60MN水压机分配器液压控制系统设计VIP

题目： 60系统设计 目录 一、课题背景及内容 二、毕业设计完成的工作 三、系统原理及计算选型 四、泵站设计 五、油箱设计 六、阀块设计 七、致谢 燕山大学本科生 毕业答辩 燕山大学本科生 毕业答辩 早期装备的水压机，多数为泵蓄势器、主分配器、机械手柄控制系统或手动旋转滑阀控制系统。由于 系统的控制能力较差 ，不容易结合电器形成自动化系统 。 一、课题背景及内容 燕山大学本科生 毕业答辩 通过 手动阀 控制接力器 的控制形式 通过 电液阀 控制缸实现主分配器动作的的控制形式 燕山大学本科生 毕业答辩 二、毕业设计完成的工作 燕山大学本科生 毕业答辩 分配器是水压机操纵系统的主要组成部分。分配器的开启机构根据开启方式的不同，分为 摇臂式 分配器和 凸轮式 分配器。本系统选用的是 摇臂式分配器 。 三、工作原理及元件选型 燕山大学本科生 毕业答辩 摇臂式分配器 机构的形式是以 一根转轴 为中心，进、排水阀相对转轴 对称分布 在分配器阀体上。当控制转轴发生转动时，转轴径向方向的摇臂就可以推动水阀的阀杆使阀开启。 燕山大学本科生毕业答辩 中间连杆轴向示意图 摇杆式结构的优点是可以采用 顶杆与转轴强制联接 的结构。这种结构可以使阀可靠地关闭，不致发生因密封和导套等处的摩擦使顶杆中途阻滞而发生阀关不住的现象。 燕山大学本科生 毕业答辩 凸轮式分配器 凸轮式机构的优点，是阀的开启曲线可以任意控制，可以根据压机及阀的工作状态配以最合理的开启曲线，实现压机动作的快速、平稳、可靠。 缺点是凸轮曲线不易修改，滑动摩擦副易于磨损 需保证可靠润化。 所以本系统选用摇臂式分配器 燕山大学本科生 毕业答辩 本系统基本由两个柱塞缸作为接力器，一个比例阀，一个手动换向阀，两个节流阀组成。通过 比例阀控制接力器（柱塞缸）运动驱动中间连杆来实现各个阀体的开启和关闭 。 分配器液压控制系统设计原理图 燕山大学本科生 毕业答辩 当系统正常工作时手动换向阀处于中位。当出现 紧急情况 时，比如电液比例阀卡死，水压机动作不可控时，通过 手动换向阀 向柱塞缸继续输送油液，来控制摇杆轴的摆角， 使水压机回到初始的工作位置 。 系统中手动换向阀作用： 燕山大学本科生 毕业答辩 压力和流量的计算 : 油压接力器最大扭矩： M= m 需要的主动力： F= = = N 工作缸柱塞直径 D= 80 系统压力： P= = 12 MP a 已知该水压机摆动次数为 45 ，即一个动作周期 : T = S V = h 式中 V 柱塞缸有效行程的最大容积 D 柱塞直径 h 最大有效行程 Q = 式中 Q 系统的平均流量 T 一个动作周期 解得系统 流量： Q = 26 燕山大学本科生 毕业答辩 主要元件的计算选型： 在选择液压泵的额定压力时应该比系统最高压力大 25% 60% 。 液压泵的额定压力 15 到 20MP a 特征 齿轮泵 叶片泵 螺杆泵 柱塞泵 额定压力 /MP a 高压 25 中压 16 ；高压 32 10 约 40 选用叶片泵 确定液压泵流量 q p Q p kQ 式中 k 系统泄露系数，一般取 大流量取小值，反之取大； Q 柱塞缸流量为 26L /m Q p = 26= /m 燕山大学本科生 毕业答辩 泵选择力士乐叶片泵。型号：27能参数：最高工作压力 21量 27定转速1500r/量 39L/定功率 量 12片卸荷，磨损小，运行噪声低，效率高，泵的转子可互换，容易维护。 泵的选择： 燕山大学本科生 毕业答辩 配套 电机选择佳木斯 率高、噪声低、振动小、运动安全可靠。型号： 60性能参数： 功率 15速 1460r/率90%，质量 134 电机 的 选择 燕山大学本科生 毕业答辩 容积计算 V=2/11)/(1)/(式中 p m = P 1 +P 2 /2=a n - - 指数，等温为过程为 1 ，绝热过程为 根据等等温过程计算的， V = (5) 蓄能器的选择 选择黎明液压的 皮 囊式蓄能器，型号 A L 1. 6/20 L - A ，公称容量 ，公称压力 20MP a , 重量 蓄能器的选择（做紧急动力源） 燕山大学本科生 毕业答辩 四、泵站设计 液压 泵站组成： 液压泵、 油箱组件 、阀块 组件、冷却系统、 蓄能器 等组成。 泵站 中各部件、元件布置要均匀、便于装配、调整、维修和使用，并适当注意外观的整齐和 美观。 燕山大学本科生 毕业答辩 泵组 (液压泵、电动机、传动底座等 )、回油 冷却 器 安装在油箱旁侧；各阀块安放在油箱上面。 图 所示 燕山大学本科生 毕业答辩 泵站主视图： 燕山大学本科生 毕业答辩 五、油箱的设计 注意问题 : 箱附件的安放问题 ，包括空气滤清器，冷却器、加热器、及液位液温计等元件的安放位置问题 ; 够大容量 ； 热和冷却 问题； 同时考虑油箱的 放油、清洗 等其它问题。 燕山大学本科生 毕业答辩 按照经验公式确定油箱的容量，如下： vV a q 式中 液压泵每分钟排出压力油的容积 ( a 液压经验系数。 表 5 - 1 液压经验系数 a 系统类型 行走机械 低压系统 中压系统 锻压机械 冶金 a 1 2 2 4 5 7 6 12 10 本系统为低压系统， a 取 4 ，得到： V = 4 箱的外形尺寸 油箱的长宽高取 0.4 m 油箱的设计计算 燕山大学本科生 毕业答辩 油箱三维设计 回油冷却器支架 液位继电器底座 空滤器 底座 泵吸油口 加热器 法兰 底座 放油口 溢流回油口 泵出油口阀块底座 回油过滤器底座 系统阀块底座 蓄能器安装凸台 燕山大学本科生 毕业答辩 六、阀块的设计 阀块是液压系统无管化连接方式的一种方法，它不仅能 简化液压系统的设计和安装 ，而且便于实现液压系统的 集成化 和 标准化 。 选择 泵出口阀块 和 系统阀块 进行设计。 燕山大学本科生 毕业答辩 泵出口阀块设计 泵出口阀块原理图 泵出口阀块油路走向图 燕山大学本科生 毕业答辩 泵出口阀块三维模型 过滤器油口 阀块出油口 压力表接口 溢流回油口 压力传感器接口 阀块进油口 单向阀油口 溢流阀油口 燕山大学本科生 毕业答辩 泵出口阀块装配三维 模型 燕山大学本科生 毕业答辩 系统阀块设计 系统阀块 原理图 系统阀块油路走向图 燕山大学