差余量 缸筒的壁厚定为 25 5 壁厚验算 a) 额定工作压力 定工作压力 低于一定极限值，一保证工作安全： 221 21()0 . 3 5 s缸筒材料的屈服强度； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 1D缸筒的外径。 2223 6 0 ( 0 . 2 7 0 . 2 2 )0 . 3 5 4 2 . 3 50 . 2 7 1 n=4); 15号钢的b 37575 9 3 . 7 54p M P a 管子的壁厚： 2 0 2 8 2 . 9 82 9 3 . 7 5t m m圆整后 取管子的 壁厚为 3 4）硬管的安装 1）管子的长度要短，管径要合适； 2）两固定点之间的直管连接，应避免紧拉直管，要有一个松弯部分。这不仅便于装拆，同时也不会因热胀冷缩造成严重的拉应力。 3）子的弯曲半径应尽可能大。 4）管路的安装连接必须牢固坚 实。当管路较长时需要加支撑。 6 液压油路板的结构 液压油路板一般用灰铸铁来制造，要求材料致密，无缩孔疏松等缺陷。液压油路板的结构如图 6压油路板正面用螺钉固定液压元件，表面粗糙度值为 .8 m ，背面连接压力油管（ P）、回油管（ T）、泄漏油管 (L)和工作油管(A、 B)等。油管与液压油路板通过管接头用米制细牙螺纹或英制管螺纹连接。液压元件之间通过液压油路板内部的孔道连接。除正面外，其它加工面和孔 道的表面粗糙度值为 12.5 m 。 此外液压油路板的安装固定也是最重要的。油路板一般采用框架固定，要求买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 44 安装、维修和检测方便。它可以安装固定在机床上或机床附属设备上，但比较方便的是安装在液压站上。安装方式见图 6 液压油路板的设计 图 6液压油路板总装图 （ 1）分析液压系统，确定液压油路板数目 简单液压系统的元件不多，要求液压油路板上的元件布局紧凑 ，尽量把元件都装在一块板上。但液压系统较复杂时，应避免液压油路板上的孔道过长，给加工制造带来困难，所以板的外形尺寸一般不大于 400上安装的阀一般不多于 1012个，这也可以避免孔道过于复杂，难与设计和制造。若一个液压系统需多块液压油路板布局，则应当对该系统进行分解，但应注意： 1）同一个液压回路的液压元件应布局在同一块液压油路板上，尽量减少连接管道。 2）组合机床加工自动线或多工位机床液压系统，结构相同的部分应设计成可互换的通用板，不同结构应设计成专用板。 （ 2）制作液压元件的样板 初学者设计 液压油路板时，要制作液压元件样板。根据产品样本，对照实物绘制液压元件顶视图轮廓尺寸，虚线绘出液压元件底面各油口位置的尺寸，依照轮廓线剪下来，便是液压元件样板。若产品样本与实物有出入，则以实物为准。 若产品样本中的液压元件配有底版，则样板可以按底版所提供的尺寸来制做。若没有底版，则要注意，有的样本中所提供的是元件的俯视图，做样板是应把产品样本中的图翻转 180度。 图 6油路板安装方式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 45 （ 3）液压元件的布局 绘出液压油路板平面尺寸，把制做好的液压元件样板放在液压油路板上进行布局，此 时要注意： 1）液压阀阀心应处于水平方向，防止阀心自重影响液压阀的灵敏度，特别是换向阀一定要水平布置。 2）与液压油路板上主液压油路相通的液压元件，其相应油口应尽量沿同一坐标轴线布置，以减少加工孔道。 3）压力表开关布置在最上方，如果需要在液压元件之间布置，则应留足空间。 4）液压元件之间的距离应大于 5向阀上的电磁铁、压力阀的先导阀以及压力表安装等可适当的伸到液压油路板的轮廓线之外，以减小油路板的尺寸。 （ 4）确定油孔的位置尺寸 液压油路板正面用来安装液压元件，表面粗糙度值为 .8 m 。上面布置有液压元件固定螺孔、油路板固定孔和液压元件的油孔。当液压元件布置完毕后，孔道位置尺寸就基本上确定了。 液压油路板背面设计有执行元件连接的油孔（ A、 B）、与液压泵连接的压力油孔（ P）以及与液压油箱连接的回油孔（ T），此类液压油孔可加工成米制细牙螺纹或者英制管螺纹孔。连接尺寸见表 6 液压油路板内部孔道一般分三层布置： 第一层：距液压油路板正面距离约 10般布置泄漏油孔（ L）和控制油孔（ K），要注意的 是防止第一层孔道与液压元件的固定螺孔相通。 第二层：距液压油路板正面约 25第一层约 15置压力油口。 第三层：距液压油路板正面约 41第二层约 16液压油路板反面19置回油孔（ T）。因此，液压油路板的总厚度一般为 60 （ 5）绘制液压油路板的零件图 液压油路板结构较复杂，用多个视图表达，主视图表示液压元件安装固定的位置、液压元