汽车维修液压升降同步平台系统设计的说明书

摘 要 摘要本文主要介绍了在汽车维修行业中，为了提高汽车维修的效率，对其所用到的液压同步升降平台系统的研究和设计。该设计主要通过理论设计的研究进行液压同步系统的设计、升降平台机械结构的设计以及液压升降平台的电气控制部分的设计。为了满足升降平台在汽车维修中所能够实现的同步精度和实现两前轮、两后轮、两左轮、两右轮及汽车整体分别实现同步升降一定的功能要求，该系统在液压系统的设计采用的是电液比例方向阀，通过位移检测，利用西门子PLC的PID控制，稳定快速的消除升降缸的位移差值来控制电液比例阀的开口大小，并通过一定的液压系统和机械系统实现升降平台四缸的相应功能和同步精度。为了保证液压升降系统的特殊功能，液压系统还采用了分流集流阀的特殊忧点，来实现一定精度的两缸同步升降。本次设计的机械结构完全采用的是Pro/E三维软件进行建模，通过三维机械结构造型的设计，体现了三维设计建模的优点，使得机械结构更为直观。液压系统部分通过重力的动力提供，在下降时是通过蓄能器提供的压力，使得液控单向阀接通油路，直接利用重力实现平台的下降，实现了节能的效果。关键词：液压同步升降平台；Pro/E三维建模；电液比例控制；PLCIAbstractAbstractIn this paper, in order to improve the efficiency of vehicle maintenance in the automotive repair industry, the use of its hydraulic system of synchronous lifting platform and design. The design is mainly conducted through the theoretical design of the hydraulic synchronization system design, mechanical structure design of lifting platform and hydraulic lift platform, electrical control design. In order to meet the lifting platform in the automotive repair can be achieved in the realization of synchronization accuracy and the two front, two rear, two revolvers, two-wheel vehicles and the right to synchronize the whole were down certain functional requirements, the system used in the hydraulic system design the electro-hydraulic proportional directional control valve, through the displacement detection, the use of Siemens PLC, PID control, a steady and rapid elimination of the difference between lifting cylinder displacement hydraulic proportional valve to control the size of the opening, and through some of the hydraulic system and mechanical systems to achieve lift The corresponding four-cylinder platform features and sync accuracy. In order to ensure that the special features of hydraulic lift system, hydraulic system also uses a shunt valve set point of the special concern to achieve a certain precision of synchronized movements of the two cylinders. The design of the mechanical structure is fully implemented Pro / E three-dimensional software for modeling, through modeling three-dimensional mechanical structure design, modeling shows the advantages of three-dimensional design, making the mechanical structure is more intuitive. Hydraulic system to provide some momentum by gravity, in the fall when provided by accumulator pressure, making the oil check valve connected directly to the decline in the use of gravity to achieve platform to achieve the energy saving effect.Key Words：Hydraulic synchronous lifting platform；Pro / E three-dimensional modeling；Electro-hydraulic proportional control；PLCIV目 录目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 汽车维修液压升降平台的概述11.1.1 液压升降平台在汽车维修的应用发展21.2 课题设计的主要内容和设计方法31.2.1 液压升降平台设计的主要内容31.2.2 液压升降平台设计的主要方法32 液压升降同步系统的液压系统方案设计52.1 液压系统要求的总体简述52.2 液压同步升降平台的液压系统原理图设计63 液压系统元件的计算与选取113.1 液压平台的运动与负载分析113.2 四柱内液压缸的设计计算与选取113.2.1 四柱内液压缸设计参数的确定113.2.2 四柱升降时液压平台的运动与负载分析113.2.3 四柱中四个液压缸的设计计算与选取113.3 平板上两个液压缸的设计计算与选取143.3.1 平板上两个液压缸设计参数的确定143.3.2 平板上两个液压缸升降时的运动与负载分析143.3.3 平板上两个液压缸的计算与选取153.4 液压泵的计算与选取163.4.1 确定液压泵的最大工作压力163.4.2 确定液压泵的最大流量173.4.3 确定液压泵选取型号173.5 电动机的参数及其型号的选取173.6 液压阀的参数及其型号的选取183.6.1 液控单向阀的选型183.6.2 电磁换向阀的选型183.6.3 电液比例换向阀的选型203.6.4 溢流阀的选型213.6.5 分流集流阀的选型213.7 油管管径的确定213.8 蓄能器的选择233.9 压力表的选择233.10 液压系统油箱的设计计算233.11 液压系统性能验算243.11.1 液压系统压力损失的计算243.11.2 液压系统发热温升的计算254 液压同步升降平台的机械结构设计264.1 液压升降平台机械结构的设计理念264.2 液压升降平台机械结构的Pro/E三维模型的设计265 液压升降平台的电气控制部分的设计315.1 液压平台的电气控制系统315.1.1 电液比例阀的位置控制系统315.1.2 液压控制系统的设计325.1.3 PLC的选择335.2 液压平台的电气控制梯形图375.2.1 控制系统的I/O分配375.2.2 电气控制的梯形图38结 论45参考文献46致 谢47附录A液压升降平台的设计图纸481 绪论1 绪论1.1 汽车维修液压升降平台的概述液压升降平台是一种多功能起重升降设备，广泛应用于工厂、码头、建筑、交通、体育馆、设备检修等高空作业及维修。现有的液压升降平台有很多种，大体可分为：四轮移动式升降平台、手推式升降平台、汽车装载式升降平台、固定式升降平台、剪叉式升降平台，四柱举升机，两柱举升机等等。近年来，随着汽车的使用量迅速增加，我国汽车业蓬勃发展，尤其是轿车行业。这使得汽车维修行业的不断壮大，汽车维修设备的需求迅速扩大，同时也要求在汽车的维修工具和设备的要求上越来越高，汽车举升机是维修厂必备的，也是最重要的维修机械设备。汽车举升机的作用是将需要维修的汽车，平稳提升到合适的高度，以便于维修工人在汽车底盘下方对汽车进行维修和检查。汽车举升机一般分为立柱式和剪叉式。无论哪一种，都要求可以满足将汽车同步升降，不可以发生侧偏，并且要求汽车底盘下方为空的，用以方便维修工人进行维修作业这就要求升降平台同步升降，平稳运行。所以维修汽车的升降平台设备一般采用液压系统进行驱动。随着维修行业的不断扩大，以及自动化水平的进一步发展，为减轻维修人员的劳动强度，使得方便维修，并且能够更好的提高汽车维修的工作效率，以及汽车维修的服务质量，所以对液压升降平台的自动化要求也在不断提高。当前为满足汽车维修所要求的同步控制，升降平台的升降系统主要是靠液压系统以及电气系统进行控制和驱动的，但目前所拥有的升降平台普遍存在着外漏、内漏、寿命短、操作不灵活、同步运行低等缺点。为了避免以上缺点，要求更加精确地保证液压升降平台的同步升降精度，现在大多数液压同步升降平台逐步淘汰了各种传统的液压阀，采用更为精确控制的新型电液伺服阀、电液比例阀以及电液数字阀等来控制液压系统，实现同步精度高。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种机电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。当前在汽车维修中所使用的液压同步升降平台在汽车的维修方面发挥着重要的作用，通过对同步升降平台的各种液压阀、液压缸、液压泵站的创新改进，使得液压同步升降平台拥有运行平稳、噪声低、响应速度快、同步精度高等优点，对在汽车的维修与保养中起到至关重要的作用。1.1.1 液压升降平台在汽车维修的应用发展随着液压升降平台在汽车维修行业的进一步应用和改进创新，在维修汽车的液压升降平台已经可以实现更多更复杂的功能，在平台的结构上，驱动上，以及各种的控制系统上，都有了很大的改进。当前升降平台的升降系统主要是靠液压系统驱动的，当然不光靠液压，还有柴油机电动两用旋转式升降平台，目前又出现了电瓶驱动升降平台，可以实现无级变速具有更安全、更方便、低噪音等优点。目前升降平台普遍存在着外漏、内漏、寿命短、操作不灵活、同步运行低等缺点。为了避免以上缺点，要求更加精确地保证液压升降平台的同步升降精度，现在大多数液压同步升降平台逐步淘汰了各种传统的液压阀，采用更为精确控制的新型电液伺服阀、电液比例阀以及电液数字阀等来控制液压系统，实现同步精度高。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种机电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。在我国，虽然对这种液压升降同步平台的研制、生产起步较晚，但是随着我国经济的快速发展，为了适应我国在各领域所使用的液压升降同步平台发展的需求，走规模化、标准化、集约化、产品配套化、实现机、电、液一体化技术在升降同步平台上的应用。液压升降同步平台的使用面、服务领域不断扩大，现正处于较快的发展阶段，现在液压升降平台的可靠性、安全性、操作方便和简单的直接性等方面都有较大提高，而且随着电子计算机的普及和发展以及机、电、液一体化研究的进展，国内外各大公司竞相采用电脑(电子)操控系统，提高整机性能，减少整机液压元件的使用，减小整机体积及重量，提高操控的灵敏度以及同步精度。特别是各生产厂家积极引进和消化国外先进技术，开发新品种，提高产品技术和质量水平，液压升降同步平台已有部分达到或接近国际同类产品的水平。当前在汽车维修中所使用的液压同步升降平台在汽车的维修方面发挥着重要的作用，通过对同步升降平台的各种液压阀、液压缸、液压泵站的创新改进，使得液压同步升降平台拥有运行平稳、噪声低、响应速度快、同步精度高等优点，对于在我国汽车的维修与保养中起着不可替代的作用，应用前景广泛。所以，对该升降平台的进一步研究和改进，优化系统性能和结构的进一步改善，弥补现有技术的缺点有着重要的意义。1.2 课题设计的主要内容和设计方法1.2.1 液压升降平台设计的主要内容由以上概述介绍可见，设计一种应用于汽车维修设备，能够实现汽车同步升降的液压升降平台，具有结构紧凑，占地面积小，安装操作方便，维护方便，可以减轻维修人员的劳动强度，方便维修，提高汽车维修的工作效率，就成了当前研究热门的一个项目。本课题设计内容主要是适用于中小型汽车维修服务的一种新型汽车维修平台,即汽车维修液压同步升降平台的设计。这种汽车维修平台是根据现实生活中常见车型车重、车宽、轮距等结构尺寸参数的四轮汽车维修使用的一种现代液压技术专用产品。通过对现有同步升降平台的控制原理的深入研究，对现有车型各参数的进一步了解，按照所给出的精度要求，系统满足的功能要求和技术性能来确定设计的总体方案，并按控制要求完成机械系统、液压系统及控制系统的设计。液压同步升降平台需要达到的功能有：举起四轮汽车在受控高度升降范围内同步升降，控制四个汽车轮子升降同步精度 ,确保四个汽车轮子升降位移同步；实现两前轮、两后轮、两左轮、两右轮同步升降。液压同步装置所应具有优良的技术性能要求液压系统响应速度快，液压传动装置体积小、结构紧凑、具有较大的功率质量比，该液压系统要求易于操纵与控制，省力方便，易于实现自动化维护方便，造价低等特点。1.2.2 液压升降平台设计的主要方法该课题对液压升降平台的设计主要采用理论的研究和设计方法，通过对液压系统的了解和研究，以及对现有控制的技术和更加深入的研究发展，在对液压系统元件和进一步了解和学习，结合液压元件与现代化的自动化控制领域内的液压控制元件，通过传统元件和现有的高技术控制元件的对比和综合应用，在传统液压系统的基础上，更为创新的研究和设计集机、电、液于一体的液压控制系统，使得系统达到更为稳定和快速优点。在机械结构的设计中，通过研究现有设备的机械结构，在现有的机械结构上，为更好的克服现有结构的缺点以使其进一步的改进，实现更多的功能，和对现有结构在外形美观上的不足，做出进一步的优化。为了更好的实现机械结构的设计效果，本次设计采用的是三维的模型设计。在设计三维模型时所采用的三维软件有多种，其中有三维高级软件Pro/E、Solidworks、CATIA、UG等，都可以方便快速的实现三维结构模型的设计，而且不同的三维设计软件有着各自不同的设计优点。在本次课题的设计中，机械结构的三维模型的设计采用的是三维高级软件Pro/E，通过对Pro/E的学习，和软件功能的实现，对机械结构进行了更加形象的设计，突出了设计的优点。252 液压升降同步系统的液压系统方案设计2 液压升降同步系统的液压系统方案设计2.1 液压系统要求的总体简述液压升降平台的系统，要求能够实现四轮汽车在受控高度升降范围内同步升降，安全可靠地控制实现两前轮、两后轮、两左轮、两右轮的同步升降，并保证同步升降的精度。该液压升降系统还必须具有快的响应速度，液压传动装置体积小、结构紧凑，具有较大的功率质量比，易于操纵与控制，省力方便，易于实现自动化，具有过载保护对于可靠性要求高的系统等优良的技术性能，同时保证液压升降同步平台能在垂直方向的任意位置上较长时间 (如60 min或更长) 内可靠地锁定，系统能连续可靠地工作，系统高效节能、维护方便、造价低。为满足液压升降平台的系统设计要求，实现平稳的同步升降，以及设计所要达到的功能要求，拟定该系统采用液压系统的闭环控制，用来满足液压系统的同步精度和控制要求，用以实现使四轮汽车在受控高度升降范围内同步升降，安全可靠地控制实现两前轮、两后轮、两左轮、两右轮的同步升降，并保证同步升降的精度。为满足液压系统的同步升降，该系统需要具有同步控制的装置来实现同步控制。目前实现液压系统的同步运行有佷多种控制方法，主要采用机械同步法、泵或马达并联法、双活塞杆缸串联法、调速阀、同步器、同步控制阀回路、伺服机构等等。根据该设计的机械设备要求，为更好的实现汽车四轮的两前轮、两后轮、两左轮、两右轮的分别同步升降的灵活控制，此次设计拟采用四个液压缸对其进行各轮的部位实现各自灵活的升降控制。为实现更高的同步精度和更加灵活的控制，设计并没有采用传统的控制阀进行控制，而是拟采用更加新型的电液比例控制阀来进行控制。电液比例控制阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之间的一种液压控制阀，并与电液伺服阀的功能相似，而且具有它特定的优点。电液比例阀是由比例电磁铁取代普通液压阀的调节和控制装置而构成的，它可以按给定的输入电压或电流信号连续地按比例、远距离地控制流体的方向、压力和流量。合理的采用电液比例控制阀可以提高系统的自动化程度和精度，并简化了系统。常用的比例阀可分为：比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀三种。本次设计采用电液比例控制系统的闭环反馈控制系统，通过传感器的检测，并通过plc反馈给电液比例阀，控制电液比例阀的相应开口大小，用以实现各液压缸能够实现同步升降的控制精度。为实现能够保证液压缸在工作时保证自锁，液压系统应该在每个液压缸的供油系统采用液控单向阀进行自锁功能的实现，用以保证液压升降平台的安全问题。为保证液压系统实现过载保护，液压系统在液压泵处需要安装溢流阀，来保证给系统提供一定的安全压力。为了系统的油液满足系统运行的液压油的要求和质量，液压系统应该在进油口和出油口处安装过滤器。为了满足液压系统能够充分的实现自动化，系统中的液压方向阀均采用电磁换向阀。为了更好的响应节能问题，可以在必要的情况使用蓄能器来代替电机驱动泵所提供的压力，直接使用蓄能器来提供压力满足液压缸的相关运动。2.2 液压同步升降平台的液压系统原理图设计1. 液压系统原理图为满足设计要求，实现该设计所要达到的精度和控制要求，并综合分析其使用工况，深思熟虑后拟定液压系统原理图，如下图所示：Y1图1 液压系统原理图Y2Y3Y4Y5Y6图示为液压系统原理图，其中1、2、3、4、5、6为单作用液压缸；7、8、9、10、11、12为液控单向阀；14、15、16为电液比例方向阀；17为分流集流阀；13、18为二位四通电磁换向阀；19为二位三通电磁换向阀；20为蓄能器；21为二位四通电磁换向阀；22为过滤器；23为溢流阀；24为三位三通电磁换向阀；25为液压泵组；以下将是对液压同步升降液压系统原理图的进一步讲解：在以上液压系统原理图中，左前、右前、左后、右后为各自位置的四个液压缸，这四个液压缸来分别实现升降平台的个位置的升降，中间两个液压缸是用来实现中间托起汽车底盘所用的液压缸。由于汽车和升降平台本身的重力可以为升降平台下降来提供动力，所以此处所采用的都是单作用液压缸。当电磁换向阀21位于中位时，启动电机，此时电机带动泵空载启动。（1） 上升过程：当电磁换向阀21位于左位时，油液通路接通；电磁换向阀24位于左位时，蓄能器进行蓄能；电磁换向阀13和电液比例换向阀14、15、16同时接通油路，可以实现四缸同步上升；电磁换向阀13和电液比例换向阀14同时接通油路，可以实现两前缸同步上升；电液比例换向阀15、16同时接通油路，可以实现、两后缸同步上升；电磁换向阀13和电液比例换向阀15同时接通油路，可以实现两左缸同步上升；电液比例换向阀14、16同时接通油路，可以实现两右缸同步上升；电磁换向阀18接通油路，可以实现两中间的液压缸同步上升；再次将电磁换向阀21位于中位时，此时电机带动泵空载运行，然后停止电机，泵停止工作。依靠液控单向阀的自锁作用，可以将高度固定。（2）下降过程：当电磁换向阀19位于左位时，油液通路接通用以回油；电磁换向阀24位于右位时，蓄能器进行放能，为液控单向阀提供必要的压力；电磁换向阀13和电液比例换向阀14、15、16同时接通油路，可以实现四缸同步下降；电磁换向阀13和电液比例换向阀14同时接通油路，可以实现两前缸同步下降；电液比例换向阀15、16同时接通油路，可以实现、两后缸同步下降；电磁换向阀13和电液比例换向阀15同时接通油路，可以实现两左缸同步下降；电液比例换向阀14、16同时接通油路，可以实现两右缸同步下降；电磁换向阀18接通油路，可以实现两中间的液压缸同步下降；以上将液压系统原理图的工作原理，以及液压升降的原理做以简单的介绍。2. 该液压系统的设计所具有的优点:（1） 安装液控单向阀的作用为了使液压缸可以实现自锁的功能，液压系统中在每个液压缸下端都安装了液控单向阀，液控单向阀可以实现单向自锁，双向通油液的功能。（2）安装溢流阀的作用为了使液压系统中满足提供安全压力，不致由于压力突然变高而对整个液压系统造成不利影响甚至损坏某些液压元件，所以采用溢流阀来用作安全阀防止液压系统过载的保护。（3）安装电液比例换向阀的作用为了实现液压系统自动化，满足系统同步运行的更高精度，以及实现系统的高效率、快速响应的要求，采用电液比例方向阀来高精度、响应快的进行系统的同步控制。（4）安装电磁换向阀的作用传统的换向阀大部分是手动控制，这种控制比较机械，难以实现自动化操作。采用电磁换向阀，利用电磁铁的吸合来控制阀的方向控制，实现油路的换向，更好的实现了自动化的效果。（5）安装分流集流阀的作用分流集流阀也称同步阀，是集液压分流阀、集流阀功能于一体的独立液压器件。分流集流阀的同步是速度同步，即当两油缸或多个油缸分别承受不同的负载时，分流集流阀通过内部的压力和流量敏感部件自动调节，使油缸运动保持同步。分流集流阀主要应用于液压双缸及多缸同步控制系统中。采用分流集流阀的同步控制液压系统具有结构简单、成本低、设计、成套、调试和使用容易、可靠性强等许多优点，因而分流集流阀在液压系统中得到了广泛的应用，所以在该处也将合理的采用分流集流阀来实现两个液压缸的同步控制。（6）安装过滤器的作用在液压系统中，油液的清洁度对液压系统的正常运行有着至关重要的作用，所以在泵的出油口和油箱的回油口都安装了过滤器，以此来保证油液的清洁度，这是液压系统回路中不可缺少的附件。（7）安装蓄能器的作用在该系统中，由于重力的有利影响，在升降平台下降的过程中，可以完全依靠重力的作用来提供动力，在这里只需要对液控单向阀的远程控制阀口进行压力的提供，在重力的作用下，就可以使液控单向阀实现能够下降的回油通路，由于该压力不是佷大，这样无需再用电机对油泵的驱动来实现液控单向阀通油的压力，可以直接采用蓄能器来提供该压力，如此的处理，既简化了系统的控制，而且可以更好的节约能量，避免了电机的频繁启动，可以有效地延长了电机和泵的使用寿命，以及提高了整个液压系统的使用效率，这也可以说是该系统设计的最大优点。3 液压系统元件的计算与选取3 液压系统元件的计算与选取3.1 液压平台的运动与负载分析液压平台的运动方式主要是实现各个液压缸的上升和下降，但在上升和下降过程中在起升阶段会有一段的加速运动，等到加速到所要求的速度时，平台将实现一段的匀速运动，随后减速停止。在整个运动的过程中，液压升降平台的外在负载主要由汽车的重力和平台自身的自重组成。所以外在负载的大小相对来说是稳定不变的，只有在加速度阶段时将会产生整个平台运行的最大负载。3.2 四柱内液压缸的设计计算与选取3.2.1 四柱内液压缸设计参数的确定本次设计的液压升降平台主要是针对一般轿车在维修应用中所使用的，针对使用工况的分析，所定的设计参数为：汽车质量: m=1600kg安全系数: k=1.25，此安全系数是针对平台上装置的重量以及实现液压平台偏置时，四个液压柱中液压缸的单个液压缸升降时所承受的最大载荷而估定。四个液压柱中液压缸的单缸最大起升质量: 升降平台的最大起升高度: h=1.5m上升速度等于下降速度: v=0.1m/s加速度: a=0.05 3.2.2 四柱升降时液压平台的运动与负载分析在液压升降平台加速上升阶段存在着最大负载工况液压平台上升工况的最大负载3.2.3 四柱中四个液压缸的设计计算与选取由于重力的存在，利用重力的作用完全可以实现液压升降平台的下降过程，无需采用双作用液压缸，所以液压缸采用单作用液压缸。液压缸的参数计算:初选液压缸工作压力: P1=3Mpa 液压缸的机械效率取 =0.95活塞杆直径与液压缸内径之比为dD=0.7 ，依据表31确定。表31 液压缸内径与活塞杆直径关系按机床类型选取d/D按液压缸工作压力选取d/D机床类别d/D工作压力P(MPa)d/D磨床、研床0.2-0.320.2-0.3插床、拉床、刨床0.52-50.5-0.58钻、镗、车、铣床0.75-70.62-0.70-70.7液压缸内径D和活塞杆直径d的确定:由公式 （=5.025kN ；P1=3Mpa；=0.95；dD=0.7） 解得：D=0.04739m；d=0.70.04739=0.033173m依据表32和表33 圆整后，取值：D=50mm；d=36mm表32 液压缸内径尺寸系列mm（GB2348-80）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630表33 活塞杆直径系列mm（GB2348-80） 456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液压缸工作行程的确定:升降液压缸的最大升降高度为1.5m依据表34选取液压缸工作行程为：800mm表34 液压缸活塞行程参数系列mm（GB2348-80）2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000液压缸的活塞杆压杆稳定性校核：当液压缸活塞杆的长径比l/d10时，其压杆稳定性的校核需要进行校核。为了保证活塞杆不产生纵向弯曲，满足压杆的稳定，活塞杆的推力与极限力的关系：Fk=nk*F1（N）式中F1-液压缸推力Fk-极限力nk-安全系数，一般取nk=24选用欧拉公式求计算长度L计：Fk=n2EJ/L12n-系数，与安装形式有关，对于该种安装形式取n=1E-弹性模量，对于钢E=0.21106 N/mm2J-活塞杆断面回转惯量，J=d4/64 （mm4）经计算得出极限力 Fk=266KN此时，ns=Fk/F1=266/5.025=52.93nk,说明估算液压缸压杆稳定性是安全的。选取液压缸为：YGC 50/36800MF6H油缸行程传感器有多种选择，就其传感形式而言，有接触式和非接触式两类；就其安装方式而言，有油缸内置式和油缸外置式两种；就其信号输出规格而言，又有模拟量输出和数字量输出两种形式。内置式油缸行程传感器安装之后比较美观，由于长期处在油缸内部高压环境中，一旦损坏，拆卸维修十分麻烦。一般为了方便采用液压缸外置位移传感器。采用PCM拉杆式直线位移传感器采用尾部法兰连接，外置位移传感器传感器系列位移传感器输出信号范围010mA输出方式模拟测量数据位置、速度测量范围50900mm分辨率无限分辨率非线性度满量程的0.01%或0.05%（以最高者为准）重复精度满量程的0.01%或2um（以最高者为准）液压缸的参数：液压缸内径D/mm活塞杆直径d/mm工作压力 P/Mpa最大需用行程SI/mm50366.38003.3 平板上两个液压缸的设计计算与选取3.3.1 平板上两个液压缸设计参数的确定汽车质量: m=1600kg安全系数: k=1.125，此安全系数是针对两个液压缸的单个液压缸升降时所承受的最大载荷而估定两个液压缸的单缸最大起升质量: M=1600 kg 21.125=900kg升降平台的最大起升高度: h=0.5m上升速度等于下降速度: v=0.1m/s加速度: a=0.05 m/s23.3.2 平板上两个液压缸升降时的运动与负载分析在液压升降时加速上升阶段同样存在着最大负载工况此时上升工况的最大负载=M(g+a)=900(10+0.05)=9.045kN3.3.3 平板上两个液压缸的计算与选取由于重力的存在，利用重力的作用完全可以实现液压升降平台的下降过程，无需采用双作用液压缸，所以液压缸同样采用单作用液压缸。液压缸的参数计算:初选液压缸工作压力: P1=3Mpa 液压缸的机械效率取 =0.95活塞杆直径与液压缸内径之比为dD=0.5 表31 液压缸内径与活塞杆直径关系按机床类型选取d/D按液压缸工作压力选取d/D机床类别d/D工作压力P(MPa)d/D磨床、研床0.2-0.320.2-0.3插床、拉床、刨床0.52-50.5-0.58钻、镗、车、铣床0.75-70.62-0.70-70.7液压缸内径D和活塞杆直径d的确定:由公式 P1/4D2= FMAX/ （FMAX=9.045kN ；P1=3Mpa；=0.95；dD=0.5） 解得：D=0.06358m；d=0.5*0.06358=0.03179m依据表32和表33 圆整后，取值：D=63mm；d=32mm表32 液压缸内径尺寸系列mm（GB2348-80）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630表33 活塞杆直径系列mm（GB2348-80） 456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液压缸工作行程的确定：升降液压缸的最大升降高度为0.5m依据表3-3选取液压缸工作行程为：250mm表34 液压缸活塞行程参数系列mm（GB2348-80）2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000液压缸的活塞杆压杆稳定性校核当液压缸活塞杆的长径比l/d10时，其压杆稳定性的校核需要进行校核。由于此液压缸活塞杆的长径比l/d=7.8210，所以不必进行压杆稳定性校核。选取的液压缸为：工程用液压缸：HSGL 63/32 E1101250液压缸的参数：液压缸内径D/mm活塞杆直径d/mm最高工作压力 P/Mpa需用行程SI/mm6332162503.4 液压泵的计算与选取3.4.1 确定液压泵的最大工作压力PP = (P1+p) P1-液压缸的最大工作压力；p-从液压泵出口到液压缸入口之间总的管路损失。 p的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单、流速不大的，取p=（0.20.5）MPa；管路复杂，进口有调阀的，取p=（0.51.5）MPa。由于系统在进油处有调速结构，所以该系统所初选取为p=1Mp。所以液压泵的最大工作压力为PP =P1+p = (3+1)Mp=4MPa3.4.2 确定液压泵的最大流量QPK（Qmax）K-系统泄漏系数，一般取K=1.11.3；Qmax同时动作的液压缸的最大总流量四柱中的单个液压缸的最大流量 Qmax1=A1VMax=/4D120.1=3.14/40.05020.1=0.0001963m3/s=11.778L/min平板上两个液压缸中单个液压缸的最大流量Qmax2=A2VMax=/4D220.1=3.14/40.06320.1=0.0003116m3/s=18.690L/min所以液压泵的最大流量QP=4K Qmax1+ 2K Qmax2=1.1311.7784+1.1318.6902=95.476L/min 3.4.3 确定液压泵选取型号选择液压泵的规格由上述要求，选择液压泵型号为：双作用叶片泵YB1-100公称压力：6.3Mpa 转速：960r/min 排量：100mL/r 最大流量：96L/min3.5 电动机的参数及其型号的选取-液压泵的总效率，参考表35取液压泵的总效率为 =0.7表35 液压泵的总效率液压泵的类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.60.70.650.80.600.750.800.85确定液压泵的驱动功率P=PPQP/ PP液压泵的最大工作压力4MPaQP-液压泵的最大流量 (95.510-3)/60 m3/s取液压泵的总效率为 =0.7P=PPQP/ =410695.510-3/0.760=9.09KW所以选取电机型号：Y160L-6型号额定功率kw额定电流A同步转速r/min转速r/min效率%功率因素cosY160L-61124.61000970870.8电动机的参数：以上为三相异步电动机的型号及参数。3.6 液压阀的参数及其型号的选取根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，来选用液压阀的型号。溢流阀按照泵的最大流量进行选用；控制阀的流量一般需要比实际流量大些。由以上计算：液压系统的最大工作压力为：4Mpa 最大流量：95.5L/min四柱中的单个液压缸的最大流量 Qmax1= 11.778L/min平板上两个液压缸中单个液压缸的最大流量Qmax2= 18.690L/min3.6.1 液控单向阀的选型型号 CPG-03-50 最高压力 25.0 Mp 额定流量 40L/min 质量 3.0 kg3.6.2 电磁换向阀的选型为二位四通电磁换向阀，选用榆次系列电磁换向阀型号：24DOB10CT*通径：10mm压力：14Mpa流量：30 L/min电源电压：交流220V 为三位三通电磁换向阀，选用选用榆次系列电磁换向阀。型号：33DOB10CT*通径：10mm压力：14Mpa流量：30 L/min电源电压：交流220V为二位三通电磁换向阀，选用选用榆次系列电磁换向阀。型号：23D*B10CT*通径：10mm压力：14Mpa流量：30 L/min电源电压：交流220V为二位四通电磁换向阀，选用选用榆次系列电磁换向阀。型号：24DMB10CT*通径：10mm压力：14Mpa流量：30 L/min电源电压：交流220V3.6.3 电液比例换向阀的选型比例阀的结构形式和工作原理各不相同，选用时除了正确选择其稳态和动态指标外，还应注意一下几点：比例阀的额定流量值取决于阀芯位置和阀压差这两个参数。因此，在选用比例阀时，要正确选择比例阀的通径，已达到良好的分辨率。选择过大的额定流量值，结果会造成在速度和分辨率方面降低执行器的控制精度。较理想的阀通径是刚好可以通过执行器最大速度时的流量。阀内含反馈闭环的比例阀其稳态特性和动态品质较不含内反馈的阀好。内含液压反馈的比例阀具有结构简单、价廉、工作可靠等优点，其滞环在3%以内，重复精度在1%以内。比例阀与放大器必须配套。比例阀与放大器之间不超过60m。按系统精度要求选择电液比例阀的静态品质参数。关于此项选择原则总是指标愈高愈好，如滞环要小，线性度要好，重复精度要高等，但往往没有太多的选择余地，可以通过对比几家厂家的不同产品来了解其性能的高低。动态参数指标的选择希望幅频宽和相频宽尽量大些。在其他方面，如阀的寿命、价格、供货期、售后的质量保证体系等，都是在选择阀是要考虑的因素。选用电液比例阀为4WRA系列型号：4WRA10EB1310B/24* *24/M*通径：10mm最大工作压力：16Mpa最大流量：13 L/min过滤精度：20滞环： 5重复精度： 23dB频宽/Hz：4电源类型：直流名义电压：24配套放大器（24V桥式整流）：VT3014S30生产厂：北京华德液压集团有限责任公司3.6.4 溢流阀的选型型号规格 YFL20B 通径 20mm 额定流量 100L/min 调压范围 0.57 Mp型号规格 DBDH6P 通径 6mm 额定流量 50L/min 调压范围 2.5 Mp3.6.5 分流集流阀的选型选用自调式分流集流阀型号：3FJL2L20130H额定流量：20130L/min公称压力：20Mpa同步精度/%：133.7 油管管径的确定液压系统中，常用的油管有钢管，铜管，耐油橡胶管和塑料管。其特点和适用范围：钢冷拔无缝钢管，适用压力为2532Mpa，它耐高温，高压，刚性好，不易弯曲。紫铜管用于压力小于10Mpa，黄铜管用于可承受较强压力(25Mpa)，紫铜管抗震能力弱，易氧化，是贵重材料，尽量少用。橡胶管用于连接有相对运动的液压件。由耐油橡胶夹以13层钢丝编织网或钢丝缠绕而成，层数越多，耐压越高。特点是装拆方便，能吸收液压冲击，但是价格贵，寿命短。塑料管用于回油路或者泄油路，耐压0.5Mpa。其特点是装拆方便，价廉，但是只能用于低压，不耐高温。根据流经管内的流量确定管子的内径d2/4=Q/vQ-流过管道的流量；v-管道中许可的流速；其中Q=0.0001963m3/s根据液压传动系统可知；装有过滤器的吸油管路许可流速范围0.51.5m/s；液压系统压油管道许可流速范围35m/s；液压系统回油管道许可流速范围23m/s；取吸油管路流速1m/s，压油管道流速4m/s，回油管道流速2.5m/s通过计算得升降吸油管路d=15.8mm；升降压油管路d=7.9mm；升降回油管路d=10mm；所以；根据标准管道内径液压系统硬管外径和软管内径尺寸系列表36 硬管外径尺寸系列（GB/T23511993） mm4，5，6，8，10，12，(14) ，16，(18) ，20，(22) ，25，28，32，(34)，38*，40，（42），50注：1.括号内数值为非优先选用值。2.（*）仅用于法兰式连接。表37 软管内径尺寸系列（GB/T23511993） mm2.5 ，3.2，5，6.3，8，10，12.5，16，19*，20，（22）*25，31.5，38*，40，50，51*注：1.括号内数值为非优先选用值。2.（*）仅用于气压。取升降吸油管路d=16mm；取升降压油管路d=10mm；取升降回油管路d=10mm；根据综合工况的考虑，选取油管为钢丝编制胶管。3.8 蓄能器的选择采用弹簧加载式蓄能器（1）利用弹簧的压缩和伸长来存储和释放压力能量。（2）结构简单，反应灵敏。（3）供小容量、低压（1.2Mpa）回路储能及缓冲之用，不适合用于高压或高频的系统。（4）使用寿命取决于弹簧的寿命。（5）输出能量时压力随之降低。3.9 压力表的选择压力表 型号 YXC-150 测压范围：0-25Mpa3.10 液压系统油箱的设计计算油箱的容积是油箱的最基本参数，是设