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3520造纸机压榨部液压阀站设计.doc

3520造纸机压榨部液压阀站设计【全套7张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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YC408-3520造纸机压榨部液压阀站设计【最终】

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图纸-CAD

液压油箱-A3.dwg

液压系统原理图-A0.dwg

液压缸活塞-A3.dwg

液压缸缸杆-A3.dwg

液压缸缸筒-A3.dwg

液压缸装配图-A0.dwg

液压阀站装配图-A1.dwg

图纸-CAXA

液压油箱-A3.exb

液压系统原理图-A0.exb

液压缸杆-A3.exb

液压缸活塞-A3.exb

液压缸缸筒-A3.exb

液压缸装配图-A0.exb

液压阀站装配图-A1.exb

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关键词：: 造纸压榨液压设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

造纸技术作为衡量一个国家科技文化发达程度和现代化水准的重要标志，纸张及纸制品的消费对现代社会的经济和文化发展有着重要意义。造纸机是一个主要由流浆箱、成形、压榨、烘干、压光、卷取等部分组成的复杂的联动机组系统，有时根据具体生产的纸张种类不同，还需要配备机内涂布、半干压光部等辅助部件。

本文主要针对3520造纸机压榨部液压系统进行设计。首先，调查掌握了3520造纸机压榨部液压系统的现况；接着，对3520造纸机压榨机构结构及原理进行了分析，通过对结构原理的分析提出了液压系统设计方案，并通过计算选择了各液压元件以及验算了液压系统的合理性；然后，对液压油缸为进行了详细的设计与校核；最后，应用AutoCAD软件绘制了液压系统原理图、液压站装配图及液压缸的装配图和主要零部件图。

本文的研究方法对今后各类液压系统、液压站设计均具有很好的参考意义。

关键字：造纸机；压榨；液压系统；液压缸

Abstract

Paper Technology as a measure of a country's level of development and modernization of the cultural level of science and technology an important symbol, consumption of paper and paper products, economic and cultural development of modern society is of great significance. Is mainly composed of a paper machine headbox, the forming, the composition of pressing, drying, calendering, coiling unit linkage part of the complex system, sometimes depending on the production of different types of paper, but also with the coating machine, and a half dry calenders and other accessories.

In this paper, the press section of a paper machine for the 3520 hydraulic system design. First, the status of the investigation and the 3520 paper machine press section of the hydraulic system; then, the structure and principles of 3520 paper machine press agencies were analyzed by analysis of the structural principle proposed hydraulic system design and selection by calculating each hydraulic components and checking the reasonableness of the hydraulic system; then, on the hydraulic cylinder for detailed design and verification; and finally, the application of AutoCAD software to draw a diagram of the hydraulic system, hydraulic cylinder assembly drawings and assembly drawings and principal Parts diagram.

Research methods in the future all kinds of hydraulic systems, hydraulic station design have a good reference value.

Keywords: Paper machine; Press; Hydraulic system; Hydraulic cylinder

摘要I

AbstractII

目录III

第1章.绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2国内外研究情况及其发展1

第2章.总体设计4

2.1 3520造纸机压榨部液压阀站分析4

2.1.1产品用途及性能参数4

2.1.2工作原理与结构特点4

2.2工况分析5

2.2.1 运动分析5

2.2.2 负载分析5

第3章.液压系统设计及液压元件选型7

3.1确定主要参数7

3.1.1工作压力的确定7

3.1.2 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定7

3.2液压回路的设计8

3.2.1制定调速方案8

3.2.2制定压力控制方案9

3.2.3制定顺序动作方案9

3.2.4选择液压动力源9

3.2.5绘制液压系统图10

3.3液压元件的选型11

3.3.1 液压泵的选择11

3.3.2 液压阀及辅助元件的选择11

3.3.3 蓄能器的选择13

3.3.4 管道尺寸的确定13

3.3.5 油箱容量的确定14

3.4液压站装置的设计15

3.4.1电动机和液压泵组与油箱的安装设计15

3.4.2电动机与液压泵的装配设计16

3.5液压系统的验算17

3.5.1 压力损失的验算17

3.5.2发热温升的验算18

第4章.液压缸的设计20

4.1主要尺寸的设计与校核20

4.1.1 液压缸壁厚和外径的计算20

4.1.2 液压缸工作行程的确定21

4.1.3 缸盖厚度的确定22

4.1.4 最小导向长度的确定22

4.1.5 缸体长度的确定23

4.1.6 固定螺栓得直径23

4.1.7 液压缸强度校核23

4.2液压缸的结构设计24

4.2.1 缸体与缸盖的连接形式24

4.2.2 活塞杆与活塞的连接结构25

4.2.3 活塞杆导向部分的结构25

4.2.4 密封装置26

4.2.5 缓冲装置26

总结27

参考文献28

致谢29

第1章.绪论

1.1研究背景及意义

该项目是岳阳国泰造纸机械有限公司建造德一条生产线，专业生产牛皮纸，我们所配套的项目为生产线中段驱动压榨部压榨棍的液压系统。整套项目包括方案拟定、参数计算、选型、设计、校核、生产图纸、使用说明书等。作为衡量一个国家科技文化发达程度和现代化水准的重要标志，纸张及纸制品的消费对现代社会的经济和文化发展有着重要意义。在欧美发达国家，纸制品的消费量长时间保持着高速的增长趋势。作为工业生产的基础原材料产业，造纸业受到了政府和企业越来越多的重视，并进入了一个技术和产业都高速发展的时期。

目前，伴随着工业自动化技术、液压系统技术和计算机控制技术的发展，造纸机的自动化水平和工作性能都获得了巨大的进步，其发展方向为体积更大、造纸效率更高和出纸速度更快。作为影响造纸设备工作效率和工作性能的关键部分，压榨部的液压控制和机械结构设计已经成为造纸机技术研究的重点和热点。一般来说，目前所通用的几种造纸机的压榨部设计方案普遍存在着噪声大、效率低、稳定性差、控制精度低等问题。特别是在压辊的设计、制造和装配等环节所存在的问题严重影响了整个设备的正常运作，影响纸张的正常生产。此外，作为造纸机重要组成部分的液压系统的整体规划和零部件选配等问题，也严重影响着造纸机性能的进一步提高。

从改革开放以后我国造纸行业的实际发展情况来看，我国现役的造纸机从生产纸张的质量、效率、能耗、污染和成本等关键指标上与发达国家相比都还存在着较大的差距。因此努力解决造纸机技术中的各项关键问题，对于在新的经济条件下发展我国的造纸工业有着重要的现实意义。

液压阀站装配图-A1.gif

液压缸装配图-A0.gif

液压系统原理图-A0.gif

液压缸缸杆-A3.gif

液压缸缸筒-A3.gif

液压缸活塞-A3.gif

液压油箱-A3.gif

内容简介：: I 摘要造纸技术作为衡量一个国家科技文化发达程度和现代化水准的重要标志，纸张及纸制品的消费对现代社会的经济和文化发展有着重要意义。造纸机是一个主要由流浆箱、成形、压榨、烘干、压光、卷取等部分组成的复杂的联动机组系统，有时根据具体生产的纸张种类不同，还需要配备机内涂布、半干压光部等辅助部件。本文主要针对 3520 造纸机压榨部液压系统进行设计。首先，调查掌握了 3520 造纸机压榨部液压系统的现况；接着，对 3520 造纸机压榨机构结构及原理进行了分析，通过对结构原理的分析提出了液压系统设计方案，并通过计算选择了各液压元件以及验算了液压系统的合理性；然后，对液压油缸为进行了详细的设计与校核；最后，应用AutoCAD 软件绘制了液压系统原理图、液压站装配图及液压缸的装配图和主要零部件图。本文的研究方法对今后各类液压系统、液压站设计均具有很好的参考意义。关键字：造纸机；压榨；液压系统；液压缸 nts II Abstract Paper Technology as a measure of a countrys level of development and modernization of the cultural level of science and technology an important symbol, consumption of paper and paper products, economic and cultural development of modern society is of great significance. Is mainly composed of a paper machine headbox, the forming, the composition of pressing, drying, calendering, coiling unit linkage part of the complex system, sometimes depending on the production of different types of paper, but also with the coating machine, and a half dry calenders and other accessories. In this paper, the press section of a paper machine for the 3520 hydraulic system design. First, the status of the investigation and the 3520 paper machine press section of the hydraulic system; then, the structure and principles of 3520 paper machine press agencies were analyzed by analysis of the structural principle proposed hydraulic system design and selection by calculating each hydraulic components and checking the reasonableness of the hydraulic system; then, on the hydraulic cylinder for detailed design and verification; and finally, the application of AutoCAD software to draw a diagram of the hydraulic system, hydraulic cylinder assembly drawings and assembly drawings and principal Parts diagram. Research methods in the future all kinds of hydraulic systems, hydraulic station design have a good reference value. Keywords: Paper machine; Press; Hydraulic system; Hydraulic cylinder nts III 目录摘要 . I Abstract . II 目录 . III 第 1 章 .绪论 . 1 1.1 研究背景及意义 . 1 1.2 国内外研究情况及其发展 . 1 第 2 章 .总体设计 . 4 2.1 3520 造纸机压榨部液压阀站分析 . 4 2.1.1 产品用途及性能参数 . 4 2.1.2 工作原理与结构特点 . 4 2.2 工况分析 . 5 2.2.1 运动分析 . 5 2.2.2 负载分析 . 5 第 3 章 .液压系统设计及液压元件选型 . 7 3.1 确定主要参数 . 7 3.1.1 工作压力的确定 . 7 3.1.2 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 . 7 3.2 液压回路的设计 . 8 3.2.1 制定调速方案 . 8 3.2.2 制定压力控制方案 . 9 3.2.3 制定顺序动作方案 . 9 3.2.4 选择液压动力源 . 9 3.2.5 绘制液压系统图 . 10 3.3 液压元件的选型 . 11 3.3.1 液压泵的选择 . 11 3.3.2 液压阀及辅助元件的选择 . 11 3.3.3 蓄能器的选择 . 13 3.3.4 管道尺寸的确定 . 13 3.3.5 油箱容量的确定 . 14 3.4 液压站装置的设计 . 15 3.4.1 电动机和液压泵组与油箱的安装设计 . 15 3.4.2 电动机与液压泵的装配设计 . 16 3.5 液压系统的验算 . 17 3.5.1 压力损失的验算 . 17 3.5.2 发热温升的验算 . 18 nts IV 第 4 章 .液压缸的设计 . 20 4.1 主要尺寸的设计与校核 . 20 4.1.1 液压缸壁厚和外径的计算 . 20 4.1.2 液压缸工作行程的确定 . 21 4.1.3 缸盖厚度的确定 . 22 4.1.4 最小导向长度的确定 . 22 4.1.5 缸体长度的确定 . 23 4.1.6 固定螺栓得直径 sd . 23 4.1.7 液压缸强度校核 . 23 4.2 液压缸的结构设计 . 24 4.2.1 缸体与缸盖的连接形式 . 24 4.2.2 活塞杆与活塞的连接结构 . 25 4.2.3 活塞杆导向部分的结构 . 25 4.2.4 密封装置 . 26 4.2.5 缓冲装置 . 26 总结 . 27 参考文献 . 28 致谢 . 29 nts 1 第 1 章 .绪论 1.1 研究背景及意义该项目是岳阳国泰造纸机械有限公司建造德一条生产线，专业生产牛皮纸，我们所配套的项目为生产线中段驱动压榨部压榨棍的液压系统。整套项目包括方案拟定、参数计算、选型、设计、校核、生产图纸、使用说明书等。作为衡量一个国家科技文化发达程度和现代化水准的重要标志，纸张及纸制品的消费对现代社会的经济和文化发展有着重要意义。在欧美发达国家，纸制品的消费量长时间保持着高速的增长趋势。作为工业生产的基础原材料产业，造纸业受到了政府和企业越来越多的重视，并进入了一个技术和产业都高速发展的时期。目前，伴随着工业自动化技术、液压系统技术和计算机控制技术的发展，造纸机的自动化水平和工作性能都获得了巨大的进步，其发展方向为体积更大、造纸效率更高和出纸速度更快。作为影响造纸设备工作效率和工作性能的关键部分，压榨部的液压控制和机械结构设计已经成为造纸机技术研究的重点和热点。一般来说，目前所通用的几种造纸机的压榨部设计方案普遍存在着噪声大、效率低、稳定性差、控制精度低等问题。特别是在压辊的设计、制造和装配等环节所存在的问题严重影响了整个设备的正常运作，影响纸张的正常生产。此外，作为造纸机重要组成部分的液压系统的整体规划和零部件选配等问题，也严重影响着造纸机性能的进一步提高。从改革开放以后我国造纸行业的实际发展情况来看，我国现役的造纸机从生产纸张的质量、效率、能耗、污染和成本等关键指标上与发达国家相比都还存在着较大的差距。因此努力解决造纸机技术中的各项关键问题，对于在新的经济条件下发展我国的造纸工业有着重要的现实意义。 1.2 国内外研究情况及其发展作为一种典型的流程工业，造纸工业与一个国家的文明发达程度和经济文化发展水平息息相关。目前，欧美发达国家依托其悠久的现代造纸历史和其科技优势，不断进行造纸工业的技术创新，优化产业结构，并广泛使用工业自动化技术和控制技术，使得造纸机的生产效率和经济性获得了巨大的提高。其制浆和造纸设备正朝着高效化、自动化、大型化的方向发展。现代造纸工业，从最初基于常规调节仪表的简单控制阶段，到广泛采用 PLC 系统的控制阶段，最后到现在广泛采用 FCS 控制系统和 DCS 控制系统，已经实现了干湿法备料系统，制浆系统，流送系统，纸机的湿部、干部及其辅助系统等整个造纸流程的全过程自动化控制。造纸业在欧美等经济发达国家已成为其制造业经济中的十大支柱产业之一。目前，在工业生产中，已经开始广泛在造纸装备中应用纸浆流体力学理论和现代化的设计技术，无论从纸机的设计理念还是生产布置方式上都有了飞跃式的发展。现在，常见的新闻纸机或文化纸机的技术指标为车速 1900m/min；幅宽 12m，卫生纸nts 2 机车速己达 3000 m/min；高级挂面纸板机车速达 1300m/min，其各自产能都达到了千吨级别。随着我国经济的高速发展和人民精神文化生活的丰富，我国的造纸工业逐步进入了一个高速发展的阶段，从上世纪八十年以来，中国的造纸工业保持者一个持续增长的态势。到目前为止，我国的纸制品产量和消费量都达到了世界前三的位置，且生产的纸制品种类繁多，其质量和生产率已接近世界先进水平，在世界造纸行业中具有很强的影响力。从现在的发展趋势看，我国的大型造纸企业已经完成了与欧美国家的成功接轨，实现了造纸业的国际化。目前我国造纸企业正在大量购置国外先进设备，并从南亚和东南亚地区大量进口优质木浆，向国外出口大量成品纸，使得我国造纸业在世界上的影响力越来越大。前我国已经形成了以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海区为中心的三大造纸基地，三大造纸中心的形成说明了我国纸张制造业的产业集聚度越来越高。其中，三大造纸基地的特点各不相同，长江三角洲的造纸企业主要以生产高档文化用纸的外企为主；珠江三角洲主要是以生产包装纸的中小型民企为主；环渤海地区所含的造纸企业最多，生产的纸张种类也最为齐全，目前是我国纸张产量最高的区域。此外，随着造纸企业的不断发展以及市场竞争的缘故，我国纸企正呈现出越来越明显的差异化和专业化发展道路。现在我国最大的几家造纸企业都有各自的主打产品，例如：玖龙纸业专门生产文化用纸，晨鸣纸业则主要生产包装用纸，金东纸业专门生产高档铜版纸和新闻纸等等。我国纸企的专业化趋势，使得他们都向着打造各自的品牌之路发展，大大提高了我国造纸业的国际竞争力。然而必须指出的是，虽然从我国的纸张产量和造纸业规模来看，我国已经是一个造纸大国，但离成为一个造纸强国还有很远的路要走。因为同欧美发达国家相比，不论是从生产技术还是管理经营水平，我国造纸行业仍然有很多地方有待提高。目前，我国有数量众多的造纸企业，但绝大多数企业普遍存在生产规模小、技术装备落后、资金不足和管理经营水平低等问题，特别是我国纸企的原料结构不合理、能耗过大和环境污染严重等问题，直接导致了国产纸张产品档次低、质量差，成本高、成纸率低，在国内外市场上缺乏竞争力。因此全面提升我国造纸行业整体的管理、装备和自动化水平，使我国真正跻身造纸强国之列，依然任重而道远。所以，要提高国产纸制品的国际竞争力，就必须全力提高我国造纸企业的装备自动化水平和管理运营能力。造纸机是一个主要由流浆箱、成形、压榨、烘干、压光、卷取等部分组成的复杂的联动机组系统，有时根据具体生产的纸张种类不同，还需要配备机内涂布、半干压光部等辅助部件。现代造纸装备正朝着高速化、自动化和大型化方向发展，体现其性能的核心指标主要有车速和幅宽两项。一般认为 3000 5000mm 为中等宽幅，大于 5000mm 为大宽幅。造纸机的车速一般与其生产的纸种有关，例如现在常见的新闻纸机和文化纸机，其车速一般能够达到 600m/min，属于中速纸机。国外的高速纸机技术经过几十年来的发展，已经基本解决了造纸机机械设计和制造过程中的许多关键技术，且其设计理念已较为成熟，并成功开发出了多种用于工业生产的高速纸机。目前国外广泛采用的芬兰的 METSO 公司和德国的 VOITH 公司高速造纸设备可以实现造纸过程的全自动化和信息网络化控制，且其生产率高、经济性好、环境污染低，具有非常强的竞争力。 nts 3 我国的造纸业经历了一个长时期的引进国外先进设备和技术的阶段，经过多年的技术积累和研究开发，目前，国产造纸机的技术水平已有了长足的进步。国产文化纸机已经可以生产幅宽 5200mm 以内的文化纸，其工作车速可达 1000m/min；国产白纸板机可以生产幅宽 4200mm 白纸板，其设计车速达 600m/min；瓦楞纸机可以生产幅宽 5700mm 的瓦楞纸，其工作车速可达 800m/min。这些纸机的工作性能水平已经基本达到了欧美发达国家 90 年代初的水平。但是，国产纸机的制造水平与欧美发达水平相比仍然存在巨大差距，尤其是国产造纸机主要为低端的中低速纸机，且其性能稳定性差，断纸频率高、生产噪音大、环境污染严重、经济性较差，且一般不具备故障诊断和联合制造的功能。而作为造纸行业主力军的高速纸机则全部依赖进口。由于这些进口造纸设备的价格昂贵，每年要导致我国数十亿美元的外汇流失，同时由于国内配套零件的缺失，导致了这些进口设备的维护十分困难，因此只有部分大型造纸企业能够负担的起。而加入 WTO 以后，我国造纸行业所要面对的竞争将更为激烈，我们必须在消化吸收国外先进技术的基础上自主创新，开发研制出高性能、高效率、高自动化程度的新型造纸技术装备，以增加我国造纸行业的国际竞争力。从我国造纸行业的现状来看，国产装备是我国造纸业的主力军，其技术水平和生成能力都有了很大的提高。与此同时，与国际先进水平相比，国产造纸设备在单机产能、能耗、可靠性和环境污染等方面仍较为落后。最近十年，欧美国家的造纸装备制造技术已经进入了一个平稳发展的阶段，由于关键技术的成熟应用，新型造纸装备的出现并不多。其现役造纸机的单机产能基本可以满足生产的要求，进一步提高造纸机产能的市场需求也并不迫切。这些情况为我国国产造纸装备追赶世界先进水平提供了一个十分有利的条件。 nts 4 第 2 章 .总体设计 2.1 3520 造纸机压榨部液压阀站分析 2.1.1 产品用途及性能参数该液压站用于 3520 纸机压榨部加压控制的液压系统中，主要用于压榨部一压（真空压榨）、二压（拖辊压榨）、三压（正压榨）的合辊、脱开、加载。该液压系统采用精密调压阀控制压力，保证控制精度和可靠性。该液压站配置一台现场操作台，安放在操作侧；配置泵站一台，安放在传动侧或一楼，泵站有两组电机 -泵装置，一台工作，一台备用。主要性能参数：额定压力： 14MPa（ 120Kg/cm）工作压力： 12MPa（ 120Kg/cm）液压缸运行速度： 15mm/s 额定流量： 30L/min 主电机功率： 7.5KW 转速： 1450r/min 备用电机功率： 7.5KW 转速： 1450r/min 滤油精度： 20um 液压油牌号： 46#抗磨液压油水冷式油冷却器冷却面积： 2.1m2 冷却电机功率： 1.5KW 油温范围： +5 +50 电磁阀电压： 220V AC 2.1.2 工作原理与结构特点工作原理：该液压站主要由油箱、电机 -泵装置、阀组装置、滤油器、冷却器、蓄能器、接线端子盒、仪表盘等组成。启动电机 -泵组，油液由泵吸出经溢流阀调定系统主供油压力，压力油经单向阀、压力过滤器、换向阀组、调压阀组、调速阀组进入各支路油缸。结构特点：该液压站采用高压变量柱塞泵。该液压站采用精密调压阀控制各支路油缸对各部压辊的加压，压辊两端的油缸各由一只调压阀控制其压力，可相同可不同，视工况而定，可随时调整。系统在油泵的主供油油路上设有蓄能器，该蓄能器一方面可以滤除主油路的压力脉nts 5 动，另一方面又可以实现油缸快速动作时的大流量供油。该系统在主供油油路上和回油油路上都设有精密过滤器，以保证供给系统油液的清洁度，使各元件工作可靠。在各支路油缸的有杆侧油口上都设有速度阀组，用以调整各压辊两侧油缸的动作平稳和升降同步。三位四通电磁换向阀实现各支路油缸的伸出、退回、加压等动作。油箱上设有油温冷却装置、油温控制装置，当油温升高到 40 时冷却泵和风冷机同时工作，当油温降到 25 时冷却系统关闭。各压力表分别监测各测压点的油压。 2.2 工况分析 2.2.1 运动分析根据设计要求驱动它的液压缸，满足以下要求：运行速度为： V =15mm/s 行程为： S=300mm 2.2.2 负载分析液压缸所受外载荷 F 包括三种类型，分别为工作负载、摩擦阻力负载、惯性负载即： F = Fw+ Ff+ Fa （ 1）工作负载 Fw 对于本压榨机构来说，即为沿垂直上升方向的压榨力，故： Fw=30000N （ 2）导轨摩擦阻力负载 Ff 启动时为静摩擦力，启动后为动摩擦力，对于平行导轨 Ff 可以由下式求的： Ff=fFn/sin（ /2）由于液压缸为垂直起升，所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构尺寸求得Fn=120N，取 fs=0.2， fd=0.1 则有静摩擦负载： Ffs=（ 0.2 120/sin45） =33.94N 动摩擦负载： Ffd=（ 0.1 120/sin45） =16.97N （ 3）运动部件速度变化时的惯性负载 Fa Fa = Gg vt式中 g 重力加速度； nts 6 t 加速或减速时间，本设计中要求不大于 0.2s，取 t =0.1s； v t 时间内的速度变化量。故：加速： Fa1=（ G/g）（ v/ t） =（ 30000/9.8）（ 0.015/0.1） =459N 减速： Fa2=（ G/g）（ v/ t） =（ 30000/9.8）（ 0.015/0.1） =459N 根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载（见表 2-1），并画出如图 2-2 所示的负载循环图。表 2-1 工作循环各阶段的外负载序工作循环外负载 F(N) 1 启动、加速 F =Fw+ Ffs+Fa1 30493 2 快速上升 F = Fw+Ffd 30017 3 减速 F = Fw+ Ffd+ Fa2 30476 4 慢速上升 F = Fw+Ffd 30017 nts 7 第 3 章 .液压系统设计及液压元件选型 3.1 确定主要参数 3.1.1 工作压力的确定执行元件的工作压力可以根据负载循环图中的最大负载来选取，也可以根据主机的类型了确定（见表 3-1 和表 3-2）。表 3-1 按负载选择执行元件的工作压力负载 / KN 50 工作压力 /MPa 0.8 1 1.5 2 2.5 3 3 4 4 5 5 表 3-2 各种机械常用的系统工作压力设备类型机床农业机械或中型工程机械液压机、重型机械等磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力 0.82.0 35 28 810 1016 2032 所设计的压榨机构在工进时负载最大，其值为 30493N，其它工况时的负载都相对较低，参考表 3-1 和表 3-2 按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法。初选液压缸的工作压力： MPap 31 ，背压： MPap 2.02 3.1.2 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定为了节省能源宜选用较小流量的油源。利用单活塞缸差动连接满足快进速度的要求，由此求得液压缸无杆腔面积为 : 24-6211101 2 1108.29.0 3 0 4 9 3)-( mNpp FAm mmAD 2.1241012144 41 由计算所得的液压缸内径 D 按表 3-4 圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表 3-4 液压缸内径尺寸系列 (GB2348-1980) (mm) 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 220） 250 nts 8 320 400 500 630 注：括号内数值为非优先选用值故液压缸内径取标准值： mmD 125 通常活塞杆直径取：根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径： mmDd 4.882/1252/ 由计算所得的活塞杆直径按表 3-5 圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表 3-5 活塞杆直径系列 (GB2348-1980) (mm) 4 5 6 8 10 12 14 16 18 2 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 故液压缸内径取标准值： mmd 90 ，由此计算出液压缸的实际有效面积为： 2221 66.1 2 241 2 54 cmDA 222222 07.594 901254 - cmdDA ）（）（ 3.2 液压回路的设计 3.2.1 制定调速方案速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。 nts 9 3.2.2 制定压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。 3.2.3 制定顺序动作方案主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制。加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制接续的动作。行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。另外还有时间控制、压力控制等。例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力。压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。 3.2.4 选择液压动力源液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，一般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。根据液压设备所处环境及对nts 10 温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。 3.2.5 绘制液压系统图造纸机压榨机构系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件（如压力表、温度计等）。图 3-1 造纸机压榨机构液压原理图如图 3-1，为压榨机构液压原理图，其中包含：三位四通电磁换向阀；柱塞泵；油nts 11 滤器；单向阀；液压锁；平衡阀；限位二位二通手动换向阀；液压缸组成。 3.3 液压元件的选型 3.3.1 液压泵的选择由工况图可知，整个工作循环过程中液压缸的最大工作压力为 3.0MPa。选取油路总压力损失为 0.2MPa。则泵的最大工作压力为： M P ap p 2.32.00.3 其次确定液压泵的最大供油量，液压缸所需的最大流量为 38.2L/min，若取系统泄漏系数 K=1.05，则泵的流量为： m in/1.402.3805.1 Lq p 根据以上压力和流量的数值查产品目录，选用 YB1-6.3/6.3 型的双联齿轮泵，其额定压力为 6.3Mpa，容积效率 =0.85，总效率 8.0p ，所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力和输出流量求出由于液压缸在快退时输入功率最大，如果取泵的效率为 8.0p ，这时驱动液压泵所需电动机功率为 WP p 83.50 48.0 4044.3 根据此数据查阅电动机产品目录，选择 Y90S-6 型电动机，其额定功率 WPn 750 ，额定转速 min/910 rn n 。 3.3.2 液压阀及辅助元件的选择（ 1）阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有 20%以内的短时间过流量。（ 2）阀的型式，按安装和操作方式选择。表 3-7 液压元件型号及规格（ GE 系列）序号名称型号数量备注 nts 12 1 油箱 600 升 1 2 精密调压阀 AGIRR-10/1/100/V 6 意大利 ATOS 3 电接点温控表 WSSD-411/0-100/400mm/M27*2 1 天津欧迪 4 空气滤清器 QUQ2.5 1 5 铜球阀 QF-25/G1 3 6 操作台 1 7 电机 4P-B35/750W 2 皖南 8 变量柱塞泵 A10VSO18DR 2 德国 REXROTH 9 板式单向阀 S20P2 1 10 高压过滤器 ZU-H160*10FC 1 11 先导式溢流阀 Y-03-21-50 1 12 电磁换向阀 FW-02-3C2/B220Z5L 3 13 压力表 YN100-25MPa 6 北京布莱迪 14 单向节流阀 DRVP-L8 12 15 蓄能器 NXQ1-L6.3/20MPa 1 16 冷却器 DP-1 1 17 液位计 YWZ-200-T 2 18 电控箱低压电器 1 19 电机泵架法兰 2 20 压力表 YN60-40MPa 2 北京布莱迪 21 压力表开关 KF-L8/14E 4 22 高压球阀 QJH-15NL 1 23 回油过滤器 RF-160*20LC 1 24 吸油过滤器 WU-160*100-J 2 25 油路块 11 26 油缸 6 nts 13 27 油缸安装座支架 6 28 高压胶管 65 根 29 不锈钢无缝管 180 米 30 管接头按需 1 批 31 管夹按需 1 批 32 液位报警器 1 3.3.3 蓄能器的选择根据蓄能器在液压系统中的功用，确定其类型和主要参数。（ 1）液压执行元件短时间快速运动，由蓄能器来补充供油，其有效工作容积为式中 A 液压缸有效作用面积（ m2）； l 液压缸行程（ m）； K 油液损失系数，一般取 K=1.2； QP 液压泵流量（ m3/s）； t 动作时间（ s）（ 2）作应急能源，其有效工作容积为：式中要求应急动作液压缸总的工作容积（ m3）。有效工作容积算出后，根据有关蓄能器的相应计算公式，求出蓄能器的容积，再根据其他性能要求，即可确定所需蓄能器。 3.3.4 管道尺寸的确定（ 1）管道内径计算式中 Q 通过管道内的流量（ m3/s）；管内允许流速（ m/s），见表 3-8: 计算出内径 d 后，按标准系列选取相应的管子。 nts 14 （ 2）管道壁厚的计算表 3-8 允许流速推荐值管道推荐流速 /（ m/s）液压泵吸油管道 0.5 1.5，一般常取 1 以下液压系统压油管道 3 6，压力高，管道短，粘度小取大值液压系统回油管道 1.5 2.6 式中 p 管道内最高工作压力（ Pa）； d 管道内径（ m）；管道材料的许用 b 管道材料的抗拉强度（ Pa）； n 安全系数，对钢管来说， p 7MPa 时，取 n=8； p 17.5MPa 时，取 n=6； p 17.5MPa 时，取 n=4。 3.3.5 油箱容量的确定（ 1）液压油箱有效容积的确定初始设计时，先按经验公式（ 31）确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校

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