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矿井井口液压站设计【5张图纸】【优秀】

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关键词：: 矿井井口液压站设计图纸矿井井口液压站井口液压站

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矿井井口液压站设计

53页 20000字数+说明书+任务书+5张CAD图纸【详情如下】

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1绪论1

1.1论文研究的意义1

1.2目前可行的解决方案经过对国内其它单位使用的副井操车设备情况的调查，可知我国目前使用的操车情况如下：1

1.3液压技术的特点和应用情况3

1.4副井操车液压联动装置简介5

2液压系统原理图的拟定6

2.1液压系统原理图的拟定6

2.2液压元件的设计计算10

2.3摇台液压缸的设计计算14

2.4 液压泵的设计计算16

2.5电动机的选择20

2.6联轴器的选择21

2.7控制阀的选择23

2.8压力表以及压力表开关的选择31

3 液压辅助元件设计33

3.1液压管道的选择33

3.2管接头的选择35

3.3油箱的设计计算36

3.4系统的发热及散热计算39

3.5过滤器的选择41

3.6冷却器的选择42

4阀块设计44

4．1块简介44

4．2液压阀块有以下特点44

4．3阀块的设计及注意事项45

4．4阀块的尺寸的确定45

4．5阀块内的油道孔的设计45

4.6精度设计46

4.7材料设计46

5 液压站的设计46

5．1液压站外观设计的误区46

5．2液压站的设计47

参考文献48

致谢49

摘要

副井操车系统是煤矿生产中重要的一部分，它的含义是指井口、井底有关机械、电报设备在规定的闭锁条件下，按照设计的逻辑程序循环动作，辅助罐笼完成提升任务。

国内现役的煤矿副井操车系统暴露的缺点有：机构复杂、可靠性不高、维护维修不便等，往往带来巨大的损失。

副井操车系统要求控制系统具有技术先进、工作可靠、抗干扰能力强、自动化程度高等性能。在参考了三个系统的优缺点后，决定选择由液压作为动力源的第三套系统。

本系统要实现的流程从罐笼到们开始如下：

罐笼到位安全门打开前阻车器打开摇台落下推车机推车罐笼内矿车出罐罐内阻车器阻矿车进罐头推车机回车到位前阻车器阻车摇台择起，安全门关上，罐笼运行，后阻车器打开，矿车达到阻车器，下一循环。

本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。

关键词：副井操车系统前阻车器推车机罐笼安全门闭锁摇台矿车

本要实现的流程从罐笼到们开始如下：

本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。

关键词：副井操车系统；前阻车器；推车机；罐笼；安全门；闭锁；摇台；矿车

ABSTRACT

Parade car belonging to coal production system is an important part, it refers to the meaning of the wellhead, the bottom of the machinery, telegraph equipment in the closed conditions, in accordance with the logic of the design cycle process moves auxiliary cage complete upgrade mandate.

China coal mine belonging to the service of the parade car system has exposed the shortcomings : institutional complexity, reliability is not high, maintaining maintenance inconvenience, often bring huge losses. Auxiliary System Requirements parade car control system with a more technologically advanced, reliable, anti-interference capability, high automation performance. In reference to the advantages and disadvantages of the three systems, choosing from hydraulic power source as the third set of system

Of the system to achieve the flow from cage to begin as follows : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance tub into resistance Enter canned pusher in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car to open. tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection.

Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub to be achieved in this process from the cage to begin the following : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance resistance Mine Progressive canned pusher round in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car stop fighting , tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection. Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub

内容简介：: 中国矿业大学本科生毕业论文姓名：李晓宝学号： 14030332学院：应用技术学院专业：机械工程及自动化论文题目：矿井井口液压站设计专题：指导教师：苗运江职称：副教授 2007年 6 月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院应用技术学院专业年级 2003级机械工程学生姓名李晓宝任务下达日期：2007年 1 月 11 日毕业论文日期： 2007 年 3 月 25 日至 2007 年 6 月 20 日毕业论文题目：矿井井口液压站设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：在调研,查阅文献资料得基础上,确定液压系统的总体方案,重点设计液压系统及其结构;要求毕业设计总图纸量为3张图,毕业设计说明书一份(50页左右).院长签字：指导教师签字：摘要副井操车系统是煤矿生产中重要的一部分，它的含义是指井口、井底有关机械、电报设备在规定的闭锁条件下，按照设计的逻辑程序循环动作，辅助罐笼完成提升任务。国内现役的煤矿副井操车系统暴露的缺点有：机构复杂、可靠性不高、维护维修不便等，往往带来巨大的损失。副井操车系统要求控制系统具有技术先进、工作可靠、抗干扰能力强、自动化程度高等性能。在参考了三个系统的优缺点后，决定选择由液压作为动力源的第三套系统。本系统要实现的流程从罐笼到们开始如下：罐笼到位安全门打开前阻车器打开摇台落下推车机推车罐笼内矿车出罐罐内阻车器阻矿车进罐头推车机回车到位前阻车器阻车摇台择起，安全门关上，罐笼运行，后阻车器打开，矿车达到阻车器，下一循环。本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。关键词：副井操车系统前阻车器推车机罐笼安全门闭锁摇台矿车本要实现的流程从罐笼到们开始如下：罐笼到位安全门打开前阻车器打开摇台落下推车机推车罐笼内矿车出罐罐内阻车器阻矿车进罐头推车机回车到位前阻车器阻车摇台择起，安全门关上，罐笼运行，后阻车器打开，矿车达到阻车器，下一循环。本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。关键词：副井操车系统；前阻车器；推车机；罐笼；安全门；闭锁；摇台；矿车 ABSTRACTParade car belonging to coal production system is an important part, it refers to the meaning of the wellhead, the bottom of the machinery, telegraph equipment in the closed conditions, in accordance with the logic of the design cycle process moves auxiliary cage complete upgrade mandate.China coal mine belonging to the service of the parade car system has exposed the shortcomings : institutional complexity, reliability is not high, maintaining maintenance inconvenience, often bring huge losses. Auxiliary System Requirements parade car control system with a more technologically advanced, reliable, anti-interference capability, high automation performance. In reference to the advantages and disadvantages of the three systems, choosing from hydraulic power source as the third set of system Of the system to achieve the flow from cage to begin as follows : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance tub into resistance Enter canned pusher in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car to open. tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection. Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub to be achieved in this process from the cage to begin the following : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance resistance Mine Progressive canned pusher round in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car stop fighting , tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection. Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub 目录1绪论11.1论文研究的意义11.2我国目前使用的车情况11.3液压技术的特点和应用情况31.4副井操车液压联动装置简介52液压系统原理图的拟定62.1液压系统原理图的拟定62.2液压元件的设计计算102.3摇台液压缸的设计计算142.4 液压泵的设计计算162.5电动机的选择202.6联轴器的选择212.7控制阀的选择232.8压力表以及压力表开关的选择313 液压辅助元件设计333.1液压管道的选择333.2管接头的选择353.3油箱的设计计算363.4系统的发热及散热计算393.5过滤器的选择413.6冷却器的选择424阀块设计4441块简介4442液压阀块有以下特点4443阀块的设计及注意事项4544阀块的尺寸的确定4545阀块内的油道孔的设计454.6精度设计464.7材料设计465 液压站的设计4651液压站外观设计的误区4652液压站的设计47参考文献48致谢49 第 53页目录1绪论11.1论文研究的意义11.2目前可行的解决方案经过对国内其它单位使用的副井操车设备情况的调查，可知我国目前使用的操车情况如下：11.3液压技术的特点和应用情况31.4副井操车液压联动装置简介52液压系统原理图的拟定62.1液压系统原理图的拟定62.2液压元件的设计计算102.3摇台液压缸的设计计算142.4 液压泵的设计计算162.5电动机的选择202.6联轴器的选择212.7控制阀的选择232.8压力表以及压力表开关的选择313 液压辅助元件设计333.1液压管道的选择333.2管接头的选择353.3油箱的设计计算363.4系统的发热及散热计算393.5过滤器的选择413.6冷却器的选择424阀块设计4441块简介4442液压阀块有以下特点4443阀块的设计及注意事项4544阀块的尺寸的确定4545阀块内的油道孔的设计454.6精度设计464.7材料设计465 液压站的设计4651液压站外观设计的误区4652液压站的设计47参考文献48致谢49摘要副井操车系统是煤矿生产中重要的一部分，它的含义是指井口、井底有关机械、电报设备在规定的闭锁条件下，按照设计的逻辑程序循环动作，辅助罐笼完成提升任务。国内现役的煤矿副井操车系统暴露的缺点有：机构复杂、可靠性不高、维护维修不便等，往往带来巨大的损失。副井操车系统要求控制系统具有技术先进、工作可靠、抗干扰能力强、自动化程度高等性能。在参考了三个系统的优缺点后，决定选择由液压作为动力源的第三套系统。本系统要实现的流程从罐笼到们开始如下：罐笼到位安全门打开前阻车器打开摇台落下推车机推车罐笼内矿车出罐罐内阻车器阻矿车进罐头推车机回车到位前阻车器阻车摇台择起，安全门关上，罐笼运行，后阻车器打开，矿车达到阻车器，下一循环。本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。关键词：副井操车系统前阻车器推车机罐笼安全门闭锁摇台矿车本要实现的流程从罐笼到们开始如下：罐笼到位安全门打开前阻车器打开摇台落下推车机推车罐笼内矿车出罐罐内阻车器阻矿车进罐头推车机回车到位前阻车器阻车摇台择起，安全门关上，罐笼运行，后阻车器打开，矿车达到阻车器，下一循环。本文主要的工作就是根据以上的工作流程进行液压原理的拟定，液压站的设计，以及各种器件的计算选型。关键词：副井操车系统；前阻车器；推车机；罐笼；安全门；闭锁；摇台；矿车 ABSTRACTParade car belonging to coal production system is an important part, it refers to the meaning of the wellhead, the bottom of the machinery, telegraph equipment in the closed conditions, in accordance with the logic of the design cycle process moves auxiliary cage complete upgrade mandate.China coal mine belonging to the service of the parade car system has exposed the shortcomings : institutional complexity, reliability is not high, maintaining maintenance inconvenience, often bring huge losses. Auxiliary System Requirements parade car control system with a more technologically advanced, reliable, anti-interference capability, high automation performance. In reference to the advantages and disadvantages of the three systems, choosing from hydraulic power source as the third set of system Of the system to achieve the flow from cage to begin as follows : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance tub into resistance Enter canned pusher in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car to open. tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection. Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub to be achieved in this process from the cage to begin the following : safety cage in place before the doors open car to open shake Taiwan fallen pusher carts cans cage tub out Tank Car resistance resistance Mine Progressive canned pusher round in place before the car stop car shake Taiwan optional, security doors, the cage operations, after the car stop fighting , tub reached car for the next cycle. This paper is based on the work over the work process for the preparation of hydraulic principles, hydraulic design of the station, and the calculation of various device selection. Keywords : parade car belonging to the former system for car pusher safety cage door locking shake Taiwan tub 1绪论1.1论文研究的意义副井液压系统是矿业工程中非常重要的一部分,就承担的任务来说,它主要负责井下矿车到位后,包括控制阻车器.摇台安全门等机构的一系列动作等,但是我们看到的国内外副井操车系统方面的研究和报道等,总是不难看出有这样那样的瑕疵甚至是重大的失误,这些不尽人意的地方往往给煤矿正常的生产带来危害,轻则生产效率低,重则便造成人员和财产的重大损失,所以,在综合提高煤矿生产状况的情况下,如何能够保证副井操车系统这一部分的工作安全可靠性已经是刻不容缓的事情.另一方面,我们看到的是在诸多副井操车系统中或多或少的总是存在些问题,导致机构反应不灵敏,效率低下,寿命不长,维护和维修不方便.就我国煤矿副井液压系统来说，控制和提升信号系统普遍设计为两套系统，安置在两个操作室内，由操车司机和提升信号式工分别操作。造成操车设备位置传感器的重复设置，用人多，故障率高。副井液压设备及提升信号的安全与否，直接关系到煤矿的安全生产及经济效益，是一个非常重要的生产环节。它要求控制系统具有技术先进、工作可靠、抗干扰能力强、自动化程度高等性能。但目前我国副井操车设备控制与提升信号系统仍处于落后状态，已不适应煤矿副井生产的要求，为了提高副井安全生产的可靠性，改善工人的劳动条件，提高煤矿副井的生产能力，研制一套能满足井上下井口操车设备控制及提升信号闭锁的联锁控制装置无疑是迫在眉睫的问题。综上，本文主要就副井液压系统的各个主要环节控制的设计和各种设备的选用进行了分析、配置。旨在提供一个安全可靠的系统产，是为本文研究的意义。1.2我国目前使用的操车情况1.2.1气动系统1、系统组成：1)推车机动力一般为电机，减速机传动轴作为驱动，推车机分为链式推车机、绳式推车机。2)安全门、摇台、阻车器采用汽缸2、优点：动作快；可靠性高；因泄露造成的污染少；维修、维护简单。3、缺点：速度不易调整，冲击大；因推车机为电机或其它动力，使系统成为混合动力源，占用动力和驱动设备多。1.3.2液压系统1、系统组成1)推车机采用直流电机驱动，传动部件间不直接接触，无磨损问题节省了因磨损而产生的维修且磨损损耗很小。2)高功率因数直流电机效率极高较其它电机节电，启动电流小。2、优点：1）推车机采用直流电机驱动，传动部件间不直接接触，无磨损问题节省了因磨损而产生的维修且磨损损耗很小。2）高功率因数直流电机效率较高，较其它电机节省电，启动电流小。3、缺点：1）电机防水效果差，进水后电器故障难排除。2）推车机的运行条件差很难保证电流电机技术上要求电机与次级板气隙为2-3mm影响电机性能的发挥。3）配件价格很高。4）电机设备体积大故障率高。1.2.3直流电机系统1、系统组成1）推车机使用电机作为动力，摇台、安全门、阻车器使用液压缸。2）推车机使用液压马达；安全门使用液压马达；阻车器、摇台使用液压缸2、优点：1）系统结构简单，易维护、占地少。2）液压驱动特软，可有缓轻因冲击造成的设备损坏。3）调速性能好节省时间4）全部采用液压做动力，即可动力源单一，便于维修和管理。3、缺点：1）液压站本身占地面积大 2）液压站较气动配置复杂3）泄漏易污染副井是煤矿生产中联结井上下的重要通道，副井操车设备的安全作业与否。将直接关系到煤矿安全生产及经济效益，是一个非常重要的生产环节。它要求控制系统具有技术先进地，动作可靠，抗干扰能力强，自动化程度高等性能。但目前我国大部分副井操车设备控制系统仍处于落后状态，已不适应煤矿副井安全高效生产的要求。为了提高安全生产的可靠性，改善工人的劳动条件，提高煤矿副井的生产能力，需要对副井操车设计控制系统的产品性能及使用状况进行了详细的调研。如上表所列，目前国内主要有气控，电动控，液控等方式1.3液压技术的特点和应用情况近几年来,随着机械设备的自动化与机械程度不断提高,并大型化发展,在各个工业部门中日益广泛地采用液压技术,如飞机、坦克、舰艇、机床、汽车，拖拉机以起重运输机械等等。自五十年代以来，在化工机械上也逐步地应用采用液压技术，截止到目前，液压驱动的卧式刮刀、活塞推料、上悬、三足、螺旋卸料离心机，板框压滤机、加压叶滤机回转真空过滤机、电石炉、回转窑、锤式破碎机、搅拌式反应器；液压控制的气轮机、压缩机、冷冻机、蒸发器、造气炉等等已经在国内外的许多工厂投入运转，并取得用户的欢迎。此外，像容器的低频疲劳、高压爆破等试验，都是借助液压技术而实现的。液压技术是以压力油作为工作介质来传递运动、力（转距）或控制信号，前者常称液压传动（液压驱动），后者称为液压控制。液压运动与机械传动相比其主要特点是：容易调速、适于远距离和自动操作，体积小、重量轻，易于实现过载保护，液压控制系统具有响应速度快、输出刚度高和功率重量比大等优点。当然，液压也和其他任何新技术一样，总有不足之处，如漏油、噪音等，但这两点，近年来也正在研究改造。勿容质疑，液压技术的优越性是非常明显的，特别是当把它同电子、机械等技术联合使用时，更显示其强大的生命力。在某种意义上讲，一个国家液压技术的发展水平和应用范围，是其现代化程度重要标志之一。本次课程设计就是要用液压系统来实现矿井的副井提升操作等一系列动作，以及为完成这一系列动作所需要的器材的选型等。1.3.1液压传动优缺点液压传动与机械传动、电气传动相比，有以下一些优点：1、能在较大的范围内比较方便地实现无级调速。调速范围10011全2000：12、在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，质量较轻。3、工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。4、便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自润滑，故使用寿命较长。5、操纵简单便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。6、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，制造和使用推广使用。液压传动的主要缺点：1、液压传动中的泄露和液体的可压缩性使传动无法保证严格的传动比。2、液压传动有较多的能量损失，故传动效率不高，不宜作远距离传动。3、液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度条件下工作。4、液压传动出现故障时不易找出原因。总地来看，液压传动的优点很多，随着科学技术的不断发展，有些缺点会逐步被克服。液压传动由于具有上述一系列的长处，因此，在国民经济各个部门中获得了广泛的应用。如在航海机械、航空机械、农业机械、轻工机械等多方面都广泛地使用了液压传动。在机床上的应用主要有以下几个方面：1、进给运动，如车床、自动车床刀架的进给，组合机床动力头、动力滑台的进给等。液压传动能满足所需求的调速范围，并能实现无级调速。2、主体运动，如牛头刨床或插床滑枕，采用液压传动RJ实现滑枕的往3、复运动；也可用于自动车床、数控机床等的主轴旋转运动。4、仿形装置，如车床、洗床上的仿形加工，可以采用液压伺服系统来实现。5、数控机床。该机床上工作台的直线后转步进运动，可以用电液脉冲马达及电流伺服阀等电流伺服装置实现。6、静压支乘已应用于重型机床和高速机床的轴承、导轨和丝杆上，以获得平稳工作和较高的运动精度。液压传动与电气控制相结合，是目前实现各种机械自动化的主要手段，也是机、电、流一体化技术的发展方向，因而具有更广阔的应用前景。工程机械液压传动系统的基本概念。液压传动系统是由各种液压传动基本回路组成的。液压传动基本贿赂又是以各种液压元件位基础组成的供给液压源用的液压传动回路称各种控制液压回路；以不同的辅助元件为基础组成的液压传动回路称不同的执行元件回路；以不同的辅助元件为基础组成的液压传动回路称不同的辅助回路以及其它液压回路等。这个整体（系统）里，除原动机械外，主要包括动力元件（液压泵）执行元件（液压缸和液压马达）、控制元件（各类液压阀）和辅助元件（各种液压辅助元件）等部分（回路）、可见主机液压传动效果好坏，除设计制造因素外，是否能正确认识、使用液压系统，特别是是否正确认识系统中各液压回路工作原理、用途也是关键因素之一。1.4副井操车液压联动装置简介副井操车液压联动的含义是指井口，井底有关机械，电气设备在规定的闭锁条件下，按照设计的逻辑程序循环动作，辅助罐笼完成提升任务。副井操作工作的一般过程为：罐笼到位-安全门打开-前阻车器打开-摇台落下-推车机推车罐笼内矿车出罐-罐内阻车器阻-矿车进罐推车机回车-前阻车器阻车-摇台抬起-安全门关上-罐笼运行-后阻车器打开-矿车达到阻车器-下一个循环。副井操车系统采用可编程控制器实现集中控制的模式，井口，井底的机械设备全部采用液压传动，分别由一个液压站及液控，电控系统实现集中控制，副井操车液压联动装置以贯彻执行煤炭局2006年颁布的煤矿安全规程中第一384条规定作为设计依据。立井使用罐笼提升时，井口，井底安全门必须与罐位和提升信号连锁；罐笼到位并发出停车信号后，但发不出开车信号；安全门关闭后，才能发出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开。井口，井底摇台与罐笼体子停止位置，阻车器和提升信号系统连锁；罐笼未到位，放不下摇台，打不开阻车器；摇台未抬起，阻车器未抬起，发不出开车信号。升降人员时，严禁使用罐座。主要装置的简介：（1）阻车器：是矿井车场中将运动中的矿车停止在某一固定地点胡限位装置，本销齿操车使用阻轮式阻车器，改阻车器有一对阻爪和弹簧缓冲装置，当车轮撞击阻爪时，阻爪使手套在套在固定轴后部的弹簧压缩，撞击的能量被弹簧吸收。阻爪在轴上可自由转动，阻爪的尾部通过连杆机构和操纵机构相连，液压缸活塞的往复运动使两个阻爪同时打开或关闭。关闭时阻车，打开后矿车通过。阻车器按线路设置前后阻车器两种。前阻车器作待装矿车限位使用，后阻车器用于列车限位，并与调车启爪装置机械联动。只允许后阻车器打开时，拉抓抬起，调动矿车。（2）摇台：摇台为一段可摆动的连接车场与罐内的轨道，摇尖铰接在摇臂上，当摇臂与罐笼搭接时，摇尖与罐笼内导轨组成的结构能保证侧向可靠的定位。不致因罐内外轨道的错位引发矿车掉道事故。进车侧摇台设有阻挡器，通过曲柄连杆机构作用使挡块随摇臂起落和升降。当摇台落下时挡块下降，允许操车装置进罐笼作业；摇台抬起时挡块上升，阻挡操车装置通过，防止销车掉入井筒，是销齿操车与摇台联动的机械闭锁安全装置。（3）安全门：安全门采用液压马达驱动链式机构传动，正反转运转实现安全门开启和关闭。并且按煤矿安全规程规定与罐位和提升信号链锁，确保安全。（4）罐笼：罐笼主要负责矿车的装载。2液压系统原理图的拟定2.1液压系统原理图的拟定2.1.1明确环境对系统的要求本系统主要工作于副井井口，虽然相比井下环境要好许多，可是由于矿井现状，很多东西矿区副井井上运输环境还是相当恶劣，因此环境对液压系统有以下要求：（1）本系统允许的最低和最高温度对系统的温度要求应该满足主要从液压缸工作时，缸内矿物液压油的允许工作范围，理论上不能超出这个范围，查阅相关资料可知道，一般应保证温度范围在-10-170（2）系统抗震性震动的来源主要是来自矿车进罐笼时以及提升过程，但是考虑到液压系统有很好的减震特性，故整个系统对抗震性没有过多的要求。（3）系统的抗成粉尘能力由于系统主要工作在井上，粉尘相对较少，不至于影响系统工作，所以对系统不做特别要求。（4）系统的耐盐雾能力盐雾对系统有一定的影响，但考虑到系统是液压系统，本身的密封性对盐雾厌恶有一定的隔离作用，故这里不做太多的要求。（5）系统承受加速度能力因为液压系统本身具有比如无级变速的优良特点，所以能平稳安全的完成工作，对承受加速度的要求也不做太多要求。（6）系统抗酸碱能力因为系统主要工作于井上，且主要控制操作部分有隔离装备与煤炭副产品分开，一般不会有过酸过碱的东西与之接触，故这里对抗酸碱能力不做过多要求。（7）系统防爆能力处于安全起见，系统使用防爆电机。（8）系统特别安全可靠性由于系统采用的液压系统操作的整个过程都没有特别值得注意会引起的安全隐患，所以像此类大中型液压控副井操车系统一般不要求特别安全可靠，但不意味着就不考虑安全可靠性。（9）对系统特殊节能的要求对于大功率的矿山机械上应用的系统来说，有此要求。因为此类机械功率过大。功率能提高了1%节约功率的绝对值也甚为可观，而本系统中电机功率相对比较小，所以对于这方面也不做特殊要求。（10）对系统的体积和重量没有特殊要求对系统的体积和重量没有特殊要求，系统主要工作于井上，比较起体积和重量，各种设备的选取更多地考虑的是实用性。2.1.2明确对液压系统的设置要求（1）应明确机器的哪些动作和状态需要通过液压系统来实现，哪些应通过机械和电气系统来实现。对于液压马达及液压缸的具体控制都是通过液压系统来实现，比如液压马达的转速，流量，方向以及液压缸流量等都由液压系统来实现。而刚开始驱动泵的转动电机，以及电磁阀换向动作是由电控系统来实现。对于液压缸压力的控制，是通过压力继电器所发出的电信号来驱动二位四通阀进行工作的。（2）机器需要的是直线运动，转动还是摆动马达的运动是转动，以此来驱动罐笼门，安全门以及推车机主动链轮。而液压缸是驱动摇台，前阻车器，后阻车器以及道岔的抬起与放下，其运动形式为直线运动，并且亦顺序地进行。（3）机器对各种运动有无顺序，同步或互锁要求本系统所实现各种动作之间是互锁关系，具有前一个动作完成到位后，才开始下一个动作，并且有顺序地进行。（4）机器对自动化程序的要求，对运动的平稳性，精确性的要求，对液压系统具体性能和效率的要求选择调速方式执行机构都督比较低，调速范围小，所以选择节流阀调速。选择油路的循环形式节流调速选择开式油路，开式油路比较简单。选择控制方式：流量控制和压力控制是液压系统控制的两大目标，流量控制选择节流阀压力控制选择先导溢流阀和减速阀。方向控制选择电磁换向阀单向阀。2.1.3绘制液压系统草图减压阀液压马达（1）根据需要画出压力控制回路，流量控制回路和方向控制回路压力控制回路图1流量控制回路图2方向控制回路图3（2）将回路剪裁、合并。删除不必要的回路，并添加一些别的元件组成系统原理图，具体的情形如下所示：本系统主要提供能源执行元件：液压马达和液压缸，其中推车机、安全门、罐笼门用液压马达驱动：而摇台，前阻车器，后阻车器以及道叉采用液压缸驱动。其中道叉的驱动在系统图中省略了，道叉是控制矿车进哪个罐笼的，该系统有两个罐笼可控制两套泵-电机，其中只有一套在工作，另一套作为备用。这样有利于泵的使用寿命的加长。液压系统原理图42.2液压元件的设计计算2.2.1液压马达与液压泵的异同液压泵和液压马达都是液压系统的执行元件，能将输入的液压能转化成机械能输出。而液压马达输出的是回转运动的机械能，液压泵则输出往复运动或摆动的机械能。液压马达在结构和分类上基本和液压泵相同。因此，大多数的液压缸，在理论上都可以用作液压马达，但由于液压效率和机械效率方面的要求不同，并非所有的液压泵都能有效地利用作液压马达。通过要求液压泵有较高的容积效率，这就是要求泵的泄漏要小，而液压马达则要求有较大的机械效率，以获得最大的输出转矩和较低的均匀转速，因此要求液压马达内部的机械摩擦损失为最小。此外，液压泵通常是单向转动的，而液压马达往往需要双向转动，与需要有单独的泄油口，某些低速高转矩液压马达，还有独特的结构形式。2.2.2推车机马达的选择初定推车机的额定功率为转速为n1=32r/min 设速为v1=0.62m.s 推车机输出的推力为F=1000X9.8=9800 由以上初定参数可以得到：链轮半径为链轮的扭矩T1应为：所以要求马达输出转矩大于等于1813N.m ,转速大于32r/min查机械设计手册每三版第四卷P14-189选择1JMD型径向上柱塞马达，它具有转速比较低扭矩大，工作可靠等优点。具体型号为一体JMD-63型单作用曲轴连杆式径向柱塞马达。其主要参数如下: 额定相量：q=0.780L/r 额定压力：p=16Mp 最大压力：pmax=22Mp 转速范围：10-200r/m 额定扭矩：T=1815N/m 额定功率：p额=37.2Kw 最大功率：pmax=51.2Kw 机械效率：ym91.5% 偏心矩：25mm 重量：107kg 由液压马达的扭矩-压力图可得：图5液压马达的工作压力为P: P1=马达主要的性能参数计算由公式n1= 式中：n1马达理论转速r/min V马达排量/rad Q输入流量 /s 由上式可得马达所需流量为 q= = = =24.96 又由式Tt-马达理论输出扭矩 N.m p-马达进出口压差Pa工作时，液压马达理论输出扭矩应为Tt=1813N.m =14.6(MPa)马达理论输出功率为 Pt=Pr=pq式中Pr-马达理论书功率 W q-链速 m/s =6.07(Kw)马达实际输出功率为 P=F.V式中F-链轮的牵引力 V-链速m/sP=Fv=98000.62=6.08(Kw)2.2.3安全门、罐笼的选择安全门、罐笼的液压马达扭矩大致为200-300N.m 初选定液压油缸由机械设计手册V3.0得WYXO1主要参数如下：液压缸内径D 40mm 活塞杆直径d 28mm 面积比 1.4 活塞杆面积A1 6.16 活塞面积A 12.57 环形面积A2 6.47 工作压力 F 12.56 拉力F2 31.42 罐笼门如果按照5MPa计算，则工作扭矩为144N,m不是很合理，因此马达选择有些问题，应该重新选择，按照扭矩200N.m压力5MPa，应选择最高扭矩800N.m最高压力为22MPa，查机械设计手册第四卷，表19-5-67，选择JM11-FO.315，主要参数如下：理论相量0.314L/r 额定压力20MPa 最大压力25MPa 额定转速320r/min 转速范围18-400 r/min 额定扭矩1128N.m 最大功率37.8Kw 柱塞个数5个重量 75Kw 配套制动器型号YZ11-2000这样工作在5MPa时，得到扭矩为255N.m，比较合理。所以罐笼门马达型号为JM-F。2.3摇台液压缸的设计计算2.3.1 驱动摇台用液压缸设计设初始条件为：摇台长L=3m搭接时与水平倾角为=10摇台重量G=1000Kg由实际摇台工作过程，设计液压缸为双工作单活塞杆形式简图：图6 行程计算：初始位置为=10 设摇台抬起到位时=30则行程 = = 592(mm)推力P计算 P=最高许用压力Pmax 由前面几章知道摇台工作压力为20MPa则查机械设计手册第三版第四卷P19-203Pmax设液压缸有效工作面积为A则由得 A内径的确定由手册P19-204表中可知可选择的液压缸内径为 D=50mm 又知速比则根据手册P19-220表19-6-20知活塞杆直径为 d= 则实际的有效工作面积为所以可选择液压缸内径为50mm2.3.2驱动前后阻车器用液压缸前后阻车器用液压缸也工作在5MPa下，其主要激素参数如下：缸内径：40mm 活塞面积：无杆侧：12.57c 有杆侧：8.63 c 推力：17600N 拉力：12280N 最大行程：1200mm2.4 液压泵的设计计算2.4.1油泵的工作压力Pp Pp=p1 MPa 式中:P1-选定的执行机构进口处的压力 MPa -从泵到执行机构压力损失总和 MPa本系统中有三个液压马达和三个液压缸，其中推车机所需的马达流量最大，所以此处一般=0.5-1.5MPa这里取=0.5 =16+0.5 =16.5（MPa）考虑到系统的动态压力以及油泵的使用寿命等，通常选择油泵规格时，其额定压力Po宜比工作压力Pp大25-60即这里取1.40计算2.4.2油泵流量的计算油泵最大工作流量为式中-油泵流量 -系统中同时工作的各个并联执行机构所需要最大流量 K-系统油液泄漏系数一般K=1.1-1.3 本系统中个执行机构的动作具有顺序与严格的闭锁性，因此，此处计算中为推车机马达的流量，实际工作中，推车机马达所需应为0.7832l/min 即：上边公式中k=1.2 根据泵的压力，流量进行选择 Po Qp 查机械设计手册，软件版K2.0 选择轴向柱塞泵具体型号为25MCY14-1B 其特点为：机构简单，体积小，重量轻图7 主要参数如下：排量：额定压力：最大压力：额定转速：额定功率：额定效率：重量： 2.4.3泵的主要性能参数的计算泵的理论流量q1为: 式中n-泵的转速r/min v-泵的排量m3/rad = = 泵的实际排量q为式中-容积的损失由泵的主要参数可知=0.85 =37.50.85 =319l/min 泵的理论输入功率Prt为泵的理论输出功率Pt为泵的机械效率式中-泵的总功率 -泵的容积效率查液压传动系统P185=0.8=0.8/0.85=0.942.5电动机的选择2.5.1 液压泵的驱动功率Pp-泵的额定压力 pa-泵的理论流量 -泵的总效率 =19.53（Kw）2.5.2电动机的选型由泵的驱动功率为14.53Kw，泵的额定转速为1500r/min所以选电动机为（查机械手册第5卷）YB系列隔爆型三相异步电动，具体型号为YB2 200L1-4型图8 其主要参数如下：额定功率：30Kw 额定转速：1470r/min 效率因数:0.92 电流 380V时 57.6A 660V时 24.5A 堵转电流:7.0 堵转转矩:20 最大转矩：2.2 重量：270Kg2.5.3电动机参数计算电动机的输出功率P为 P=220.9 =19.8Kw=19.53Kw又因为泵的转速根据电动机而得所以泵的流量为电动机的选择正确。2.6联轴器的选择联轴器的主要参数是公称转矩Ta，联轴器其他转矩按GB3931规定，选用各种转矩应符合以下关系 T 式中：T-理论转矩 -计算转矩 -公称转矩 -许用转矩 -许用最大转矩 -最大转矩联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其他有关系数计算得到的。式中 -动力机系数 -工况系数 -启动系数 -温度系数各类转矩计算：已知动力机系数，YB2 2000L1-4型三相异步电动机。功率：Pw=30Kw,转速(额定)：n=1470r/min所以，理论转矩为：计算转矩Tt为查机械零部件手册一造型设计指南可知： =1.0=1.5=1.3=1.0 根据计算转矩以及泵输入轴轴径和电动机输出轴轴径选择联轴器型号泵输入轴轴径：32mm电动机输出轴轴径：48mm查机械设计手册V3.0选择弹性柱销式联轴器，根据电动机给出轴轴径选择LX4型图9其主要参数如下：许用转矩许用转速转动惯量联轴器最大转矩符合联轴器选用原则。2.7控制阀的选择泵的流量为37.5L/min系统工作压力为16MPa泵的最高压力为32MPa2.7.1压力控制阀的选择（1）压力控制阀的基本特征有如下几点：1.压力增量：溢流阀开启时的压力和连续工作时的压力是不相同的，前者称为开启压力，后者称为公称压力。公称压力和开启压力的差值称为压力增量。事实上压力增量越小表明性能越好。2.超调峰压：当换向阀突然换向或系统压力突然变化时，溢流阀可能会因为反应不灵敏，在这一瞬间压力上升很快，产生超调峰压。3.压力稳定性：压力稳定性直接影响到系统工作的品质，一般压力振摆在容积调整体系中，溢流阀用来限制系统的最高工作压力。在正常工作压力下，溢流阀关闭，所以它是常闭的，在系统压力超载时，溢流阀开启，以保护系统的安全。这时溢流阀作为卸荷阀使用。通过电磁阀，使远控口接油箱，溢流阀可使液压泵或系统卸荷，以减轻系统和液压泵的功率损耗和发热量。作为液压系统两大控制要素之一的压力控制阀的选取主要根据系统工作压力以及泵的最大流量选取。查机械设计手册软件版2.0溢流阀选为DB10AG-1-30/31.5UYW220-50Z4型先导溢流阀其技术参数为：最高使用压力31.5MPa 调压范围1.5-31.5MPa 最大流量200L/min 介质矿物质液压油介质温度范围/ -20- +70 粘度范围/ 质量2.6Kg图10（2）减压阀的选取减压阀是一种能将出口压力调节到低于进口压力的压力控制阀。按减压阀的性能可分为：定压减压阀、定比减压阀和定差减压阀等三种。定压减压阀使用最广，用于控制出口压力这定值，使系统中的局部压力低于供油压力：定比减压阀则用来控制阀的进、出口压力为一不变的比值：定差减压阀用来控制进口压力差为一定值，这种阀常与节流阀并用，组成调整阀。减压阀和溢流阀的区别是溢流阀用来控制主油路的压力，使多余的油液溢回油箱，减压阀则使出口压力低于进口压力。溢流阀的结构是中位封闭式，而减压阀的结构则为中位开启式：溢流阀的出口为油箱，先导阀油液有阀内通道流回油箱：减压阀的出口压力为二次压力，y先导阀油液由单独通道泄回油箱。查机械设计手册（软件版）R2.0选择插入式减压阀其主要的技术参数如下：规格: 6输入压力(油口P)/MPa: 31.5输出压力(油口A)/MPa: 2.5,7.5,15,21背压(油口Y)/MPa: 16最大流量/(L/min): 60液压油: 矿物油（DIN51524）,磷酸脂液油温范围/: -2080粘度范围/mm2s(-1): 10800重量/kg: 1.2图11（3）背压阀的选取查机械设计手册P19-416，选择FBF3-10B型，技术参数如下：额定流量 63L/min 调压范围0.5-6.3MPa 重量4.06Kg 图122.7.2流量控制阀的选择流量控制阀是通过改变节流口液阻的方式来改变通过阀口的流量的，从而改变液压执行元件运动速度的液压阀。流量控制阀有节流阀、调整阀、溢流节流阀和分流集流阀等多种类型。节流阀是通过调节油路来控制流量的阀，这是使用最多的一种流量阀，其优点是结构简单，调节范围广：其缺点是进出口压力差变化时会引起流量的响应变化。流量控制的选取根据系统工作压力，最大流量和最小稳定流量工作压力P=16MPa 查机械设计手册（软件版）2.0选择LF3-E108型节流阀其主要技术参数为：通径10mm液压介质矿物质液压磷酸酯液压油介质温度范（/） -20-70介质温度范围（/） 2.8-380最大工作压力21MPa操纵转矩/N.m 10.0MPa时1.1 20.0MPa时1.8重量 1.4Kg2.7.3 方向控制阀的选取方向控制阀用来控制管路内油液的通断和方向，其功用如下： 1.控制单一管路内液流的通过，关断和阻止反向液流等: 2.多余管路的结合，分离以及选择： 3.执行元件的控制，比如启动、停止以及前进后退等。方向控制阀的特性有： 1.换向阀的阀口压力降：换向阀的内部阻力造成油液通过时的压力降，阀的容量大小厘米，此时流量称为额定流量。 2.换向阀滑阀的液压液体卡紧现象：圆柱体形的滑阀式阀芯是换向阀常用的结构型式，由于制造上的误差，阀芯上存有锥度时，或者阀芯的圆柱度不佳，阀孔不圆时，均会产生液压侧向力而造成阀芯的液压流体卡紧现象。方向控制阀的选取是根据系统同工作压力和所需流过的流量满足执行机构动作要求的控制机能进行选取。1.单向阀的选取SXXX20型液控单向阀，具体型号为SL16G20型介质: 矿物质，磷酸酯液压油介质温度/: -2070介质粘度/(m2/s): (2.8380)10(-6)通径/mm: 10面积比: A1/A2=1/2.78,A3/A2=1/16重量/kg: 2工作压力/MPa: 31.5单向阀的开启压力/MPa: 0.1图13主要参数如下：额定压力31.5MPa控制压力0.02-31.5MPa公称通径16mm螺纹联接外泄SL15G2.电磁换向阀的选择本次设计所有电磁换向阀均选用WE湿式电磁换向阀选择通径为6mm主要特征参数如下：工作压力31.5MPa 额定流量60L/min 质量1.6Kg 电源电压127V 最高环境温度+50图14主回路中三位四通换向阀选择型号为：WE6/(VB)一个支路中二位四通换向阀选择型号为：WE6/(HA)八个2.7.4节流阀的选择 L系列单向节流阀: 型号: LF3-E1O8 B: 16D: G1/8H: 28H1: 20L: 25.2L1: 5.8L2: 10.3SW: 14 图152.8压力表以及压力表开关的选择压力表型号为Y-60T(P19-592)参数为: 测量范围0-25MPa 表盘直径60mm 联接螺纹M14X1.5 压力表开关选择为KF-L8/14E(P19-439) 公称通径为8mm公称压力为34.5Mpa液压工作介质的选择对液压工作介质的主要要求如下：（1）粘度合适，随温度变化小（2）润滑性良好（3）抗氧化（4）剪切性好（5）防锈和不腐蚀金属（6）同密封材料性好（7）消泡抗泡性好（8）抗磨性好（9）看乳化由于本液压系统用于矿山机械，传动功率大，体积大，查机械设计手册，可选用抗磨液压油。添加剂：与普通液压油基本相同，但加有较多和更有效的抗磨剂，如T202、T301、T303等。性能特点：除具有与普通液压油相似的特性外，抗磨性更好发，摩擦系数小，凝点低，所以添加剂T202对钢-钢摩擦副有特别好的讥磨性。适用环境温度：-10-40应用与各种压力，尤其适用于大于14MPa的高压系统，如油压机、注塑机、掘进机、用煤机，挖掘机和其他工程机械。用期：18周价格比：2.0-3.0最终选择：YB-N32高级抗磨液压油质量指标Q/SH038501-89 粘度等级运动粘度 CSA40 28.8-35.2 0 420倾点 -15闪点 180铜片腐蚀(100, 3h) 级 1粘度系数 95 密封适应性指数 12 空气释放值（50）min 6 色度，号 2.0 泡沫性ml/ml24 0.5 100/1093 0.5 100/10后24 0.5 100/10氧化安定性 h 1000抗乳化性54min 30泵磨损特性试验250h 总失重mg 150 项目粘度等级承载能力（CL-100齿轮机）试验始终负荷级 10 苯胺点 95剪切安定性 40 逆动粘度下降率 2铜片失重 mg/cm2 0.5 水层酸性 mgKOH 6.0 铜片外观石灰黑色热安定性（15024h）颜色 7 沉淀无本液压油具有优良的润滑性，抗磨性，抗氧，防锈性，以及良好的防腐性和空气释放性，其粘度指数高，倾点低使用温度宽，适用于中高压，液压系统。选择该液压油能保证系统传动的平衡性、安全性、可靠性。3 液压辅助元件设计3.1液压管道的选择液压装置在的各种元件(如液压泵、各种控制阀和执行元件等)是用管道和各种管件（管接尖、法兰等）来连接的起来的。因此，管道和管件是液压装置中传导工作液体的重要元件。尽管液压装置中的元件都是优良的，如果管路设计和安装不当，依然会产生振动、噪声、泄露和发热的不良现象，使装置不能正常工作。查机械设计手册，管内油液的流速V吸油管道v1-2m/s取压油管道v2.5-5m/s取回油管道v1.5-2.5m/s取3.1.1吸油管道取V=1.5m/s管子内径式中Q-液体流量V-管内油液流速管子壁厚为式中-泵额定压力Mp（吸油管道工作压力） -许用压力Mp -安全系数（吸油管道工作压力即为泵的额定压力）材料选普通碳素钢Q235 由和选择钢管公称通径为25mm钢管内径为34mm管接头螺纹为M33x23.1.2压油管道 v取4m/s 管子壁厚为选择公称通径为15mm，钢管外径为22mm,管接头螺纹M22x1.53.1.3回油管道取由回油工作压力为选择公称通径为20mm，钢管外径为28mm,管接头螺纹为M27x23.1.4泄漏管道由于液压存在泄露，NB3-G25F型内啮合轮泵的泄漏孔为8mm的孔所以选择公称通径为6mm钢管外径为10mm的钢管接头螺纹为M10x13.2管接头的选择在选择管接头时，必须使用具有足够的通油能力和较小压力损失，同时作到装卸方便，连接牢固，密封可靠外型紧凑，经济等特点。管接头的种类有：焊接式管接头，卡套式管接头，插入焊接式管接头，扩口式管接头，锥密封焊接式管接头，扣压式胶管接头，三瓣式胶管接头，快换接头（两端开闭式和两端开放式）3.2.1吸油管道接头的选择吸油管道公称直径为25mm钢管外径为34m 选择：焊接式直通管接头 P19-489 型号为 JB974-77，公称通径为DN=25mm 管子外径钢管3.2.2压油管路管接头的选择公称通径为15，钢管外径为22mm的通油管道在泵的出口选择直角法兰JB/ZQ4487-86公称通径为DN=15mm，钢管外径为22mm的通油管道。法兰用螺钉 M10形圈 JB/Q4224 30x3.1重量 1.12Kg（1）焊接式直角管接头（JB1971-1977）数量若干公称通径 DN=15mm管子外径形圈： 24x2.4重量： 0.310Kg（2）焊接式端直通管接头（JB966-77）数量若干公称通径 DN=15mm管子外径形圈：24x2.4垫圈： 22重量： 0.27Kg（3）焊接式直通管接头（JB974-77）公称通径：DN=15mm管子外径：形圈： 24x2.4垫圈： 22重量： 0.600Kg3.2.3泄漏油路管接头的选择1泵的泄漏口选用焊接式端直通接头（JB66-77）公称通径： DN=6mm管子外径：形圈： 11x1.9垫圈： 10重量： 0.60Kg2过滤接头a)通向扒车机马达的接头选用连接螺纹为M22x1.5的管接头，承受载荷16Mpab)通向安全门马达的接头选用M14x1.5承受8Mpac)其他过滤接头均选连接螺纹为M10x7 3.3油箱的设计计算油箱是液压系统的重要辅件。油箱在系统在的功能除了是系统的油源起到装油的作用外，它能散热，维持系统适当的温度，也起分离油液中的气体及沉淀物的作用根据系统的要求，合理选用油箱的容积，形式和附件、以便油箱充分发热，维持系统适当的温度，也起分离油液中的气体及沉淀物的作用。根据系统的要求，合理选用油箱的容积，形式和附件、以便油箱充分发挥作用。对油箱的要求有：1.能储存足够的油液，以满足液压系统正常的工作需要。2.结构上应考虑散热,应有足够大的散热面积。3.油箱里的油液应该平缓迂回流动，以利于油液中空气的分离和污垢的沉淀。4.应能防止外部污染物的侵入。5.应能保证液压泵正常地吸油，防止气泡的混入和其穴的产生。6.应为清洗油箱以及油箱内元件的安装、维修提供方便，并便于注油和放油。7.应备有油面指示器的装置。8.应考虑外形整齐美观，并有一定的强度和刚度。特别是油箱上需安装泵、电动机等设备时更应注意，此外，还应考虑油箱安装以及吊运的方便。油箱有开式和闭式两种：（1）开式油箱开式油箱应用广泛，箱内液面与大气相通，以防止油液被大气污染，在油箱顶部设置空气滤清器，并兼作注油口用。（2）闭式油箱闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气相通在，而将勇气孔与具有一定压力的惰性气体相连接，充气压力可达0.05Mpa油箱的形式一般采用矩形，而容积大于的油箱腹胀圆筒形结构比较好，设备重量轻，油箱内部压力可达0.05Mpa 3.3.1油箱的构造及设计要点（1）油箱必须有足够大的容量，以保证系统工作能够保持一定的液位高度：为满足散热要求，对于管路比较长的系统，还应考虑停车维修时能容纳油液自由流回油箱时的容量：在油箱容积不能增大而又能满足散热要求时，需要设冷却装置。（2）设置过滤器，油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油过滤器，以保持返回油箱的油液具有充许的污染等级。油箱的排油口（即泵的吸口）为了防止意外落入油箱中污染物，有时也装设吸油网式过滤器。（3）设置油箱主要油口。油箱的排油口与回油口之间的距离应该尽量可能远些，管口都应插入最低油面以下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45斜角，以增大吸油的截面，使油液动时速度变化致过大。管口应面向箱壁。吸油管离箱底距离距箱边大小不小于3D。回油管离箱底距离。（4）设计隔板将吸、回油管隔开，使液流循环，油液中的气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流阀式标准型，回流及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上安装滤网。（5）在开式油箱上部的通气气孔上必须配置空气滤清器，兼作注油口用。注油口一般不从油桶中将油液直接注入油箱，而是经过滤车从注油口注入，这样可以保持注入油箱中的油液具有一定的污染等级。（6）放油孔要设置在油箱底部最低的位置，使换油时油液和污染物通顺地众放油孔流出。在设计油箱时，从结构上应考虑滤清清洗换油的方便设置清洗孔，以便于油箱内沉淀的定期清理。（7）当油压泵和电动机安装在油箱盖板上时，必须设置安装板。安装板在油箱盖板上通过螺母加以固定。（8）为了能够观察向油箱注油和油位上升情况和系统过程中能看见液位高度，必须设置液位计。（9）按GB3766-83Z中5.2.3中规定：油箱的底部应离地面150mm以上，以便于搬移，放油和散热。（10）为了防止油液可能落在地面上，可在油箱下部和上盖附近四周设置油盘，油盘必须有排油口，以便于油盘的清洁。油箱的内部应进行抛丸式或喷砂处理，以清除焊渣一铁锈，待灰砂处理干净后，按不同工作介质进行处理或者涂层。对于矿物油，常采用磷化处理。对于高水基或水，乙二醇等介质则应采用有介质相容的涂料进行涂料进行涂料制，以防油箱容积计算油箱的容积一般为泵每分钟流量的3-7倍。对于行走机械冷却效果比较好的设备，油箱的容积可选择小些，对于固定设备，空间、面积不受限制的设备，则应用较大的容量，如冶金机械，液压系统的油箱容量通常为每分钟流量的7-10倍。油箱中油液的温度一般推荐为30-50最高不超过65，最低不低于15。3.3.2 确定油箱容量合理设定油箱容量是保证液压系统正常工作的重要条件，确定油箱容量的计算如下：按经验公式：式中 v-油箱容量 a-经验系数一般a=5-7q-液压泵的总容量 L/min由于本系统属于中、高压系统，取a=6V=637.5=225(L)可以选择容量规格为250L的油箱。3.4系统的发热及散热计算3.4.1发热计算 1.液压泵的功率损失式中P-液压泵的输入功率 WP-液压泵的实际出口压力 PaQ-液压泵的实际流量m3/s-液压崩的总功率由前面液压泵选择一节可知P=25Mpa q=31.9l/min =0.8 2.阀的功率损失H2其中以泵的全部流量经溢流阀返回油箱时，功率损失最大。H2=pq式中 P-溢流阀的调整压力 Pa q-经溢流阀流回油箱的流量m3/s其中 3.管道及其他损失功率H3此项管路损失通常比较小，可能全部能量的0.03-0.05，即系统的总功率损失H为 = =5.58(Kw)3.4.2散热计算液压系统各部分所产生的热量，在开始时一部分运动介质及装置本体所吸收，较小一部分向周围辐射，当温度达到一定值后，散热量与发热量相对平衡，系统即保持一定的温度不再上升，若只考虑油液温度上升所吸收的热量和油箱本身所散发的热量时，系统的温度T随运转时间t的变化关系如下：当时，系统的平衡温度为 K式中-油液温度 K -环境温度 K A-油箱的散热面积 H-系统总功率损失 K-油箱的传热系数周围通风很差时K=8-9 周围通风很好时K=15 用风扇冷却时K=23 用循环水强制冷却时K=110-174 油箱散热面积计算 m2式中v-油箱的有效容积查手册知，规格为 250L的油箱，其有效容积为0.25即v=0.25 将油箱传热系数K取为K=150 符合油液的一般工作温度，即冷却器工作有效，本次设计冷却器用蛇形管冷却器。3.5过滤器的选择通过各种途径侵入系统的污垢，会使液压元件中相对滑动，部分的磨损加剧，使阀芯卡死，堵塞节流小孔，加速密封材料的磨损，缩短液压系统和元件的使用寿命。为了使液压系统的工作可靠，延长液压元件的使用寿命，必须保持液压油的清洁。清楚液压油中颗粒性污垢的主要措施已经采用过滤器。3.5.1过滤器的分类以及常用的过滤器过滤口碑种类很多。其分类方法也很多，如按过滤原理分类，则可分为沉淀法过滤和机械法过滤两大类。沉淀法过滤包括采用大油箱过滤沉淀以及采用离心磁性过滤器，采用大油箱沉淀要求液流不受对流等的干扰，使液体中的杂质在重力的作用下分离。离心过滤液体的方法在液压技术中应用不多。采用大油箱沉淀和离心过滤这良种方法，都不容易把重度与油相近的颗粒分离。磁性滤油器是用磁力来帮助磁性颗粒沉淀的。这种方法在理论上只对钢，铁锈等磁性颗粒起作用，但实际上因多种杂质都含有含有钢的颗粒，磁性滤液对他也有效。这也包括通常与钢的颗粒掺杂在一丐的纤维。磁性滤液器的优点是结构简单，可清除直径很小的颗粒。沉淀法过滤的优点是纳垢能力特别强，允许维修周期长。机械法过滤器，按知道滤芯的材料分为表面型和纵深型两类。表面型过滤材料也称为绝对过滤材料或者筛型过滤材料。其特点是具有尺寸一定的均匀微孔，能绝对阻留大于其微孔尺寸的一切颗粒，只有细长纤维也许能溜过。被阻留的污垢聚集在这种过滤才量的表面，用这种材料做的滤星纳垢能力较小但机械强度较高，而且经过清晰后还可以重复使用。金属网，绕线，穿孔金属，多孔薄膜属于这种过滤材料。纵身型过材料由杂乱分布的红绕线，纤维或粉末末组成，并有一定的厚度。这种过滤才爱了的微孔没有特定尺寸，故可通过的颗粒也没有确定的界限，不过，过滤阻层使得尺寸超过过滤精度的较大颗粒，只有少数能溜过。此外还能滤掉许多尺寸小于过滤精度的颗粒。由于流过这种材料的油液必须通过具有不同断面的细长而曲折的通道，颗粒或纤维性污垢被吸附或阻留在过滤材料的空隙中，因此成为纵深型过滤材料。采用这种材料作成的滤芯纳垢容量大，能阴留纤维，但堵塞后不能（或难以）清洗会用。烧结金属、滤纸、纤维层、毛粘、陶瓷都属于这种过滤材料。过滤器是液压系统中重要元件，它可以清除液压油中的污染物，保证油液清洁，确定系统元件工作的可靠性。3.5.2过滤器的选择基本要求：（1）过滤精度满足系统要求（2）具有足够大的过滤功能，压力损失小（3）滤芯及外壳应有足够的强度，不致因油压而破坏（4）有良好抗腐蚀性，不会对油液产生化学或机械污染（5）在规定温度下能保持工作稳定，有足够的耐久性（6）清洗维护方便，更换滤芯容易（7）结构尽量简单，紧凑（8）价格低廉装在泵的吸油管路上，其作用是保护液压泵，为油泵流量的两倍以上，阻力小，同时也装在回油管路上，作用主要是保证回到油箱的油清洁。本次设计选择线隙式过滤器，具体型号为XU-A100X30BS板式连接(P19-573)其主要参数如下：额定压力 1.6MPa 原始压力损失 0.07Mpa 允许最大压力损失0.35Mpa 过滤精度 30 重量5.97Kg3.6冷却器的选择3.6.1选用冷却器的必要性液压系统中的功率损失，几乎全部转化成为热量，造成液压油的升温，液压油温度过高会带来各种不良的后果；1.油液黏度下降（1）液压元件和配管部分的泄漏增加，造成液压油的损失和工作环境的污染（2）液压元件的内泄增加，使系统的效率下降以热量的增加（3）油液润滑性下降，使相对运动件磨损加剧2.回忆油液的氧化油液变质后生成的胶状物回堵塞液压元件中的通道，影响系统可靠工作3.液压系统过热(1)使密封元件加速损坏(2)使精密设备的加工精度下降减少液压油升温的正确方法是“节源”和“散热”。所谓“节源”就是采用高效元件和合理设计系统，尽量减少液压系统的功率损耗：“散热”就是散发系统中产生的热量。油箱中的测温一般应控制在30-50摄氏度，最高不应超过60摄氏度。油温过高时应采取冷却措施，其方法之一是加大油箱穷人是，但这会使液压系统设备的结构过于庞大：另一个方法就是液压系统中设置冷却器。3.62冷却器的选型选择蛇行管冷却器，其参数计算如下：油箱中，安放水冷蛇行管使系统油温到平衡时在温度适中范围内。设行管的冷却面积A为式中：H-系统发热功率W H-系统散热功率W H=(只考虑油箱散热)式中K-油箱的传热系数 -油箱的散热面积 -油在操作时，油与周围空气的容许温差，约30K-蛇行铜管表面传热系数，一般取K1=374-384-水与冷却水的平均温差，单位K；取=50K=232.6430=1.8(Kw)蛇行管冷却面积为：蛇行管长度：式中： A-蛇行管冷却面积 d-管内径，单位mm；一般在15-25范围内，这里取d=20mm所以水冷蛇行管长度为3.18m。4阀块设计液压阀块是液压系统无管化连接的和一种常用常用方法，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。4.1块简介阀块即为油路块，它是油路板式发展而来的，把平面布置的“板”的形式改成立体布置的“块”的形式，液压阀安装在油路块的各个侧面上，这样可以酸段连接管路。一个油路块可以构成一个完整的回路或系统。如果把油路块作成叠成式结构，块与块用叠加方式连接起来，就组成“塔”式的油路系统。这种叠加式油路块的好处是标准化程度高，组合灵活，占地面积小，块的加工工艺性比较好。系统由若干个油路块组成（每个油路块组成一个回路单元），在系统回路变化时，可以重新组合，系统设计工作只是选择典型的油路块，可以减轻设计工作的劳动量，其缺点是块的体积较大，长日照型亦重，油路阻力较大。因此一般限于通径Dg32毫米以下的中小型液压阀使用。4.2液压阀块有以下特点（1）利用标准化元件或标准化参数元件，按典型动作与块体构成标准回路，选块叠积成系统，大大地缩短了设计制造的周期。（2）基本回路和液压系统的变化灵活。（3）省去了大量的管子和接头，结构紧凑，占地面积小，（4）元件距离近，油道短，压力损失小，效率高（5）无管子引起的震动，泄漏小，系统稳定性好。（6）安装使用维护方便。（7）工艺性好，便于成批产生。（8）利于通用化，系统化，标准化4.3阀块的设计及注意事项阀块的油路应以液压系统原理图为依据，设计阀块前，首先要读能原理图，然后确定哪一部分的油路可以集成，每个块体上的元件数量应适中，设计阀块时应使油路尽量简捷，同时要注意进出油口的方向和位置。还要考虑到有垂直度和水平度安装要求的元件，必须保证安装后符合要求。阀块要放置在一定数量的测大压点用于调试。对于一些大阀块，要放置型上下文有关语言起吊螺孔。4.4阀块的尺寸的确定阀块图以及装备图。阀块体尺寸应考虑三个侧面所安装的元件类型及外行尺寸来确定，尽量做到结构紧凑，体积小，重量轻。阀块体在X轴方向的长度主要根据顶面布置的各个阀块布局以及连接螺钉和外形尺寸确定，Y坐标方向的宽度也根据以上原则，Z坐标方向的高度应按照阀块体所安装元件的高度来确定，本次设计涉及了3个阀块。其中：阀块1上装

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