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YZY400全液压静力压桩机的液压系统设计【5张图/13800字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-YZY400桩机总图.dwg
A0-主泵站.dwg
A0-液压管路图.dwg
A2-液压原理图.dwg
A2-箱体.dwg
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yzy400 液压 静力 压桩机 系统 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
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文档包括:
说明书一份,38页,13800字左右.

图纸共5张,如下所示
A0-YZY400桩机总图.dwg
A0-液压管路图.dwg
A0-主泵站.dwg
A2-箱体.dwg
A2-液压原理图.dwg

目录:
摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
总论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1 液压缸的参数值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .9
2 液压泵的选用 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
3 电动机的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3.1 电动机Ⅰ的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3.2 电动机П的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4 液压阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
4.1方向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1.1单向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1.2 换向阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
4.2压力阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3流量控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .14
4.4压力表开关的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5压力表的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 液压油的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
6 联轴器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
7 油箱的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
7.1确定油箱的有效容积大致外形尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
7.2滤油器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7.2.1 吸油滤油器(粗滤器)的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7.2.2 回油滤油器(精滤器)的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
7.3空气滤清器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.4液位计的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.5油箱各板尺寸及附件安装位置的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.5.1油箱的总体设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.5.2初定各板面的厚度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.5.3隔板的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.5.4各面板的安装尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
上面板中各安装尺寸的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
起吊螺钉的选用及校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
盖板上各器件的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
.1螺栓的布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
.2起吊螺钉布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
.3空气滤清器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
.4回油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
.5吊环的选择及安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
左面板上液位计的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
右面板上放油口的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
隔板上吸油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
底脚的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
油箱厚及焊接宽度的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8 油管的设计计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1钢管管径的选择与设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 28
8.1.1液压泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 28
.1泵Ⅰ的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .28
.2 泵Ⅱ的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 29
8.1.2 液压泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .29
.1 泵Ⅰ的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 29
.2 泵Ⅱ的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 29
8.1.3 液压系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .30
.1单只压桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .30
.2 压桩系统总油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 30
.3 泵Ⅰ对压桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
.4 泵Ⅱ对压桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
8.1.4 夹桩系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .31
.1 单只夹桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 31
.2夹桩系统进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
8.1.5 行走系统(纵移和横移). . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .31
8.1.6 顶升系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8.1.7 回油系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
.1 泵Ⅰ的回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
.2 泵Ⅱ的回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
.3 系统的总回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.2胶管的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
8.3接头体的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
9.总结与展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
致谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
参考书目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38




YZY400全液压静力压桩机的液压系统设计[3A0]







内容简介:
南京工业大学 优秀毕业设计团队 液压静力压桩 机设计 总 结 报 告 届毕业设计课题为基础施工机械 : 我和王东方、洪荣晶、方成刚四位不同专长的老师 ,设定了九个子课题。设计内容分配如下图所示。 其中 ,静压桩机调平系统 ,用智能化微机控制原理实现调平以及用 行钢结构强度及应力计算二个子课题为创新课题。桩机的其它 结构 ,也是在将社会同类型桩机结构进行 了 分析 ,将不合理的结构进行 了 改进而设计的。 . 现在的静压桩机基本上都是使用 手动调平,费时费力,调平精度不高 , 我们 提出了一种利用 编程控制器 实现自动调平的系统,依靠 计算和逻辑判断功能来指挥支腿液压缸的收缩,从而实现自动调平。自动调平系统具有调平时间短,精度高,效率高,抗干扰能力强等优点。将调平系统应用于静压桩机能节省 3 个劳动力 ,且能在桩机工作过程中进行调平 ,有很好的经济意义和社会意义。 当前的桩机大身结构均为经验 设计 ,既不知道哪里应力最大 ,也不清楚这么样的 结构 刚度是否满足要求 ,相当盲目。有的生产厂家为了 降低成本 ,顿位很大的桩机 用很薄的钢板焊成大身结构 ,造成 280 机 ,当工作压力为 178T 时大身严重开裂。为此,我们用 行钢结构强度及应力计算 ,使我们设计的桩机结构件不但知道哪里应力大 ,而且 知道 应力 的分布状态 ,还知道 应力 的大小。做到科学合理。 4 0 0 静 压 桩 机 设 计压桩机构设计夹紧机构设计横向移动及回转机构设计纵向移动机构设计自动行走系统设计液压系统设计电气控制系统设计总 体 设 计设计计算大身结构设计智能化调平系统设计为了实现上述两创新课题的需要 , 其它的子课题也要与之作相应的结构呼应和结构协调 ,如调平系统需电液联动 ,那么 ,电气控制系统必须提供它需要的24v 电压及相应的系统要求并设置各种 开关 ,在机体上还必须安排若干个限位开关 ;液压系统需安装四只 。 为此整个课题组的大协作 共协调的局面就自然形成了。 根据答辩情况来看 , 总体结构布局是合理的 ;部件之间的衔接是正确的 ;设计的自动调平、自动行走及自动转弯均可完善的实现。结构件通过 算 , 最大应力在支腿与大身联接处 , 这个结论与生产实际中老机型的应用损伤情况是吻合的 , 可见 , 算方法是正确的。通过 算 , 最大应力为 33远远小于许用应力。太偏安全 , 不经济。要作为生产的产品 ,理应进一步修改没计 , 但同学们毕业时间已到 , 很愦憾! 这次毕业设计是团队毕业设计 , 所以小组所有成员之间的沟通和协商就显得非常重要 。在此期间各位小组成员充分发挥了互相协商,互相合作的团队精神,在时间比较紧张的形势下,非常成功的完成了毕业设计的任务。每一个人都付出了艰辛的劳动、流下了辛勤的汗水,同学们通过毕业设计都各有各的丰厚收获 , 现抄录几段学生的体会 : “这不仅仅是我们四年所学知识的体现,而且,我们在做毕业设计的过程中还学到了工作时的做事方法 ;很多做人的道理,懂得了无论是以后工作还是做人都要认真负责、踏踏实实、一步一个脚印,毕业设计带给我们的不仅是成功的喜悦,还有和团队一起工作的方法与团队协作的精神; “从毕业设计中,我学到了宝贵的 知识,这些知识值得我用一生来珍惜。” 1. 静压桩机的概况 静压桩机的总体介绍 静压桩机的构造 :它由支腿平台结构、行走机构、压桩架、配重、起重机、操作室等部分组成。 船行走机构 为长船行走机构,它内船体,行走台车与顶升液压缸等组成。液压缸活塞杆球头与船体相联接。缸体通过销铰与行走台车相联,行走台车与底盘支腿上的顶升液压缸铰接。工作时,顶升液压缸顶升使长船落地,短船离地,接着长船液压缸伸缩推动行走台车,使桩机沿着长船轨道前后移动。顶升液压缸回程使长船离地,短船落地 。短船液压缸动作时,长船船体悬挂在桩机上移动,重复上述动作,桩机即可纵向行走。 腿平台结构 该部分内底盘、支腿、顶升液压缸和配重梁组成。底盘的作用是支承导向压桩架、夹持机构、液压系统装置和起重机,底盘里面安装了液压油箱和操作室,组成了压桩机的液压电控系统。配重梁上安置了配重块,支腿由球铰装配在底盘上。支腿前部安装的顶升液压缸与长船行走机构铰接。球铰的球头与短船行走及回转机构相联。整个桩机通过平台结构连成一体,直接承受压桩时的反力。底盘上的支腿在拖运时可以并拢在乎台边,工作时打开并通过连杆与 平台形成稳定的支撑结构。 持机构与导向压桩架 该部分由夹持器横梁、夹持液压缸、导向压桩架和压桩液压缸组成。夹持液压缸装在夹持横粱里面,压桩液压缸与导向压桩架相联。压桩时先将桩吊入夹持器横梁内,夹持液压缸通过夹板将桩夹紧。然后压桩液压缸作伸缩运动,使夹持机构在导向架内上下运动,将桩压人土中。压桩液压缸行程满后松开夹持液压缸,返回后继续上述程序。 短船行走机构与回转机构 它由船体、行走梁、回转梁、挂轮机构、行走轮、横船液压缸、回转轴和滑块组成。回转梁两端与底盘结构铰接,中间由回转轴 与行走梁相联。行走梁上装有行走轮,正好落在船体的轨道上,用焊接在船体上的挂轮机构 1挂在行走梁上,使整个船体组成 体。液压缸的一端与船体铰接另一端与行走梁铰接。工作时,顶升液压缸动作,使长船落地,短船离地然后短船液压缸工作使船体沿行走梁前后移动。顶升液压缸回程,长船离地,短船落 地,短船液压缸伸缩使桩机通过回转梁与行走梁推动行走轮在船体的轨道上左右移动。上述动作反复交替进行,实现桩机的横向行走。桩机的回转动作是:长船接触地面,短船离地、两个短船液压缸各伸长 1/2行程,然后短船接触地面,长船离地,此时让两个 短船液压缸一个伸出 个收缩,于是桩机通过回转轴使回转梁上的滑块在行走梁上作回转滑动。油缸行程走满,桩机可转动 15度左右,随后顶升液压缸让长船落地,短船离地,两个短船液压缸又恢复到 1/2行程处,并将行走梁恢复到回转梁平行位置。重复上述动作,可使整机回转到任意角度。 在施工时无噪音。适合对噪音有限制的市区作业,尤其是在城市居民区、学校教育区、医院疗养区、重要机关附近施工。 施工时无振动。压桩所引起的桩周围土体隆起和水平挤动,比打入桩要小,适用于危房、精密仪器房 及江河岸边、地下管道较多的地区施工。 静压桩的施工应力比打入桩小,可节约钢材和水泥,降低成本。并可适当提高砼身承载力。 压桩力及桩段入土动态能自动记录和显示,桩的承载力比较有保证,对压桩力可以控制,确保工程质量。 施工速度快、工效高、工期短。单机每台班可完成 12 15根桩的施工,送桩入土深度较深且送桩后桩身质量较可靠。桩的长度不受施工机械的限制。 适宜于较软土层,尤其是持力层起伏变化大的土层施工。也适宜于覆土层不厚的岩溶地区。这些地区用钻孔桩很难钻进, 用冲击桩易卡锤,用打入桩易打碎,只有静力压桩是慢慢地压入并能显示压入阻力,收到了较好的技术经济效果。 由于压桩机的工作高度不高,重心底,所以机器的施工操作和保养较为方便,并可避免高空作业中有不安全的因素。桩机作业人员少,劳动强度低,施工文明。整机拆、运、装十分方便。 2 . 桩机的 调平系统 调平的方案,大致可以分为两类: 文主要是考虑到抗干扰和设计的简便,决定采用 用 线方便,易于编程,抗干扰性强。 而使用单片机,连线比较复杂,编程较 统地抗干扰能力较弱。随着计算机技术的飞速发展,会有越来越先进的调平技术和调平原理出现。 我们提出了一种利用 现自动调平的系统,依靠 计算和逻辑判断功能来指挥支腿液压缸的收缩,利用 ,实现电液转换 ;利用倾角传感器传遽机身的水平状态从而实现自动调平。自动调平系统具有调平时间短,精度高,效率高,抗干扰能力强等优点。将调平系统应用于静压桩机具有很好的经济意义和社会意义 。 统参数 (1) 系统工作电压: 8 302) 液压系统最大流量: 100L/作压力: 25 (3) 调平倾斜度范围 : 3 (4) 双轴传感器调平精度 : (5) 调平系统支腿安全压力 :15 25 (6) 系统适用温度范围: 50 压桩机自动调平系统设计 油缸同步控制系统 设计 由于 静压桩机在工作和行走过程中要保持平台的水平,而平台的升降是由油缸驱动执行的,所以要保证平台的水平就需要驱动平台的多个油缸实现同步控制。 多油缸同步控制系统由同步检测 子系统、同步控制子系统和电液实现子系统三大子系统组成,确定油缸同步控制方式的步骤如下:根据同步缸数量、行程和同步要求确定同步子系统检测方式(接触式或非接触式)、检测方法 (绝对或相对检测法 )、检测量 (位移量或速度量等 )和检测结构 (传感器的布置和选择等 );由检测系统确定同步控制子系统中的控制方式 (单片机控制 ,控制或工控机控制等 )和控制基准量 (检测量的最大值 ,平均值等 );由同步要求确定电液实现子系统的方式选择 (主动补偿式 ,进油调控式等 );最后确定同步控制子系统的控制策略的选择 (模糊控制 ,控制 ,模糊 等 )。 根据液压系统的设计结果可知,本系统选用了四缸同步系统,其同步系统示意图如下图所示。四缸同步系统研究的现状如下 : 四缸同步系统示意图 (1)采用相对检测法 ,选定检测基准油缸 (下称基准缸 ),测量出其他三个缸的相对位移误差值。 (2)利用光栅传感器作为检测元件 ,光栅定尺在基准缸的结构布置较为复杂。 (3)采用的电液实现系统只能对相对位移滞后的缸进行补偿 ,不具普遍性。 (4)控制策略单一 ,不具备比较性。 基于上述情况,本系统的控制方案初步选定如下:选择四缸中的某一缸作为基准缸,采用倾角传感器测量平台的倾斜程度;将此倾角偏差 值送入 统的模拟量输入模块,通过 行运算得出油缸的同步误差大小; 统根据油缸的同步误差大小调用内部的 制子系统实现控制信号调节;调制后的控制信号由 拟量输出模块送到伺服放大板上进行功率放大,最后驱动电液实现子系统,使四缸保持同步。 根据上述选定方案可知,本油缸同步系统需要倾角传感器、电液比例液控多路换向阀、 元器件,下面简要介绍这些元器件的选型。 缸同步跟踪系统的建模 系统的控制策略已经在上一章进行了介绍,简要的说,就是选取四缸中的某一缸为基准缸,其 它三只缸跟踪基准缸随动。下图表示了某缸跟踪基准缸随动示意图,假设左边为基准缸,当右边缸与左边缸不同步时,倾角传感器产生电信号经过变送器送如 A/D 处理模块, 倾角误差进行线性化处理、节后送入 D/A 处理模块, D/A 调理后的信号经过伺服放大板驱动电液比例阀的阀芯运动,从而调节油缸运动速度的快慢,保持两个油缸的同步。下面给出两缸同步跟踪的数学模型: P 传 感 器变 送 器 A / D 转 换C P U 控 制 模 块 H M A 转 换某缸跟踪基准缸随动示意图 电液比例 阀的线圈回路传递函数为 1电液比例 阀的传递函数 2 1)( 执行元件(油缸)的传递函数 2 1)( 没有弹性负载的四通阀控制油缸简化传递函数为: )12()()1()()(2212 若忽略信号变送器、 A/D 模块及 D/A 模块等环节的时间常数,可得系统的传递函数框图为 同步跟踪系统的传递函数框图 为了使整个跟随系统能获得较好的动、静态性能(如良好的阶跃响应特性,斜坡响应特性),系统采用工程调节中广为使用的 节器。 制原理 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制,简称制,又称 节。 制器问世至今已有近 60 年的历史了,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要和可靠的技术工具。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它设计技术难以使用,系统的控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用 制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象或不能通过有效的测量手段来获得系统的参数的时 候,便最适合用 比例积分微分控制包含比例、积分、微分三部 统硬件设计 据调平原理分析控制要求 (1)下列图,用三个传感器将四个支腿连接在一起, 腿 1通过 始终保持水平和同时动作, 腿 3通过 始终保持水平和同时动作, 4腿通过 始终保持水平和同时动作, (2)统进行自动调平,并在工作的时候始终保持机体水平,监视整个机体的情况,发生倾斜即进入调平程序。 (3)个调平支腿中任何一个支腿碰到下限位开关,自动调平系统停止,整个机体上升,四个换向阀全开, 5入自动调平程序。 (4)动调平程序停止,整个机体下降,四个换向阀全开, 5入自动调平程序 (5)动调平程序和手动程序全部停止,换向阀中位。液压回路锁定。 (6)动调平按钮失效。手动调平程序执行过程中,自动调平按钮失效。 (7)灯亮,机体倾斜,红灯亮 (8) (9)下电动机启动按钮,继电器 1, 2吸合,延时 8s,继电器 2断开,延时 2秒,继电器 3吸合。按下电动机停止按钮,继电器 1, 2, 3全部断开。 (10)个换向阀全开,当四个支腿碰到各自的下限位开关停止。 根据控制要求确定用户所需要的输入 /输出设备,确定 : 控制( 3点) 控制( 3点) 左继电器 右继电器 左继电器 右继电器 左继电器 右继电器 左继电器 右继电器 通过以上的统计,该系统总共有 23个输入, 16个输出。 择 系统总共有数字量输入 20点,模拟量输入 3点,数字量输出 8点,模拟量输入 8点 择西门子 细资料请参阅说明书。 扩展模块 :数字量扩展 数字量输入输出模块 1) 23 24V 6 输入 /16 输出和 4V 6 输入 /16 继电器输出 配 i/计 I/输入 腿 1下限位开关 腿 1上限位开关 腿 2下限位开关 腿 2上限位开关 腿 3下限位开关 腿 3上限位开关 腿 4下限位开关 腿 4上限位开关 手动控制按钮 伸 手动控制按钮 缩 手动控制按钮 伸 手动控制按钮 缩 手动控制按钮 伸 手动控制按钮 缩 手动控制按钮 伸 手动控制按钮 缩 动控制按钮 手动控制按钮 油泵 1输入 油泵 2输入 传感器 1输入 传感器 2输入 传感器 3输入 出: 红灯 绿灯 油泵 1控制 油泵 1控制 油泵 1控制 油泵 2控制 油泵 2控制 油泵 2控制 伺服阀 1左继电器 伺服阀 1右继电器 伺服阀 2左继电器 伺服阀 2右继电器 伺服阀 3左继电器 伺服阀 3右继电器 伺服阀 4左继电器 伺服 阀 4右继电器 系统软件设计 据控制要求编写设计流程 见图纸 据设计流程编写程序: 见附录 液压静压桩机采用了液压系统作为动力来进行压桩工作,因此电控系统的主要任务是对液压及其控制系统进 行控制。电控系统设计又可分为强电部和弱电两个部分:强电部分主要控制液压站的主电机运转;弱电部分由可编程控制器 制内容包括主电机运转指令的给出,调平系统的运行控制等。 根据液压系统的设计计算可知,系统的供油回路由两个泵组成,其驱动电机的功率分别为 75 1)、 220 2)。一般地,压桩机工作环境可以提供三相 380以液压系统的电机采用三相 380相笼式电机直接起动的控制线路简单,维修工作量小,但在起动时的电流约为额定电流的 4 7倍。对于本系统采用的两台大 容量电机,如果采用直接起动会引起电网电压降低,电机转矩减小,甚至起动困难,而且还影响同一供电网中的其它设备,因此采用降压起动,以保证起动时供电母线上的电压降不超过额定电压的 10% 15%。 工程实际中常用的降压起动方法通常有星 三角降压起动、定子串电阻降压起动和自耦变压器降压起动等。由于 4上的三相笼式异步电动机定子绕组在正常工作时都接成三角形,因此可以采用星 三角降压起动。 考虑到星形直接起动的电流仍然很大,在星形起动过程中进一步采用自耦变压器进行降压起动。起动时,电源电压加在自耦变压器的一次绕组上 ,电动机的定子绕组与自耦变压器的二次绕组相连,当电动机的转速接近额定值时,将自耦变压器切除,电动机直接与电源相连,在正常的三角形方式下运行。 在电机星 三角起动过程中需要进行延时切断,传统电路一般采用时间继电器进行控制,而本系统的弱电控制系统采用了可编程控制器,因此可以直接利用软件延时继电器来进行控制,从而省去了传统的控制元件,节省了安装空间,也提高了控制的可靠性。另一方面,在星 三角转换起动中,为了防止交流接触器同时通电的意外情况发生,系统不仅在 采用了星 三角转换互锁,而且在硬件上(交流接 触器的辅助触头)也采用了互锁控制,以保证电器系统工作的可靠性。 系统的控制电路采用西门子 200),控制信号电压为 24V,因此系统中增加一个开关电源,以满足各数字量 I/O、模拟量 I/O 以及伺服放大板的需要。 根据上述设计方案可绘制出系统的控制原理图。 见毕业设计图 纸 。 构的 析 身结构的有限元模型 有限元分析( 利用数学近似的方法对真实物理现象(几何及载荷工况)进行模拟的一种分析方法,也是目前求解工程问题中最为流行的数值计算方法。其基本思想是将一个连续 的求解域离散化,即通过网格划分将求解域分割成彼此用节点互相联系的有限个单元,在单元体内假设近似解的模式,用有限个节点上的未知参量表征单元的特性,将各个单元的关系通过适当方法,建立组成包含节点未知参数的方程组,求解方程组,得出各节点的未知参数,利用插值函数求出近似解,是对真实情况的一种数值近似。本课题应用大型有限元分析软件大身结构进行分析,分析步骤为 如图 1 所示。 图 1 算分析过程流程图 维实体建模与有限元分析模型 有限元分析的最终目的是要还原一个 实际工程系统的数学行为特征,因此有限元分析的第一步就是必须针对一个物理原型建立准确的数学模型。有限元模型的来源主要有下面四种方法:在有限元软件的前处理器中进行几何建模,再划分网格得到;从实体建模软件中引入几何模型,经修改模型和划分网格而得到;直接创建节点与网格;引入有限元模型。其中、种方法一般只适合于小型结构分析,然而,现今几乎绝大部分的有限元分析模型都用实体模型建模,对于大型复杂结构、种方法建模比较困难,目前较为流行的方法是,大型结构的有限元模型一般先通过实体建模软件建立,经适当的 格式转换成为有限元分析模型。即用数学的方式表达结构的几何形状,在几何模型里面填充节点和 单元,还可以在几何模型上方便地施加载荷和约束。但是几何实体模型并不参与有限元分析,所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型的节点或单元上进行求解。三维实体建模与有限元分析的关系如图 2 所示。 图 2 三维实体建模与有限元分析的关系 静压桩机大身结构全部由钢板焊接而成,是复杂的空间箱型体系。根据有限元分析的特点,在建模时进行一些必要的模型简化,即略去一些功能件和非承载件,对于结构 上的孔、台阶等尽量简化,对截面特性影响不大的特征予以忽略。 根据大身结构的特点,在进入件进行分析之前,首先通过 实体建模软件构件大身结构的三维实体模型,并将几何模型导入 件, 利用 件自动网格划分功能,定义单元类型为四面体实体单元( 划分网格,在支腿支处施加边界约束,在立柱联接板处施加压桩载荷, 图 3 静压桩机大身结构有限元分析模型 建立 静压桩机大身结构有限元分析模型如图 3 所示。网格划分后生成单元总数为 283,271,节点总数为 337,125 个。 身结构强度分析 料参数 参数名 数值 单位 杨氏模量 帕 密度 克 /立方毫米 泊松比 荷分析 在建立正确的车身骨架有限元分析模型的基础上,加载边界条件,并根据实际载荷配置情况,对大身结构进行静强度计算分析。 大身结构所受载荷包括自重载荷和压桩时的工作载荷,根据静压桩机的工作特点,并考虑到动载荷的影响,取计算载荷为 480000 由于有限元法中内力或外力均由节点传递,在整体刚度矩阵中的载荷项均为节点载荷。因此,将上述载荷作为集中或均布载荷施加于模型中相应节点上,形成节点载荷,在大身四个支腿处施加约束并求解,进行静态分析。加载后的有限元分析模型如图 4 所示。 算结果 建立有限元分析模型后,进入解器进行静态分析求解。 计算结果如图 5图 8 所示。 图 5 所示为大身结构总体变形云图,由图中可以看出,结构最大变形发生在联接立柱处,变形量约为 明结构刚度条件满足要求。 图 4 加载后的有限元分析模型 图 5 大身结构总体变形云图 图 6 所示为大身结构合成应力云图。 图 7 为大身结构底面合成应力云图。 图 8 为大身结构支腿处应力云图。 由图 8 显示出,大身结构最大应力部位在支腿与大身 的联接处,这与实际相符(曾有该种类型某型号静压桩机在该处发生断裂)。 最大应力值约为 34明结构设计偏保守,应进一步改进结构,对结构进行优化,使大身结构受力更加合理。 图 6 大身结构合成应力云图 图 7 大身结构底面应力云图 图 8 大身结构支腿处应力云图 最大应力部位 南 京 工 业 大 学 毕 业 设 计 论 文 题目 液压静力压桩机的液压系统设计 学生姓名 杨 秀 生 学 号 9 专 业 机械工程及自动化 班 级 410102 指导老师 郑 凤 琴 2005 年 6 月 南京工业大学毕业设计论文 第 2 页 共 38 页 目录 : 摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 液压缸的参数值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 液压泵的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 电动机的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 动机 的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 动机 的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4 液压阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 向阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 力阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 量控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 力表开关的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 力表的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 液压油的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 联轴器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 油箱的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 定油箱的有效容积大致外形尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 油器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 油滤油器 (粗滤器 )的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 油滤油器(精滤器)的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 气滤清器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 位计的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 箱各板尺寸及附件安装位置的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 箱的总体设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 定各板面的厚度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 南京工业大学毕业设计论文 第 3 页 共 38 页 板的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 面板的安装尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 面板中各安装尺寸的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 吊螺钉的选用及校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 板上各器件的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 栓的布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 起吊螺钉布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 空气滤清器的定 位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 回油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 吊环的选择及安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 面板上液位计的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 面板上放油口的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 板上吸油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 脚的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 箱厚及焊接宽度的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 8 油管的设计计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 管管径的选择与设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 压泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 压 泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 压系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 单只压桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 压桩系统总油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 对压桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 泵对压桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 夹桩系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 南京工业大学毕业设计论文 第 4 页 共 38 页 只夹桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 桩系统进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 行走系统(纵移和横移) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 顶升系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 油系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 的回油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 泵的回油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 系统的总回油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 管的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 头体的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 参考书目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 南京工业大学毕业设计论文 第 5 页 共 38 页 摘 要 这次毕业设计的课题是 我们是团队毕业设计 ,我完成静压桩机的液压系统 。我首先参考一些液压机 的 液压系统 ,根据其主要参数,确定液压元器件,然后确定整个桩机液压部分的所有尺寸并完成部件的选定,最后对各元器件定尺寸。 关键词:静 压桩机 ; 液压系统 ; 液压元件 南京工业大学毕业设计论文 第 6 页 共 38 页 he of a of of I I of , I to ; ; ; 南京工业大学毕业设计论文 第 7 页 共 38 页 总 论 液压静力压桩机分为 抱压式液压静力压桩机 和 顶压式液压静力压桩机(对桩顶部施压进行压桩 )两种。抱压式液压静力压桩机压桩过程是通过夹持机构抱 住桩身侧面,由此产生摩擦传力来实现的;而顶压式液压静力压桩机则是从预制桩的顶端施压,将其压入地基的。由于施压传力方式不同,这两种桩机结构形式、性能特点、适用范围也有显著不同。其核心是液压系统的设计方法及其配置,它直接影响整机的技术性能及节能效果。而压桩机构是桩机的主要工作装置,是这种压桩机的关键技术,直接影响桩机的压桩能力和成桩质量。其中,抱压式桩机主要由 压桩系统和夹桩机构组成,而顶压式桩机主要由压桩系统和桩帽组成。顶压式桩机除压桩机构中没有夹桩机构外,一般不带起重机,但增加了一套卷扬吊桩系统。 常规的顶压式压桩机由于其结构及工作特点,使其工作重心较高、安全性较差,并且存在压桩力较小、压入桩的垂直度保障能力差等问题,因而其应用受到限制;而抱压式压桩机结构紧凑、操作简便、工作重心低、移动平稳、转场方便、施工效率高,因此,抱压式压桩机已经占绝对主导地位。本文所述液压静力压桩机主要是指抱压式液压静力压桩机。 静力压桩是利用液压原理由高压油泵产生的高压油通过油缸把桩 柱推入地下。这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染,因此施工时具有无噪音、无振动和无污染,称为环保型打桩机。由于它对地基及邻近原有建筑物的振动影响很小,桩的施工应力也较小,因此它被广泛用于软土地基的沉桩工程,是一种崭新的桩工设备。 列全液压静力压桩机采用全液压行走装置实现纵向、横向、转向及平台升降调整动作,运动灵活可靠。尤其适用于空心的园柱形混凝土预制桩。该系列桩机运行时能直接从压力表取得压桩力数据,不用试桩,可计算出单桩承载力。施工无震动、低噪音、无污染,符合国家有 关环境保护的法规,适用于大 南京工业大学毕业设计论文 第 8 页 共 38 页 中城市桩基础施工的需要。 该机能独立完成吊、压、拔桩作业,不仅可以压方桩也可以压管桩。具有纵横向行走、 360 度回转、机身调平等功能,全部动作作为液压驱动。其部件均可以公路、铁路运输。该机 压桩时噪声低、无振动、无泥浆,对环境影响小。 该机能通过仪表直接反馈贯桩力,具有其他类型桩工机械不可比的优越性。新型抱夹混凝土预制管桩段的装置,已不同于传统结构的夹桩器。具有夹桩力大、夹桩面积大,能全浮动自适应吻合于管桩表面,可大大降低管桩破损率。该装置可抱夹薄壁管桩而不损桩。因此起应用比 较广泛。 南京工业大学毕业设计论文 第 9 页 共 38 页 1. 液压缸的参数值 从其他同学处得到系统各液压缸的参数值,故在此不作详细说明,如果有需要可以参考他们的计算说明书。现列举几个主要的参数值,如下表 1 所示: 表 1.(系统各液压缸的参数值) 名称 流量 ( 10s) 压力 (单只压桩油缸 5 单只夹桩油缸 5 单只长船油缸 5 单只短船油缸 5 单只顶升油缸 5 2. 液压泵的选用 由 上表 1,夹桩油缸和行走(纵移和横移)油缸的压力均为 25大流量为 4 10s),可选用一单泵供油;而压桩油缸的压力为25最大流量为 ( 4 10s),因此确定此缸为双泵供油。 则由新版机械设计手册第 4 卷表 44 可查得夹桩油缸和行走油缸所选用的泵为 号斜轴式轴向柱塞泵;压桩油缸所选用的泵为 参数如表 2 所示: 表 2.(泵的型号及参数值) 型号 流量 ( L/ 压力 (排量 (ml/r) 南京工业大学毕业设计论文 第 10 页 共 38 页 泵 00 35 500 泵 5 107 3. 电动机的选用 首先预设泵的总效率为 90%,既 =动机 的选用 电动机 是用来驱动泵 ( 号)工作,其选用过程如下: 确定类型:选用 Y 系列( 相异步电动机,电压为 380V。 功率的确定: 632 5 1 0 1 . 8 5 1 0 4 2 0 3 . 30 . 9 W 转速:选用转速为 1483r/据新版机械设计手册第 5 卷表 10 可选用 4 型号。其参数如表 3 所示: 表 3.(电动机型号及参数值) 型号 额定功率 ( 转速( r/ 电流 (A) 效率(%) 功率因数() 堵转电流 堵转转矩 额定电流 额定转矩 220 1483 413 94 4 75 1480 141 92 动机的选用 电动机 是用来驱动泵 ( 号)工作,其选用过程如下: 确定类型:选用 Y 系 列( 相异步电动机,电压为 380V。 功率的确定: 632 5 1 0 2 . 3 6 1 . 8 3 1 0 4 5 8 . 90 . 9 W 转速:选用转速为 1480r/据新版机械设计手册第 5 卷表 10 可选用 4 型号。 南京工业大学毕业设计论文 第 11 页 共 38 页 其参数如表 3 所示: 4. 液压阀的选用 选择液压阀主要根据阀的工作压力和液压油通过阀的流量来确定的。本系统的工作压力都为 25应选用中、高压的液压阀。 向控制阀的选择 向阀的选择 单向阀 1:此阀用在泵 1 的排油口管道上,用来防止系统中的液 压油回流而冲击液压泵。该阀的工作压力为 35大通过流量为 4 10s),根据机械设计手册第 5 卷表 133 选用榆次型板式联接号。其参数如表 4 所示: 单向阀 2:此阀用在泵 2 的排油口管道上,用来防止系统中的液压油回流而冲击液压泵。该阀的工作压力为 35大通过流量为 4 10s,根据机械设计手册第 5 卷表 133 选用榆次型板式联接 号。其参数如表 4 所示: 单向阀 3:此阀用在泵 1 对夹桩油缸的供油油路上,以防止液压油回流冲击器件。该阀的工作压力为 25大通过流量为 据机械设计手册第 5 卷表 133 选用榆次型板式联接 号。其参数如表 4 所示: 单向阀 4:此阀用在压桩油缸进(出)油口,由于同时与调速阀搭配使用而可以使多个压桩油缸能同步运动。该阀的工作压力为 2510s),根据机械设计手册第 5 卷表 133 选用榆次型直角单向阀 号。其参数如表 4 所示: 液控单向阀 5:此阀用于夹桩油缸的进(出)油路中,主要是功能是形成液压锁,保持油缸在工作状态某时刻的压力恒定。该阀的工作压力为 25大通过流量为 据机械设计手册第 5卷表 143选用 参数如表 4 所示: 单向阀 6:此阀用在夹桩油缸进(出)油口,由于同时与调速阀搭配使用而可以使多个压桩油缸能同步运动。该阀的工作压力为 25大通过流量为 南京工业大学毕业设计论文 第 12 页 共 38 页 109.8/10s),根据机械设计手册第 5 卷表 133 选用榆次型直角单向阀 号。其参数如表 4 所示: 液控单向阀 7:此阀用于顶升油缸的进(出)油路中,主要是功能是形成双向液压锁,保持油缸在工作状态某时刻的压力恒定。该阀的工作压力为 25大通过流量为 10s),根据机械设计手册第 5 143 选用 号。其参数如表 4 所示: 表 4.(单向阀参数值) 阀号 型号 公称通径 ( 额定流量 ( 10s) 额定压力 (数量 1 0 5 1 2 2 5 1 3 0 5 1 4 2 5 4 5 2 6 2 5 4 7 0 向阀的选用 换向阀 1:此阀为三位四通的手动换向阀,它主要用于控制泵 2 对压桩油缸供油的进油方向。该阀的工作压力为 25大通过流量为 据新 版机械设计手册第 4 卷表 165 选用 04 3D 21型号。其参数如表 5 所示: 换向阀 2:此阀为三位四通的手动换向阀,它主要用于控制泵 1 对压桩油缸供油的进油方向。该阀的工作压力为 25大通过流量为 据新版机械设计手册第 4 卷表 165 选用 06 3D 50型号。其参数如表 5 所示: 换向阀 3:此阀为三位四通的手动换向阀,它主要用于控制夹桩油缸的进油方向。该阀的工作压力为 25大通过流量为 据新版机械 南京工业大学毕业设计论文 第 13 页 共 38 页 设计手 册第 4 卷表 165 选用 04 3D 21型号。其参数如表5 所示: 换向阀 4 和 5:此二阀均为三位四通的手动换向阀,它主要用于分别控制行走运动中横移两油缸的进油方向。该二阀的工作压力均为 25大通过流量都为 10s),根据新版机械设计手册第 4 卷表 162 选用 4号,其参数如表 5 所示: 换向阀 6 和 7:此二阀均为三位四通的手动换向阀,它主要用于分别控制行走运动中纵移两油缸的进油方向。该二阀的工作压力均为 25大通过 流量都为 据新版机械设计手册第 4卷表 162选用 4参数如表 5 所示: 换向阀 8、 9、 10 和 11:此四阀均为三位四通的先导电磁换向阀,它主要用于分别控制顶升油缸的进油方向。该四阀的工作压力均为 25大通过流量都为 。其参数如表 5 所示: 表 5.(换向阀的型号及参数值 ) 阀号 型 号 公称通径 ( 额定压力 (额定流量 ( L/ 1 04 3D 21 16 00 2 06 3D 50 32 00 3 06 3D 50 32 00 4 46 0 00 5 46 0 00 6 46 0 00 7 42 0 00 8 :此阀主要用于泵 1 所在的排油油路上,以使得该工作油路的压力为 25工作压力为 25大通过流量为 据新版机械设计手册第 4 卷表 12 选用先导式 号板式联接。其参数如表 6 所示: 溢流阀 2:此阀主要用于泵 2 所在的排油油路上,以使得该工作油路的压力为 25工作压力为 25大通过流量为 据新版机械设计手册第 4 卷表 12 选用先导式 号板式联接。其参数如表 6 所示: 溢流阀 3:此阀主要用于夹桩油缸的油路上,用来调整夹桩时的压力。其工作压力为 25大通过流量为 据新版机械设计手册第 4卷表 12 选用先导式 号板式联接。其参数如表 6 所示: 表 6. (溢流阀的型号及参数值 ) 阀号 型 号 公称通径 ( 最大流量 ( L/ 调压范围 (1 0 250 0 0 200 0 0 500 0 量控制阀的选用 调速阀 1:该阀用于压桩油缸的油路上,由于与单向阀搭配使用而实现多个压桩油缸能同步运动。其工作压力为 25大通过流量为 据机械设计手册第 5 卷表 99 可选用 2号。其参数值如表 7所示: 调速阀 2:该阀用于夹桩油缸的油路上,由于与单向阀搭配使用而实现多个夹桩油缸能同步运动。其工作压力为 25大通过流量为 据机械设计手册第 5 卷表 99 可选用 2号。其参数值如表 7所示: 表 7. (调速阀的型号及参数值 ) 南京工业大学毕业设计论文 第 15 页 共 38 页 阀号 型 号 公称通径 ( 最大流量 ( L/ 工作压力 (数 量 1 26 160 0 2 26 160 0 力表开关的选择 压力表开关用子泵与压力表之间,用来测量泵的出口压力,从而调整泵的流量。其工作压力最大为 35据机械设计手册第 5 卷表 220 可选用 4E 型号。其参数值如表 8 所示: 表 8. (压力表的型号及参数值 ) 型 号 压力 (公称通径 ( 压力表直径 ( 接头螺纹 ( 数 量 8/14E 35 8 60 力表的选择 该表是用来标明泵出口压力和夹桩油缸油路压力的大小。其工作压力最大为35据机械设计手册第 5 卷表 48 可 选用 Y 60 型号。其参数值如表 9 所示: 表 9. (压力表的型号及参数值 ) 种 类 型 号 调压范围 (数 量 弹簧管压力表 Y 60 0 40 3 5. 液压油的选择 由于本桩 机液压系统对液压油无特殊要求,只是其额定压力较高,达到25工作状态时油温必然升高,因此选用抗磨液压油。 南京工业大学毕业设计论文 第 16 页 共 38 页 根据机械设计手册第 5 卷表 30 查得柱塞泵用油粘度推荐值为40 98s。于是根据所得的用油粘度推荐值查机械设计手册第 5 卷表 13 得抗磨性液压油的质量指标及应用选用 抗磨液压油。其部分参数如下: 运动粘度: 50.6 s 抗磨性(四球 1000N 由上表明 抗磨液压油完全符合本桩机的工作要求。 6. 联轴器的选择 在选择标准联轴器时一般都是以联轴器所需的计算转矩 于所选联轴 器的许用转矩 T或标准联轴器的公称转矩 于传动轴系载荷变化特性不同以及联轴器本身结构特点和性能不同,联轴器实际传递的转矩等于传动轴系理论上虚传递的转矩 T 通常为: 9550c w z z K K K K 式中, T 理论转矩( ,在有制动器的转动系统;当制动器的理论转矩大于动力几的理论转矩时,应按前者计算联轴器。 n 分别为驱动功率( 转速( r/ K 工作情况系数,取 K = 2 动力机系数,取 z 启动系数,取 t 温度系数,取 上式,对泵有: 1 2209 5 5 0 2 1 . 0 1 . 0 1 . 014832 8 3 3 . 5 南京工业大学毕业设计论文 第 17 页 共 38 页 对泵有: 2 759 5 5 0 2 1 . 0 1 . 0 1 . 014809 6 7 . 9 根据电动机以及以上数据查新版机械设计手册第四卷,对泵、泵分别选择联轴器 号。其参数值如下表所示: 表 10. (滤油器的型号及参数值 ) 型号 公称转矩用转 矩r/孔直径d1 孔长度 L D D1 b B1 s 重量 型 300 3600 90 172 132 260 160 66 84 10 150 4800 75 142 107 200 130 50 68 10 . 油箱的设计 定油箱的有效容积大致外形尺寸 根据机械设计手册第 5 卷第 37 篇“关于油箱的设计”一节中可知:油箱容量与系统的流量有关,一般容量可取最大流量的 3 5 倍。由于考虑到系统的发热量和散热量,以确定是否用冷却器,从而对其容量进行调整。现暂且按自然环境冷却撕来计算油箱的容量。 由于是两个单泵供油,且最大流量分别是 是有: V = 4 4 10取油箱的有效容积为 10 V = 10是油箱的长、宽、高设计如下: 油箱长: = 1740 南京工业大学毕业设计论文 第 18 页 共 38 页 油箱宽: = 1450箱 高: = 900体形状如“油箱”设计图所示: 油器的选择 滤油器的选择分为吸油滤油器和回油滤油器,其选择依据如下: 油滤油器为粗滤油器,回油滤油器为精滤油器; 滤油器 80 180u,精滤油器 10 20u; 寸应较小(受空间限制),阻力小,通流潜力大,而且根据桩机要求应比较容易洗清。 考虑到以上几个方面,特别是油箱放置于驾驶室下面,清洗困难;所以选滤油器为箱外式的。 油滤油器 (粗滤器 )的选择 根据机械设计手册第 5 卷表 4;泵 1 2 的最大通过流量为 工作压力都为 25于是 14 个滤油器安装在箱体内的隔板上,因此可选用 160 180F 型号;其参数值如表 10 所示: 表 10. (滤油器的型号及参数值 ) 型号 通径 量 L/力 滤精度 m 数量 160 180F 40 160 180 14 00 400 0 1 油滤油器(精滤器)的选择 根据机械设计手册第 5 卷表 12;泵 1 2 的最大通过流量为 工作压力都为 25是 南京工业大学毕业设计论文 第 19 页 共 38 页 可选用 20号;其参数值如表 10 所示: 气滤清器的选择 一般在油箱盖上应设置空气滤清器,它包括空气滤清装置和注油过滤网。空气滤清器的选择主要是满足空气、油量的要求,其选择依据是: 一般空气流量为泵流量的 左右; 满足同时作为加油装置; 空间尺寸受桩机驾 驶室下空间限制。 由以上三个方面的要求选择: Q 空气 = =机械设计手册第 5 卷表 33,可选用 65 型号;其参数值如表 11 所示: 表 11. (空气滤清器的型号及参数值 ) 型号 加油流量 L/气流量 L/钉(四只均布) 滤精度 m 100 110 1055 20 意: 5 流动的值; ; 位计的选择 一般在油箱侧壁上设置油标,以此作为油箱中油位的指示器;同时由于本桩机对液压油温度要求较高,所以应有温度计
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本文标题:YZY400全液压静力压桩机的液压系统设计【5张图/13800字】【优秀机械毕业设计论文】
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