同步液压缸试验台设计--任务书.doc

同步液压缸试验台设计【19张CAD图纸+答辩论文】

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摘  要

本文阐述了同步液压缸试验台设计,主要对工作原理、做工,结构和组成,主要原则烹饪参数进行详细的分析和研究,计算得出一个更合适的方式来设计试验台。主要通过访问相关信息,相关的应用程序,并选择所述罐的公式,然后选择液压动力单元,电动机和泵的被确定的安装,最后根据同的模式和管材和管件的选择参数,从而完成了整体设计。首先,研究和研究进展情况综述国内外液压技术,分析研究的背景来解释的意义和研究内容。然后集中的设计的原理,每个功能回路和选择分析开始,选择液压元件,计算其性能与目标和最后的温度上升检查线。


关键词:液压;基电路;同步液压缸检测站的设计;试验台


Abstract


This paper describes the design of synchronous hydraulic cylinder test bed, the working principle, structure, parameter calculation, etc to do a detailed analysis and research, draw a more appropriate method to the design of the test bench. Mainly through access to relevant information, the relevant formulas, which carries on the choice to the fuel tank, power plant and then to select the hydraulic station, determine the installation of motor and pump, the choice of pipeline according to the schematic diagram and the parameters and pipe joints, thus completing the whole design. 

Keywords: hydraulic basic circuit design;; synchronous hydraulic cylinder testing; test bench


目  录

1  绪论 1

1.1  前言 1

1.2  题目背景 1

1.3  研究意义 1

1.4  国内外研究近况 2

1.5  主要研究内容 3

2  总体设计方案 5

2.1  液压传动综述 5

2.1.1  液压系统的组成 5

2.1.2  液压技术的优缺点 5

2.1.3  液压传动的发展趋势 6

2.1.4  液压系统设计要求及流程 8

2.2  液压系统的设计要求与部件选用 8

2.3  同步液压缸实验台液压系统设计 9

2.3.1  工况分析 9

2.3.2  拟定液压原理图 10

2.3.3  液压系统的计算和选择液压元件 12

2.3.4  对液压系统进行验算 16

2.3.5  液压油的选择 18

3  集成块的结构与设计 20

3.1  集成块的结构 20

3.2  集成块的设计 20

3.2.1  分析液压系统,确定集成块结构 20

3.2.2  液压元件的布局 20

3.2.3  确定油孔的位置与尺寸 21

3.2.4  绘制集成块零件图 21

4  液压站的设计 22

4.1  液压油箱的设计 22

4.1.1  液压油箱有效容积的确定 22

4.1.2  液压油箱的外形尺寸 22

4.1.3  液压油箱的结构设计 23

4.2  液压站的结构设计 26

4.2.1  液压泵的安装方式 26

4.2.2  电动机与液压泵的联接方式 26

4.2.3  液压站的结构设计的注意事项 26

5  管路的设计 28

5.1  管路的选择与布置 28

5.2  管路的连接 28

5.2.1  焊接式管接头 28

5.2.2  卡套式管接头 28

5.2.3  扩口式管接头 29

5.2.4  选择管路连接方式 29

6  液压站的组装调试、使用维护 30

6.1  液压站的组装 30

6.2  液压站的使用与检查 31

6.2.1  使用的一般注意事项 31

6.2.2  试验台的操作方法 31

6.2.3   检查 31

结  论 32

致  谢 33

参考文献 34


1  绪论


1.1  前言

液压技术渗透不断在民用工业,机床,工程机械,冶金机械,塑料机械,林业机械,汽车,造船等行业许多领域是大量的应用和开发,研制,包括传输,控制和检测完整的自动化技术中。如今,采用液压传动的程度已成意思代表是一个国家重要的工业水平测量标志。在发达国家,如生产95%的工程机械,90%的数控加工中心,95%以上的液压自动变速器线都采用了该技术。

由于它的大的液压动力传动,容易实现变速等,这已被广泛地应用于各种类型的机器和设备。

本文介绍了实验平台同步液压缸的设计,主要是对结构,结构,计算参数是烹调了详细的分析和研究,得出一个更合适的方式来设计测试台。主要通过访问相关信息,公式相关的应用程序,并因此选择该罐,然后计算所述液压动力单元,电机和泵的安装是确定的,并且最后按照该方案,管材和管件的选择参数,从而完成了整体设计。首先,研究和研究进展情况综述国内外液压技术,分析研究的背景来解释的意义和研究内容。然后重点设计原则,每个循环即功能分析和从一开始就在液压元件的选择选择,计算出其性能的好坏,然后检查温度等指标。

1.2  题目背景

液压传动产品在国民经济中,如液压传动产品及国防建设是非常重要的。产品开发的决策,以改善机械性能和电性能。它不仅能更好地满足机电产品,以满足多种功能需求,同时也实现重大项目,重大技术装备的基本保证,它是机电产品和重大项目,保证了设备的可靠性。因此,液压传动产品的发展是实现生产过程,工业自动化自动化,尤意思代表是重要的手段是必不可少的。

的主题是一个液压缸同步长椅的设计,理解和控制其组成,工作原理和应用,是分析,设计和使用的液压系统的基础。有了这个设计,以便更好地了解液压回路的基本方法和设计和程序系统有一个初步的认识和应用。

1.3  研究意义

在当在一定期间内的液体在图案的动作或需要高的压力,但在液压系统的需要不太多的流量,在一定条件下,通常使用一个低压泵与压力缸制成双向液压缸同步体验台湾的液体动力性高血压。这可减少功率损耗,降低了设备成本,而且还导致在高压泵的设计和制造的液体无条件情况可以高压作业。这个循环液压机以及生活的各个方面有着更加广泛的应用。

对于同步检测设备的液压缸台架,对这个问题的示意性的设计,可以让我们熟悉用于液压驱动系统的设计的一般方法,对了解和控制液压驱动技术。通过设计一个液压致动器,一般程序和机械设计的基本方法可以掌握。总之,由于这种设计,这样我们就可以学习得到四年的实践和培训更完整的课程。

1.4  国内外研究近况

液压技术近年来的发展速度是非常快的,特别是在当今的日益电子计算机控制技术,液压技术已迅速渗透到不同的学科,而水是间的一个技术电子和机械技术,传动与控制技术的结合是液压的液压技术发展的必然结果,是其中的关键技术之一,实现现代化的进程,并控制液压工业世界的发展给予了极大的重视液压元件销售总额350亿美元据统计,各主要国家的工业液压销售代表的世界2%的机械行业产值的3.5%的世界,而中国仅占1%左右,这表明低采用液压技术,努力扩大其应用,将有广阔的发展前景。但近年来,液压与气动技术直面竞争机械传动和电传动,如小型和中型伺服数控机床压力机电子控制系统已被用于取代或部分取代液压驱动技术主要是由于液压泄漏和维护不佳的缺点的存在。因此,我们必须努力发挥液压与气动技术的优势,填补国内空白,注意力和电子技术,应用的同时降低能耗,提高效率,适应环保要求,提高可靠性的扩展,这些都是液压与气动技术继续永恒的宗旨,也是液压产品和气动参与市场竞争取胜的关键。 [1]

液压产品的生产有产能一定的水平和技术研究的制度。改进装备水平尤其是在受国内大宗商品行业的支持下,过去十年里,能够生产全系列的品种和规格,是能够意思代表是汽车,工程机械,农业机械,机床,塑机,冶金,矿山,发电设备,石油化工,铁路,船舶,港口,产业光,电子,医药等行业和国防提供全方位的基础产品。结合在结果科研和研究,以及其他系统和比例液压伺服部件生产中被使用。好的方面取得了进展在CAD产品和CAT等,并得到广泛应用。并在全国设立了多家独资,合资企业,提高行业的技术水平,同时提供一个更需要高性能和高层次人群的产品填补了国内空白。

尽管有这些成就,但是,目前国内需求与国外先进水平存在较大差距。包括产品趋同,都是不合理的,没有表演,可靠性差,创新和自我发展能力自行设计的低,水平低。

特别是在产品级的系统,对产品的需求和市场有一个大的结构性矛盾。中国水电市场大的需求,各种产品的用户,各种高品质,市场对液压元件的高需求高的性能。大多数国家的企业提供的产品,无论是在上层阶级和类型,还远远不能满足这些需求。所以,在很多低端产品,而比竞争对手更低的价格,留下了一个巨大的市场,以国外产品。这表明,在各种市场需求,结构性过剩和现有产品,液压行业并存的两个相互矛盾的体系内部的结构性短缺的情况下,它表明我们的产品在多样性,分布和水平的迫切需要适应性方面进行调整和改进市场。企业投资在产品更新,设备和能力不足的改造等方面。目前,大部分公司都没有轮胎和重大整修产品设备能力,特别是在系统没有能力制定和实施的高科技产品和特殊的生产检测设备,限制了企业在高新技术产品的开发,实现了重大突破,缩短与影响的国际先进水平的差距。当然,只是一个基本条件的投资,必须有广泛的保护技术,并利用人力资源。

1.5  主要研究内容

设计内容涉及以下几个部分:

a.液压系统的原理图

(1)供油形式。

(2)调速方案及速度换接方法的确定。

(3)讲述完成执行机构的自动循环和顺序动作。

(4) 系统,卸载和执行机构开关的要求。

b.液压系统的计算和选择液压元件

(1)计算液压缸尺寸和流量所要的压力。

(2) 计算所述泵,流量和动力传动的工作压力。

(3) 选择的种类和规格泵和电机。

(4) 选择阀和辅助部件的尺寸的组件。


内容简介:
南京理工大学紫金学院 毕业设计(论文) 系 : 机械工程系 专 业 : 机械工程及自动化 学 生 姓 名: 学 号: 设计 (论文 )题目 : 同步液压缸 试验台 设计 起 迄 日 期 : 2015 年 1 月 6 日 5 月 16 日 设计 (论文 )地点 : 指 导 教 师 : 专业负责人 : I 摘 要 本文阐述了 同步液压缸试验台设计 ,主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究,得出一套较为合适的方法来设计 试验台 。主要通过查阅相关资料,应用相关公 式,从而对油箱进行选择,然后来选择液压站的动力装置,确定电机与泵的安装方式,最后在根据原理图以及各项参数来进行管路与管接头的选择,从而完成整个设计。 论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点从原理设计、各回路的功能分析与选择入手,从而选择液压元件,计算其性能是否符合指标,最后在校核温升。 关键词 :液压;基本回路; 同步液压缸试验台设计 ; 试验台 of to do a a to of to on to to of of to of of on at of of of of in 录 1 绪论 . 1 前言 . 1 题目背景 . 1 研究意义 . 1 国内外研究近况 . 2 主要研究内容 . 3 2 总体设计方案 . 5 液压传动综述 . 5 液压系统的组成 . 5 液压技术的优缺点 . 5 液压传动的发展趋势 . 6 液压系统设计要求及流程 . 8 液压系统的设计要求与部件选用 . 8 同步液压缸实验台液压系统设计 . 9 工况分析 . 9 拟定液压原理图 . 10 液压系统的计算和选择液压元件 . 12 对液压系统进行验算 . 16 液压油的选择 . 18 3 集成块的结构与设计 . 20 集成块的结构 . 20 集成块的设计 . 20 分析液压系统,确定集成块结构 . 20 液压元件的布局 . 20 确定油孔的位置与尺寸 . 21 绘制集成块零件图 . 21 4 液压站的设计 . 22 液压油箱的设计 . 22 液压油箱有效容积的确定 . 22 液压油箱的外形尺寸 . 22 液压油箱的结构设计 . 23 液压站的结构设计 . 26 液压泵的安装方式 . 26 电动机与液压泵的联接方式 . 26 液压站的结构设计的注意事项 . 26 5 管路的设计 . 28 管路的选择与布置 . 28 管路的连接 . 28 焊接式管接头 . 28 卡套式管接头 . 28 扩口式管接头 . 29 选择管路连接方式 . 29 6 液压站的组装调试、使用维护 . 30 液压站的组装 . 30 液压站的使用与检查 . 31 使用的一般注意事项 . 31 试验台的操作方法 . 31 检查 . 31 结 论 . 32 致 谢 . 33 参考文献 . 34 1 绪论 1 1 绪论 前言 液压技术渗透到很多领域,不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展,而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今 ,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的 95%的工程机械、 90%的数控加工中心、 95%以上的自动线都采用了液压传动技术。 液压传动由于其具有传动功率大、易于实现无级调速等优点,使得其在各类机械设备中得到了广泛的应用。 本文阐述了 同步液压缸实验台 的设计,主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究,得出一套较为合适的方法来设计 试验台 。主要通过查阅相关资料,应用相关公式,从而对油箱进行选择,然后来计算液压站的动力装置,确定电机与泵的安装方式,最后在根据原理图 以及各项参数来进行管路与管接头的选择,从而完成整个设计。 论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点从原理设计、即从各回路的功能分析与选择入手,在选择液压元件,计算其性能好坏,最后在校核温升等指标。 题目背景 液压传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件,也是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证,更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。 本课题主要是设计一个 同步液压缸实验台 ,熟悉和掌握它的组成、工作原理以及应用,是分析、设计和使用液压系统的基础。通过这个设计,能更好的掌握基本回路并且对液压系统的设计的方法和步骤有了初步的理解和应用。 研究意义 在液压传动系统中,当液动机在某一段动作过程中或在特定条件下需要高压但对流量的需要又不太大时,经常采用低压泵配以增压缸组成的双向液压 同步液压缸实验台 来使液 2 动机获得高压。这样既可减小功率损失,节省设备费用 ,又可在无条件设计和制造高压泵的情况下使液动机同样能高压工作。这种回路在液压压力机以及生活的各个方面都有较为广泛的应用。 对于 同步液压缸实验台 实验装置,通过对这个题目的原理图的设计,可以让我们熟悉液压传动系统设计的一般程序,了解并掌握液压传动这门技术。通过液压传动装置的设计,可以掌握机械设计的一般程序和基本方法。总之,通过本题目的设计,可以使我们四年所学课程得到一次较为全面的实践锻炼。 国内外研究近况 液压技术近几年发展的速度是非常迅猛的,尤其在电子技术微机控制日益发展的今天,液压技术已迅速渗入到 各个学科领域确切地说,液压是电子和机械技术之间的一种技术,把传动和控制结合起来是液压技术发展的必然结果液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视世界液压元件的总销售额为350 亿美元据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的 2% 而我国只占 1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动其主要原因 是液压技术存在渗漏维护性差等缺点为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 1 我国液压产品有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。尤其是近十年来基础产品工业得到国家支持,装备水平有所提高,目前已能生产品种规格齐全的产品,已能为汽车、工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港口、轻工、电子、医药 以及国防工业提供品种基本齐全的产品。通过科研攻关和产学研结合,在液压伺服比例系统和元件等成果已用于生产。在产品 方面已取得可喜的进展,并得到广泛应用。并且在国内建立了不少独资、合资企业,在提高我国行业技术水平的同时,为主机提供了急需的高性能和高水平产品,填补了国内空白。 虽然取得上述成果,但和目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。包括产品趋同化、构成不合理,性能低、可靠性差,创新和自我开发能力弱,自行设计水平低。 具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。中国的液压市 场 3 很大,用户对产品的要求各异,各种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。而大部分国内企业所能提供的产品 ,无论在档次上还是种类上,都还远远不能满足这些需求。因此,在众多低档产品压价竞争的同时,不得不让出一块巨大的市场给国外产品。这表明,在市场丰富多样的需求面前,国内液压行业现有产品体系的结构性过剩与结构性短缺两个矛盾同时并存;也表明我们在产品的多样性、层次分布性和市场适应性等方面亟待调整和改善。企业在产品更新、装备改造等方面的投入能力不足。目前,我国大部份气动企业缺乏对产品及装备进行较大更新改造的能力,在高 技术产品及专用生产检测装备的系统开发和投入能力上尤为缺乏,因而也限制了企业在高技术产品发展上取得大的突破,对缩短与国际先进水平的差距带来影响。当然,投入资金只是个基础条件 ,还必须有技术、人才等多方面的保障才行。 主要研究内容 设计内容有: (1)采用何种形式的供油方式。 (2)确定调速方案和速度换接方法。 (3)如何完成执行机构的自动循环和顺序动作。 (4)系统的调压、卸荷及执行机构的换向等要求。 (1)计算液压缸的主要尺寸以及所需要的压力 和流量。 (2)计算液压泵的工作压力、流量和传动功率。 (3)选择液压泵和电动机的类型和规格。 (4)选择阀类元件和辅助元件的规格。 选择相关的外文文献并进行翻译。 液压系统的元件选型完成后,要进行压力损失的及系统温升的验算。 设计的最后要整理出全部的图纸和技术文件。正式工作图一般包括液压系统原理图,液压传动装置装配图,主要零件的零件图。技术文件一般包括:基本件、标准件、通用件 4 及外购件汇总表,液压系统安装和调试要求,设计说明书等。 2 液压系统的设计 5 2 总体设计方案 液压传动综述 液压系统的组成 液压系统主要由以下五个主要部分来组成: 液压泵。它将动力部分(电动机或其它远动机)所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液。 液压机(液压缸、液压马达)。通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。 液压阀。通过它们的控制和调节,使液流的压力、流速和方向得以改变,从而改变执行元件的力(或力矩)、速度和方向, 根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流 阀 (安全阀 )、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀 。 油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等 实现各种工作循环。 液压油。绝大多数液压油采用矿物油,系统用它来传递能量或信息。 液压技术的优缺点 压传动具有以下优点: (1)在相同的体积下,液 压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。在同等功率的情况下,液压执行装置的体积小、重量轻、结构紧凑。液压马达的体积重量只有同等功率电动机的 12%左右。由于液压传动是油管连接,所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,又加之极易布置,在挖掘机等重型工程机械上,已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。 12 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如,相同功 率液压马达的体积为电动机的 12% 13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标,目前是发电机和电动机的十分之一,液压泵和液压马达可小至 (牛 /瓦 ),发电机和电动机则约为 。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达,可以实现无级调速,调 6 速范围可达 1 2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。 (4)传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。正因为此特点,金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护 借助于设置溢流阀等,同时液压 件能自行润滑,因此使用寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化 借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易地实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。 (1)液压传动是以液体为工作介质,在相对运动表面间不可避免地要有泄漏,同时,液体又不是绝对不可压缩的,因此不宜在传动比要求严格的场合采用,例如螺纹和齿轮加工机床的内传动链系统。 13 (2)液压传动在工作过程中有较多的能量损失,如摩擦损失、泄漏损失等,故不宜于远距离传动。 (3)液压传动对油温的变化比较敏感, 油温变化会影响运动的稳定性。因此,在低温和高温条件下,采用液压传动有一定的困难。 (4)为了减少泄露,液压元件的制造精度要求高,因此,液压元件的制造成本高,而且对油液的污染比较敏感。 (5)液压系统故障的诊断比较困难,因此对维修人员提出了更高的要求,既要系统地掌握液压传动的理论知识,又要有一定的实践经验。 (6)随着高压、高速、高效率和大流量化,液压元件和系统的噪声日益增大,这也是要解决的问题。 总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。液压传动将日益完善,液 压技术与电子技术及其它传动方式的结合更是前途无量。 液压传动的发展趋势 由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。 18尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 7 充分利用能量 液压技术在将机械能 转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: (1)减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失 ,采用集成化回路和铸造流道 ,可减少管道损失 ,同时还可减少漏油损失。 (2)减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 (3)采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失 。 (4)发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展 3 通径、 4 通径电磁阀以及低功率电磁阀。 (5)改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 (6)为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的 研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识 ,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。 17要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正 ,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优 8 点 ,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压 统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统 ,为适应上述发展 ,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现 标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为 5下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀 (小于 3。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断 ,由于计算机的价格降低 ,监控系统 ,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。 液压系统设计 要求及流程 液压的设计一般泛指液压传动系统设计。由于液压传动系统和液压控制系统从结构和工作原理而言,并无本质上的区别。通常所说的液压系统设计,皆指液压传动系统设计。液压系统的设计与主机的设计是紧密联系的,当从必要性、可行性和经济性几方面对机械、电气、液压和气动等传动形式进行全面比较和论证,决定应用液压传动之后,二者往往同时进行。所设计的液压系统首先应满足主机的拖动、循环要求,其次还应符合结构组成简单、体积小重量轻、工作安全可靠、 总体看来,液压系统设计的流程是: 主要参数 液压系统的设计要求与部件选用 ( 1)试运转:调整系统压力,使被试缸能在无负载工况下启动,斌全程往复数 9 次,排尽缸内空气。 ( 2)启动压力特性试验:试运转结案后,在无负载工况下,调整溢流阀,事物 感强压力逐渐升高,至液压缸启动时,记录下启动压力即为最低压力。 ( 3)耐压试验:将被试缸活塞分别停在缸两端,分别向工作腔输入公称压力的 的油液,保压 2上。 ( 4)耐久性试验: 在额定压力下,将被试缸以设计要求最高速度连续运转,速 度误差上下 10%,一次连续运转 8h 以上,在试验期间,被试缸的零件均不得进 行调整。记录累计行程。 ( 5)泄漏试验: 被试缸工作腔输入公称压力的油液,测定经活塞 泄至未加压腔的泄漏量。 行上述实验时,测量活塞杆密封处的泄漏量,各 结合面处不得有渗漏现象。 ( 6)缓冲试验:将被试液压缸的缓冲阀全部松开,调节被试液压缸试验压力为 公称压力的 50%,以设计最高速度运行,检测在运行至缓冲阀全部关闭时的缓冲 效果。 ( 7)负载效率:将测力计装在被试液压缸活塞杆上,保持被试缸匀速运行,计 算出在不同压力下负载效率,并绘制负载效率曲线。 ( 8)高温试验:在额定压力下,将被试缸输入温度为 90 度的油液正常工作一 小时。 ( 9)行程检验:将被试液压缸活塞或柱塞停在两端极限位置测量其行程长度。 同步液压缸实验台 液压系统设计 工况分析 课题内容: 设计的实验平台 由液压站,同步油缸,电控柜等组 成。要求明确主机对液压系统设计的要求,分析液压系统工况,合理选择液压元件和主要参数来进行结构设计并拟定液压系 10 统草图, 进行液压系统的性能验算,实现液压系统的优化设计,最终完成毕业设计说明书的撰写。 技术要求: 1、液压系统最高工作压力: 8 、液压系统额定流量: 32 L 、液压系统电机功率: 11 、油缸缸径 40 塞杆径 28 作行程 200 拟定液压原理图 (1)确定液压泵类型 叶片泵具有流量均匀,压力脉动小,运转平稳,噪声小,结构紧凑,体积小,重量轻,而排量较大等优点。在工程机械、船舶、压铸及冶金设备中得到广泛应用。 工作原理主要是当叶片泵转子旋转时,叶片在离 心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两次吸油与排油。 单作用叶片泵转自每转一周,吸、压油各一次,故称为单作用。 这次所设计的 试验台 要求压力不高,单作用泵可以满足回路要求,故选用单作用叶片泵。 (2)自动换向的实现 为了实现自动换向功能,在增压器的两端增加两细杆,当增压器向左或向右运动到头时,可触碰提前安置好的程控开关,开关控制换向阀 9,当一端行程完成,触控开关,换向后继续另一边的行程,如此往复,实现 双向自动换向 同步液压缸实验台 的功能。 当工作缸 7向左运动到一半,触碰到程控开关 19后,换向阀 23切换到终止,先导型溢流阀 22的遥控口被切断,负载由溢流阀 24设定的 22 设定的 6油路开始通过开启顺序阀 8进入 同步液压缸实验台 ,压力经过增压器 10 逐渐升高,增压器活塞不论向左或向右运动,均能输出高压油,只要通过不断触碰程控开关 15和 16,换向阀 9就能不断切换不断切换,增压器 10就能持续往复运动,高压油就连续经单向阀 11或14进入工作缸 7右腔,此时单向阀 12或 13有效地隔开了增压器的高低压油路 。工作缸 7向右运动时 同步液压缸实验台 不起作用。这样,压力增大到 6 11 图 完整液压系统原理图 ,7,1,12,13,14,15,16,17,为了实现自动换向功能,在增压器的两端增加两细杆,当增压器向左或向 右运动到头时,可触碰提前安置好的程控开关,开关控制换向阀 9,当一端行程完成,触控开关,换向后继续另一边的行程,如此往复,实现双向自动换向 同步液压缸实验台 的功能。 在工作缸 7的左端加一个支路作为负载,当实验前,带遥控口的先导型溢流阀 22通过两位两通换向阀与远程调压阀 24相连。远程调压阀压力 24压力小于溢流阀 22压力。在输出缸 7的右侧增加一个负载缸 20,两缸头各装有撞块 17, 18。实验开始时,换向阀23接通左位,此时溢流阀 22的开启压力为 24 的调定压力。这样回路开始工作不经过增压器 10就可以 将负载缸 20推动,当推到行程的 1/2时,负载缸 20上的撞块 18碰到程控开关 19,使得换向阀 24 变成右位。此时阀 22的压力变成自身的调定压力,负载增大。这样回路不得不经过增压缸 10进行油液的增压方可推动负载,直到负载缸 20走满行程,完成一次实验过程。 12 液压系统的计算和选择液压元件 (1)工作压力 P 得确定 有增压前和增压后两种工作状态。按照回路承受的最高压力计算工作压力,应为增压后压力 6 表 压设备常用得工作压力 设备类型 机床 农业机械或中型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力( 2002)确定缸的基本尺寸 油缸缸径 40 塞杆径 28 作行程 200 据表 择缸的尺寸。加载缸结构如图 表 压缸内径 D 与活塞杆直径 d 之间的关系 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/( d/D 磨床及研磨机床 5 、镗、车、铣、床 57 他 取: 126(式中 V 液压油箱有效容量; 液压泵额定流量。 在本课题中 5 6 m i 5 6 . 3 5 2 8 1 . 5 应当注意:设备停止运转后,设备中的那部分油液会因策略作用而流回液压油箱。为了防止液压油从油箱中溢出,油箱中的液压油位不能太高,一般不应超过液压油箱高度的80%。 根据设计条件,本 试验台 属于中压系统,油箱有效容积取 200L。 液压油箱的外形尺寸 表 列液压油箱外形尺寸 尺寸( 型号 A b c 23 63A 550 450 600 100 700 500 600 160 800 600 660 250 1000 650 680 800 1100 800 液压油箱的有效容积确定后,需设计液压油箱的外形尺寸,一般尺寸比(长:宽:高)为 1: 1: 1 1: 2: 3。为提高冷却效率,在安装位置不受时,可将液压油箱的容量予以增大。如果所设计的液压油箱能满足下列尺寸的要求,则可以从中选择一种。由于我国液压油箱还没有统一的标准,本文只介绍其中的一种。 此次选用的油箱型号为 满足设计所 需要求。设计图如 示。 图 箱主视图 液压油箱的结构设计 在一般设备中,液压油箱多采用钢板焊接的分离式液压油箱。 (1)吸油管与回油管 1)油管出口 回油管的出口形式有直口、斜口、弯管直口、带扩散器的出口等几种型式,斜口应用得较多,一般为 45 C 斜口。为了防止液面波动,可以在回油管出口装扩散器。回油管必 24 须旋转在液面以下,一般距液压油箱底面的距离大于 300油管出口绝对不允许放在液面以上。 2)回油集管 单独设置回油管当然是理想的,但不得已时则应使用回油集管。对溢 流阀、顺序阀等,应注意合理设计回油集管,不要人为地施以背压。 3)泄漏油管的配置 管子直径和长度要适当,管口应在液面之上,以避免产生背压。泄漏油管以单独配管为好,尽量避免与回油管集流配管的方法。 4)吸油管 吸油管前一般应设置滤油器,其精度为 100 200 目的网式或线隙式滤油器。滤油器要有足够的容量,避免阻力太大。滤油器与箱底间的距离就不小于 20油管应插入液压油面以下,防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面,致使油中混入气泡。 5)吸油管与回油管的方向 为了使油液流动具有方向 性,要综合考虑隔板、吸油管和回油管的配置,尽量把吸油管和回油管用隔板开。为了不使回油管的压力波动波及吸油管,吸油管及回油管的斜口方向应一致,而不是相对着。 (2)防止杂质侵入 为了防止液压油被污染,液压油箱应做成完全密封型的。在结构上应注意以下几点: 1)不要将配管简单地插入液压油箱,这样空气、杂质和水分等便会从其周围的间隙侵入。同时应尽量避免将液压泵及马达直接装在液压油箱顶盖上。 2)在接合面上需衬入密封填料、密封胶和液态密封胶,以保证可靠的气密性。例如,液压油箱的上盖可直接焊上,也可加密封垫( 以上的耐油密封垫)进行密封。 3)为保证液压油箱通大气并净化抽吸空气,需配备空气滤清器。空气滤清器常设计成既能过滤空气又能加油的结构。 (3)顶盖及清洗孔 1)顶盖 在液压油箱顶盖上装设泵、马达、阀组、空气滤清器时,必须十分牢固。液压油箱同它们的接合面要平整光滑,将密封填料、耐油橡胶密封圈(厚 2右)以及液态密封胶(耐油性、半干燥性)衬入其间,以防杂质、水和空气侵入,并防止漏油。同时,不 25 允许由阀和管道泄漏在箱盖上的液压油流回液压油箱内。液压泵及液压马达的底座要与上顶盖分开,另行制做。如图 示。 图 箱顶盖 2)清洗孔 液压油箱上的清洗孔,应最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的元件。 3)杂质和污油的排放 为了便于排放污油,液压油箱底部应做成倾斜式箱底,并将放油塞安放在最低处。 (4)液压油箱的防锈 为了防止液压油箱内部生锈,应在油箱内壁涂耐油防锈涂料。 (5)液压油箱的加热与冷却 为提高液压系统工作的稳定性,应使系统在适宜的油温度下工作。液压油温度一般希望保持在 30 C 50 C 范围内,最高不超过 60 C,最低不低于 15 C。 1)加热 寒冷地区因 温度低,液压泵走动困难,需首先加热。工厂中常用2 2)冷却 液压系统工作时,因各种损失,有时使液压油液产生大量的热量,直接影响系统的正常工作,这些热量单凭一般的液压油箱散发是不够的。因此,需设置冷却设备。液压系统 26 中冷却器的常用冷却方式有水冷和风冷两种。 液压站的结构设计 液压泵的安装方式 液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电动机及其联轴器等。其安装方式分为立式和卧式两种。 本次设 计采用的是卧式安装。液压泵及挂到都安装在液压油箱外面,安装维修方便,散热条件好。符合 试验台 设计的要求。 图 压泵的卧式安装 电动机与液压泵的联接方式 电动机与液压泵的联接方式分为法兰式、支架式和支架法兰式。 为避免安装时产生同轴度误差带来的不良影响,常采用带有弹性的联轴器。这种联轴器可以选用零件手册中的标准结构,也可自行设计。为增加电动机与液压泵的联接刚性,避免产生共振,可以把液压泵和电动机先装在刚性较好的底板上使其成为一体,然后底板加垫再装到液压油箱盖上。 此次设计采用的是支架式 安装,采用凸缘联轴器把泵和电机相连。 液压站的结构设计的注意事项 (1)液压装置中各部件、元件的布置要均匀、便于装配、调整、维修和使用,并且要适当地注意外观的整齐和美观。 27 (2)液压泵与电动机可装在液压油箱的盖上,也可装在液压油箱之处,主要考虑液压油箱的大小与刚度。 (3)在阀类元件的布置中,行程阀的安放位置必须靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近部位。换向阀之间在留有一定的轴向距离,以便进行手动调整或装拆电磁铁。压力表及其形状应布置在便于观察和调整的地方。 (4)液压泵与机床相联的管道一般 都先集中接到机床的中间接头上,然后再分别通向不同部件的各个执行机构中去,这样做有利于搬运、装拆和维修。 (5)硬管应贴地或沿着机床外形壁面敷设。相互平等的管道应保持一定的间隔,并用管夹固定。随工作部件运动的管道可采用软管、伸缩管或弹性管。软管安装时应避免发生扭转,以名影响使用寿命。 综上所述,设计采用液压泵卧式安装;电动机与泵的连接采用支架式连接。以满足液压站易维护、易保养的要求。 5 液压站的结构总成 28 5 管路的设计 在完成以上选择后,进入到管路阶段。 管路的选择与布置 对于具有不同管路长度的刚性连接,一般使用 钢管。钢管能承受较高压力,廉价。 表 材特点和用途 管材 特点 用途 钢管 尺寸精度高、表面光洁 各类液压设备 铜管 起油液氧化催化剂作用、扩口是易砷作硬化、耐振性差 低压固定用途 铝管 易弯管、易扩口 低压液压系统 根据本次 试验台 的回路流量、压力以及多方面的综合考虑,采用外径 14钢管。在第二章已通过计算。 管路的连接 可拆连接可以重复使用,所用的连接件有管接头、法兰、底板之类,也可以不 用连接件而把管子与元件直接连接。管子连接的种类有螺纹式,接头式、法兰式、扩口试、压缩套式、卡套式。 焊接式管接头 焊接式管接头的特点是,连接牢固、密封可靠、耐高压;但焊接工作量大。 卡套式管接头 卡套式管接头适用压力为 16用很方便。压力为 E 级( 16卡套式管接头采用米制锥螺纹与机体连接,依靠锥螺纹自身的结构和塑料填料进行密封。压力为 G、J( 25、 40卡套式管接头采用普通细牙螺纹与机体连接。此时接头体与机体端的联接处需加密封垫圈。拧紧螺母时把卡套 推进接头体的内锥里,进一步拧紧螺母时卡套的刃 29 口在管子外径上形成环形切槽而密封。卡套的弹簧作用还在管子、街头体及螺母之间起防松垫圈的作用,使连接耐振动。 卡套式管接头在国外使用很普遍,但对管子的径向尺寸精度要求很高,用于高压系统应该谨慎。如果管子材料符合要求,管子切割得垂直而且使用规定的拧紧扭矩,则可以保证不泄漏连接。 扩口式管接头 扩口试管接头适用于薄壁铜管,适 南京理工大学紫金学院 毕业设计(论文) 系 : 机械工程系 专 业 : 机械工程及自动化 学 生 姓 名: 学 号: 设计 (论文 )题目 : 同步液压缸 试验台 设计 起 迄 日 期 : 2015 年 1 月 6 日 5 月 16 日 设计 (论文 )地点 : 指 导 教 师 : 专业负责人 : I 摘 要 本文阐述了 同步液压缸试验台设计 ,主要对工作原理、 做工,结构和组成,主要原则烹饪参数进行详细的分析和研究,计算得出一个更合适的方式来设计试验台。主要通过访问相关信息 ,相关的应用程序,并选择所述罐的公式,然后选择液压动力单元,电动机和泵的被确定的安装,最后根据同的模式和管材和管件的选择参数,从而完成了整体设计。首先,研究和研究进展情况综述国内外液压技术,分析研究的背景来解释的意义和研究内容。然后集中的设计的原理,每个功能回路和选择分析开始,选择液压元件,计算其性能与目标和最后的温度上升检查线。 关键词:液压 ;基电路 ;同步液压缸检测站的设计 ;试验台 of to do a a to of to on to to of of to of of on at of of of of in 录 1 绪论 . 1 前言 . 1 题目背景 . 1 研究意义 . 1 国内外研究近况 . 2 主要研究内容 . 3 2 总体设计方案 . 4 液压传动综述 . 4 液压系统的组成 . 4 液压技术的优缺点 . 4 液压传动的发展趋势 . 5 液压系统设计要求及流程 . 6 液压系统的设计要求与部件选用 . 7 同步液压缸实验台液压系统设计 . 8 工况分析 . 8 拟定液压原理图 . 8 液压系统的计算和选择液压元件 . 10 对液压系统进行验算 . 14 液压油的选择 . 16 3 集成块的结构与设计 . 18 集成块的结构 . 18 集成块的设计 . 18 分析液压系统,确定集成块结构 . 18 液压元件的布局 . 18 确定油孔的位置与尺寸 . 19 绘制集成块零件图 . 19 4 液压站的设计 . 20 液压油箱的设计 . 20 液压油箱有效容积的确定 . 20 液压油箱的外形尺寸 . 20 液压油箱的结构设计 . 21 液压站的结构设计 . 24 液压泵的安装方式 . 24 电动机与液压泵的联接方式 . 24 液压站的结构设计的注意事项 . 24 5 管路的设计 . 26 管路的选择与布置 . 26 管路的连接 . 26 焊接式管接头 . 26 卡套式管接头 . 26 扩口式管接头 . 27 选择管路连接方式 . 27 6 液压站的组装调试 、使用维护 . 28 液压站的组装 . 28 液压站的使用与检查 . 28 使用的一般注意事项 . 28 试验台的操作方法 . 29 检查 . 29 结 论 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 1 绪论 1 1 绪论 前言 液压技术渗透不断在民用工业,机床,工程机械,冶金机械,塑料机械,林业机械,汽车,造船等行业许多领域是大量的应用和开发,研制,包括传输,控制和检测完整的自动化技术中。如今,采用液压传动的程度已成 意思代表是 一个国家重 要的工业水平测量标志。在发达国家,如生产 95的工程机械, 90的数控加工中心, 95以上的液压自动变速器线都采用了该技术。 由于它的大的液压动力传动,容易实现变速等,这已被广泛地应用于各种类型的机器和设备。 本文介绍了实验平台同步液压缸的设计,主要是对结构,结构,计算参数是烹调了详细的分析和研究,得出一个更合适的方式来设计测试台。主要通过访问相关信息,公式相关的应用程序,并因此选择该罐,然后计算所述液压动力单元,电机和泵的安装是确定的,并且最后按照该方案,管材和管件的选择参数,从而完成了整体设计。首先,研 究和研究进展情况综述国内外液压技术,分析研究的背景来解释的意义和研究内容。然后重点设计原则,每个循环即功能分析和从一开始就在液压元件的选择选择,计算出其性能的好坏,然后检查温度等指标。 题目背景 液压传动产品 在国民经济中,如液压传动产品及国防建设是非常重要的。产品开发的决策,以改善机械性能和电性能。它不仅能更好地满足机电产品,以满足多种功能需求,同时也实现重大项目,重大技术装备的基本保证,它是机电产品和重大项目,保证了设备的可靠性。因此,液压传动产品的发展是实现生产过程,工业自动化自动化,尤 意思代 表是 重要的手段是必不可少的。 的主题是一个液压缸同步长椅的设计,理解和控制其组成,工作原理和应用,是分析,设计和使用的液压系统的基础。有了这个设计,以便更好地了解液压回路的基本方法和设计和程序系统有一个初步的认识和应用。 研究意义 在当在一定期间内的液体在图案的动作或需要高的压力,但在液压系统的需要不太多的流量,在一定条件下,通常使用一个低压泵与压力缸制成双向液压缸同步体验台湾的液体动力性高血压。这可减少功率损耗,降低了设备成本,而且还导致在高压泵的设计和制造的液体无条件情况可以高压作业。这个循环 液压机以及生活的各个方面有着更加广泛的应用。 对于同步检测设备的液压缸台架,对这个问题的示意性的设计,可以让我们熟悉用于液压驱动系统的设计的一般方法,对了解和控制液压驱动技术。通过设计一个液压致动器,一般程序和机械设计的基本方 2 法可以掌握。总之,由于这种设计,这样我们就可以学习得到四年的实践和培训更完整的课程。 国内外研究近况 液压技术近年来的发展速度是非常快的,特别是在当今的日益电子计算机控制技术,液压技术已迅速渗透到不同的学科,而水是间的一个技术电子和机械技术,传动与控制技术的结合是液压的液压技 术发展的必然结果,是其中的关键技术之一,实现现代化的进程,并控制液压工业世界的发展给予了极大的重视液压元件销售总额 350 亿美元据统计,各主要国家的工业液压销售代表的世界 2的机械行业产值的 世界,而中国仅占 1左右,这表明低采用液压技术,努力扩大其应用,将有广阔的发展前景。但近年来,液压与气动技术直面竞争机械传动和电传动,如小型和中型伺服数控机床压力机电子控制系统已被用于取代或部分取代液压驱动技术主要是由于液压泄漏和维护不佳的缺点的存在。因此,我们必须努力发挥液压与气动技术的优势,填补国内空白,注意 力和电子技术,应用的同时降低能耗,提高效率,适应环保要求,提高可靠性的扩展,这些都是液压与气动技术继续永恒的宗旨,也是液压产品和气动参与市场竞争取胜的关键。 1 液压产品的生产有产能一定的水平和技术研究的制度。改进装备水平尤其是在受国内大宗商品行业的支持下,过去十年里,能够生产全系列的品种和规格,是能够 意思代表是 汽车,工程机械,农业机械,机床,塑机,冶金,矿山,发电设备,石油化工,铁路,船舶,港口,产业光,电子,医药等行业和国防提供全方位的基础产品。结合在结果科研和研究,以及其他系统和比例液压伺服部件生 产中被使用。好的方面取得了进展在 品和 ,并得到广泛应用。并在全国设立了多家独资,合资企业,提高行业的技术水平,同时提供一个更需要高性能和高层次人群的产品填补了国内空白。 尽管有这些成就,但是,目前国内需求与国外先进水平存在较大差距。包括产品趋同,都是不合理的,没有表演,可靠性差,创新和自我发展能力自行设计的低,水平低。 特别是在产品级的系统,对产品的需求和市场有一个大的结构性矛盾。中国水电市场大的需求,各种产品的用户,各种高品质,市场对液压元件的高需求高的性能。大多数国家的企业提供的产品,无论 是在上层阶级和类型,还远远不能满足这些需求。所以,在很多低端产品,而比竞争对手更低的价格,留下了一个巨大的市场,以国外产品。这表明,在各种市场需求,结构性过剩和现有产品,液压行业并存的两个相互矛盾的体系内部的结构性短缺的情况下,它表明我们的产品在多样性,分布和水平的迫切需要适应性方面进行调整和改进市场。企业投资在产品更新,设备和能力不足的改造等方面。目前,大部分公司都没有轮胎和重大整修产品设备能力,特别是在系统没有能力制定和实施的高科技产品和特殊的生产检测设备,限制了企业在高新技术产品的开发,实现了重大突破 ,缩短与影响的国际先进水平的差距。当然,只是一个基本条件的投资,必须有广泛的保护技术,并利用人力资源。 3 主要研究内容 设计内容 涉及以下几个部分 : (1)供油 形 式。 (2)调速方案 及 速度换接方法 的确定 。 (3)讲述 完成执行机构的自动循环和顺序动作。 (4) 系统,卸载和执行机构开关的要求。 (1)计算液压缸尺寸 和流量 所要的压力。 (2) 计算所述泵,流量和动力传动的工作压力 。 (3) 选择的种类和规格泵和电机 。 (4) 选择阀和辅助部件的尺寸的 组件 。 选取 外文文献并翻译。 液压系统组件的选择结束后,进行压力损失及温升控制 . 设计的最后要整理出全部的图纸和技术文件。 图正式工作通常包括示的液压系统,液压致动器的组装图,零件图的主要部分。技术文件通常包括:基础件,标准件,通用件和外购件,安装液压系统的要求和调试,设计手册的汇总表。 2 液压系统的设计 4 2 总体设计方案 液压传动综述 液压系统的组成 液压系统主要由以下五个 构成要求 来 购 成: 液压泵。它将提供机械部件 (马达或其他动机)输出可以被转换成液压能供给加压油系统。 液压机(液压缸,液压马达)。由此液压能转换成机械能,挤出负荷的动作。 液压阀。通过它们的控制和调节,从而使压力的流量,流速和方向来改变,从而改变了致动器力(或力矩),速度和方向,这取决于控制功能液压阀可分 意思代表是 村力控制阀,控制阀,和方向控制阀。压力控制阀被分成阀流量的好处(阀),阀门,阀顺序,压力开关等,流量控制阀包括节流阀,阀定时和其他多路阀旁路 ;方向控制阀包括单向阀,单向阀,梭阀的先导阀等。根据液压阀的控制,可分 意 思代表是 开关控制阀,该阀设置点控制和比例控制阀。 储罐,管道,电池,过滤器,管件,压力表开关和系统的其它部件,通过该结合产生的各种工作循环。 液压油。矿物油的液压油的绝大多数,该系统采用传输能量或信息 。 液压技术的优缺点 驱动系统的比较中,液压传动装置具有以下优点: ( 1)在相同的体积,液压致动器能够产生比电装置更大的功率。在相同的功率的情况下,液压致动器的体积小,重量轻,结构紧凑。液压马达具有相同的输出功率的量的重量只有约 12。作 意思代表是 液压马达被连接到管道,以便帮助可以是柔性的管状连接布置有利和驱动机构,这是优于机械传动领域。例如,油的提取可以使用在井下泵驱动液压马达,以克服长,效率低的轴的缺点。由于大型液压油缸的推力,并配以简单的组织,在铁锹等工程机械,取代了旧的机械传动,不仅易于使用和时尚的外观。 12 轻 量级( 2)液压执行机构,结构紧凑,低惯性。例如, 12至 13所述发动机的功率相同的液压马达的体积。液压泵和液压动力重量指数发动机缸体目前第十发电机和电动机,液压泵和马达小 W( N / W),发电机和电动机 意思代表是 约 / W。 ( 3)可以在宽范围的可变速度来实现。随着阀或变量泵,伺服电机,可以达到连续调速范围可达 1: 2000,并运行可以州长液压单元。 ( 4)均匀地平滑运动传递的,稳定的速度,当负荷变化。由于这一特点,金属切削机床研磨机,现在几乎所有的液压传动。 ( 5)所述的液 压过载保护装置很容易实现 - 由一个溢流阀设置等手段,并且可以是自润滑液压件,它具有很长的寿命。 5 ( 6)易于实现自动化液压驱动 - 由不同的控制阀的手段,特别是利用结合使用时,液压和电气控制,可以方便地实现复杂的自动工作循环,并能达到远程。 。 ( 1)是一个液压传动流体作 意思代表是 工作场所中,表面之间的相对运动必然会漏出,同时液体,但不是绝对不可压缩的,这将是不恰当的,在报告使用这些讨论和切削要求苛刻的应用齿轮传动链系统的机器。 13 ( 2)液压驱动,在其工作中,如摩擦损失,飞行损失的过程 中更多的能量损耗,这是不适合长距离传输。 ( 3)液压油是相对敏感的变化油温变化影响的运动的稳定性。因此,在低温和高温的条件下,利用液压传动呈现一定的困难。 ( 4) 意思代表是 了减少泄漏,液压高精密部件的制造,并且因此,生产液压元件,油污和敏感的成本高。 ( 5)液压系统故障的诊断比较困难,所以维修人员提出了更高的要求,既要掌握液压传动系统的理论知识,还要有一定的实践经验。 ( 6)用高压噪音,高速度,高效率,大流量液压元件和系统的不断增加,这将解决这个问题。 简而言之,液压传动,设计和制造和使用水平的不断提高的主 要优点,一些间隙逐渐克服。液压日益复杂,并且在与液压驱动技术的其它方法和电子技术的组合是有前途的。 液压传动的发展趋势 随着液压技术被广泛应用于高科技成果,如自动控制技术,计算机技术,微电子技术,摩擦技术,可靠性技术和工艺的磨损和新材料,传统技术与新的发展,也给液压系统和元件的质量, 增加了一定的水平。 18然而,二十一世纪不能有液压惊人的技术突破,主要应依靠技术来提高和扩大现有,扩大其应用,以满足未来的需求。全球和国际专家的意见,主要发展趋势将集中在以下几个方面: 到。降低能耗,使能源 利用 液压技术的机械能转换 意思代表是 压力能和抗转化方面,已经取得了很大的进步,但一直亏损的能量,主要体现在亏损和系统的机械损耗量。如果所有的压力能可以得到充分的利用,这将使得能量转换过程的效率已显著改善。以减少能源的压力损失时,下面的问题必须加以解决: ( 1)降低,以降低功率损耗的内部组件和压力损失的系统。在改进的流路,利用集成电路和铸造浇道内的压力损失的性能的主要元件,可减少管道的损失,同时减少泄漏损失。 ( 2)减少或消除节流损失系统,以尽量减少与安全无关的溢流量,应避免使用的气体系统来调节流量和压力。 ( 3)使用的静压工艺,新的密封材料,从而降低了摩擦损失。 ( 4)小型化,轻量化,复合材料,大显影 3,四通阀直径和低功率的电磁阀的发展。 ( 5),以提高使用的负载检测系统,空调系统以及使用第二累加器电路的液压系统的性能。 (六)及时维修的液压系统,以避免污染对寿命和系统可靠性的影响,我们必须制定污染检测,测量在线污染的新方法,及时调整偏移是不允许的,以免面对因过早损耗。 6 B。主动维护 当过去简单的重新设计的液压系统的故障维修,故障预测的发展发现故障迹象表明,提前进行维修,消除隐患的缺陷,防止设备死亡的发展。 要实现主动维护技术必须加强研究液压系统的故障诊断方法,在进步,有经验的维修技师的宫殿和体验感,通过看,听,触摸,测试和其他法官发现缺陷没有适应不断发展和现代化建设方向的现代化工厂,液压诊断系统故障必须现代化,加强专家系统研究,总结专家的知识,建立了一个完整的系统,具有专业知识的学习功能和使用输入和计算机素养 意思代表是 基础的知识库现象推理方法是推理引擎,计算问题导致维修方案和完善的预防。 17意思代表是 了进行进一步的液压系统的软件故障诊断专家系统,常用的工具 意思代表是 各种修改和改变液压系统只有少量的规则中 。 此外,液压系统的发展应该是自我补偿系统,包括自动调整,自润滑,自校正,在故障发生之前,在城市,这是薪酬液压行业努力的方向。 。机电一体化 电子和液压驱动技术相结合,使传统的液压传动与控制技术,以提高合作的活力,扩大了应用领域。机电一体化可以提高灵活,智能,低液压系统变化的效率,漏油,差维护等缺点,全液压驱动,产量高,小的,一致的快速响应液压系统的可靠性,以及主要变化有: ( 1)的电液伺服技术的应用比例将继续增长。液压系统将是电液比例开环控制系统闭环过去和 服比例转向系统,以满足上述的发展,压力, 流量,位置,温度,速度,加速度,和其他传感器应标准化。计算机接口也应实现统一和兼容性。 ( 2)开发和计算机接口直接消耗 5 毫安少电磁阀,电磁阀和高频脉冲宽度调制系统被使用(不超过 3毫秒)等。 流程( 3)液压系统,压力,温度,油污和其他值将达到自动测量和诊断,由于计算机监控系统的价格较低,包括集中监控和自动控制系统将得到发展。 ( 4)标准化的计算机模拟,特别适用于高精密的“高级”系统在这个要求。 ( 5)直接控制元件将被广泛使用的电子设备,如电子直接控制泵的,使用共同的控制机构必须考虑的问题,在将来,液压产品的状 态机电一体化和发展。 液压系统设计要求及流程 液压的设计一般泛指液压传动系统设计。 作 意思代表是 液压驱动器和结构的液压控制系统和该系统的工作原理而言,没有本质的区别。通常称 意思代表是 液压系统的设计,液压驱动装置被设计。设计和液压系统设计的人群有密切的关系,当必要性,可行性和机械传动的经济方面,电气,液压和气动作 意思代表是 一个全面的比较和论证,决定采用液压传动,无论是经常同时进行。 7 液压系统的设计必须首先满足一个路径的人群,骑自行车的要求,随后以简单的结构和组成应该在具有体积小,重量轻,安全可靠线, 总体而言,该液压系统的设计过程是: 设计一个明确的 流程是: b. 系统需求分析 定 压系统原理图 压元件 算 液压系统的设计要求与部件选用 ( 1)试运转: 调节系统压力,气缸可以开始在无负荷状态的主体,在整个槽的多个 时报倒掉缸内空气。 ( 2)启动压力性能测试:开关闭合的服务,无负载情况下,泄压阀的设置,以后的事情 压感强逐渐增加,直至液压缸开始记录起始压力是最低的压力。 ( 3)压力测试:气缸活塞 将被测试的气缸,分别的两端被封闭,在额定工作腔的输入 的石油超过 2 分钟的包装。 ( 4)耐久性试验:标称压力,气缸被测试到的操作在最大设计速度,速度的要求不断 误差和下降 10,连续运行 8 小时,在试验过程中,受试者没有在汽缸部件允许 调整。注册累计比赛。 ( 5)泄漏测试。一个内部泄漏:在汽缸内测试期间名义进油口被活塞测量的工作腔 风压无泄漏腔。 。 B 外部泄漏:当上述实验中,活塞杆密封泄漏测量每个 常见的表面可以有一个泄漏。 ( 6)存储器的测试:将被测试的同时,液压缸缓冲阀被释放时,调整液压缸压力试验 ,以测试 标称压力,与由结构的最大速度的种族,运行以检测阀 50的全闭时的缓冲垫 效果。 ( 7)提供的有效性:测试活塞杆上的测功机操作,测试缸保持恒定的速度,数量 8 计算充电 效率在不同的压力,并绘制负载的性能曲线。 ( 8)高温试验:在标称压力,气缸试验,进入 90 度油温正常操作 小时。 ( 9)运转试验:将被测试的液压致动活塞或活塞停止在其长度,行程限位测量位置的两端。 同步液压缸实验台 液压系统设计 工况分析 课题内容: 实验平台开发的液压站,液压缸同步,电控柜等组成。需要明确主液压系 统的设计要求,液压系统的操作条件的分析,选择合理的液压元件和结构设计的主要参数和发展的液压系统的示意图,检查液压系统的性能达到液压系统的优化设计,完成毕业设计批示。 技术要求: 液压系统最大工作压力: 8 兆帕 2,标称液压流量: 32 升 /分钟 3,功率输出的液压系统: 11 千瓦 4, 40 毫米气缸直径 28 毫米杆的孔,工作 200 毫米冲程 拟定液压原理图 (1)确定液压泵类型 叶片泵以均匀的速度,压力脉动小,运转平稳,噪音低,结构紧凑,体积小,重量轻,和大排量所带来的好处。广泛应用于工程机械,造船,铸 造,冶金设备等。 其基本原理是,当所述叶片泵的转子转动时,在离心力的油压的作用下,叶片,定子的内表面附近的端部。而在转子和定子的工作量的表面的两个刀片由第一小到大的漏吸力,然后以降序,叶片旋转周,既与吸入排水。 各单作用泵革命放托盘,每当它被称 意思代表是 一个动作吸入压力的油。 设计要求的压力测试平台是不高的单回路,泵行动,以满足要求,从而使单作用泵黎明的选择。 ( 2)自动切换 以实现自动切换功能的涡轮增压器,以增加两个薄杆的两端,当涡轮增压器和左或头部的右侧的运动,可以事先安排好的触摸的可编程开关控制阀的开 关 9,当行程的一端完成时,用于回程车触摸开关,继 9 续在另一侧,等等,双向同步自动反向长凳气缸特性。 当缸 7 移动到左侧,触摸的可编程开关 19,开关阀 23 之后被移动到结束时,先导阀型放电远程端口 22被切断时,增加的负担排出阀 24 被设定 意思代表是 2 兆帕阀 22 被设定 意思代表是 6 兆帕。主油开始在液压缸同步测试台打开顺序阀 8,压力增强器 10,增强器活塞的运动是否左或右,可以高压油输出之后逐渐增加只要编程通过不断地触摸开关 15 和 16 可以不断切换阀 9 不断切换,压缩机 10 可以连续地是连续的往复中的高压油到右气缸室 7 通过单向阀 11 或 14,则该单向阀 12 或 13 有效地分离所述高压和低压涡轮增压器的油回路。当移动到正确的缸 7 同步液压缸银行不。因此, 意思代表是 6的压力增加可以继续推剩余的充电时间辊的另一半已完成。 图 完整液压系统原理图 ,7,1,12,13,14,15,16,17, 以实现自动切换功能的涡轮增压器,以增加两个薄杆的两端,当涡轮增压器和左或头部的右侧的运动,可以事先安排好的触摸的可编程开关控制阀的开关 9,当行程的一端完成时,用于回程车触摸开关,继续在另一侧,等等,双向同步自动反向长凳气缸特性 。 在通过左筒 7 更分支作 意思代表是 负载,电流的经验与液控口远程型减压阀 22 2 二通阀 24 连接到远程溢流阀。压力调节器 22 的 24 的压力阀是小于距离上的压力释放阀。在右侧,以增加汽缸 7 的输出, 10 充电筒 20,每个具有两个头部撞块 17,18。实验开始时,开关阀 23 被打开到 左位时,压力阀 22,此时打开的一系列压力 ,开始工作,而一个升压电路 5 月 10 日推充电筒 20 中,当推到 1/2 时,汽缸体 20 的成功的负荷击中 18 可编程开关 19, 24 到右边,以 使阀位 。在此压力下在其期望的压力的阀22,负荷增大。这些电路进行加压流体压力缸 10 推负载直到负载缸 20 日前走完全行程,完成一个测试程序 。 液压系统的计算和选择液压元件 (1)工作压力 P 得确定 之前国家与压缩机和涡轮增压器的工作后。工作压力是用计算出的最高压力电路抵抗,应增加 6 压力后 的压力。 表 压设备常用得工作压力 设备类型 机床 农业机械或中型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力( 2002)确定缸的基本尺寸 缸孔 40 毫米, 28 毫米直径的棒,工作 200 毫米冲程 按照表 气缸和活塞杆直径系列推荐系列优选尺寸的内径,选择的汽缸的大小。在图 显示加载缸建设。 表 压缸内径 D 与活塞杆直径 d 之间的关系 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/( d/D 磨床及研磨机床 5 11 钻、镗、车、铣、床 57 他 取: 126(式中 V 液压油箱有效容量; 液压泵额定流量。 在本课题中 5 6 m i 5 6 . 3 5 2 8 1 . 5 注意:当机器停止时,油的装置部流动,由于政治的作用和液压箱后面。意代表,以防止液压油泄漏事件的罐,在罐中的液压油的水平不太高,一般不应超过 80,液压箱的高度。 下设计的条件时,测试台所属的压力系统中,槽的有效容积取 200L。 液压油箱的外形尺寸 表 列液压油箱外形尺寸 尺寸( 型号 A b c 63A 550 450 600 21 100 700 500 600 160 800 600 660 250 1000 650 680 800 1100 800 之后确定所述液压箱的有用容积,需要设计液压油箱,一般尺寸比例的尺寸(长度:宽度:高度)表示装置 1: 1: 1 至 1: 2: 3 的方式有代表性的是,以提高冷却效率,安装位置并不液压箱的可提高的容量。如果液压 油箱尺寸的设计,以满足以下要求,你可以选择一个。由于液压油箱还没有统一的标准,本文只介绍其中之一。 选择坦克的模型意味着 代表,旨在满足必要的要求。设计如图 图 箱主视图 液压油箱的结构设计 在一般的设备,液压箱以使用多个单独的焊接钢管液压油箱。 ( 1)在驱动管吸入和返回 1)出口管道 管道出口早在正确的端口,伞,肘直口,与扩散器的发布形式,为几种类型,斜角执行是比较有代表性的一般含义是倾斜 45 C 代表的含义,防止波动表面可以出口扩散器安装在回水管。返回管必须 旋转液面以下,一般液压箱底部的距离是大于 300 毫米,更不是上面的出口水平的回归。 22 2)回到集油器 个人设置回油管肯定是可取的,但是当被迫进入集油器应使用。对于救灾,顺序阀等,应注意的歧管回油的合理设计,人家不是说要施加压力,反对代表。 管道泄漏的 3)的结构 直径
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