带式输送机液压张紧装置说明书毕业论文.doc

带式输送机液压张紧装置说明书目录1 概述 1.1液压绞车式自动张紧装置能够满足的功能 41.2输送机及张紧装置基本的布置形式 42 主要设计参数及方案确定2.1 主要设计要求 42.2 方案选定 52.3 确定系统主要参数 62.4 液压缸的主要参数 72.5 液压缸的类型和安装形式 102.6 活塞杆的设计 102.7密封圈、防尘圈的选用 143 确定液压泵及配套电机3.1 液压泵的选用 143.2 液压泵的分类 143.3选用液压泵的原则和根据 153.4 液压泵的主要性能参数 153.5 电动机的选用 164 确定液压系统元件、辅件4.1液压系统中液压元件选取 174.2过滤器的选用 204.3 液压管路的设计 214.4 蓄能器的选用 225 油箱的设计5.1油箱的用途和分类 235.2油箱的构造和设计要点 245.3油箱容积确定 256 液压工作介质的选用6.1对液压工作介质的主要要求 267 液压系统的安装、使用和维护7.1 液压系统的安装 277.2 液压元件的安装 317.3管路的安装与清洗 327.4 试压 327.5 调试 327.6 系统的使用和维护 337.7 液压系统常见故障诊断与排除 35 结 论 36 参考文献 361 概述1.1液压绞车式自动张紧装置能够满足的功能：（1）启动时张紧力和稳定运行时张紧力可根据带式输送机张力的需要任意调节。（启动时张紧力是运行张紧力的 1.1-1.5倍）一旦调定后，按预定的程序自动工作可保证输送带在各种工况下受力最小；（2）响应速度快。带式输送机启动速度快，液压绞车式自动张紧装置能够及时补偿输送带和吸收波动能量，使靠近驱动滚筒下分支输送带由于突然松弛伸长而引起的弹性震动大大降低，减少打滑和断带事故的发生；（3）结构紧凑，安装方式灵活，所需安装空间小，取消煤矿井下为放置张紧装置专设的硐室，大大节约基建投资。（4）能够实时显示输送带张紧力的大小，达到对张紧力的“可测”、“可知”、“可控”。1.2输送机及张紧装置基本的布置形式如图1.1所示:1、2驱动滚筒 4 、5、6、7改向滚筒 3拉紧小车图1.1 输送机及张紧装置基本的布置形式2 主要设计参数及方案确定2.1 主要设计要求由于输送带在起动过程的非稳定运动状态下，输送带除了受静张力作用外，还受到由于速度变化引起的附加动张力作用，为了保证输送带在驱动滚筒上不滑动，而且在整个工作过程中受力最合理，要求它在起动与稳定运行时具有不同的张力，而在稳定运行中保持张力恒定。本次设计选定符合下列条件的张紧装置的参数为：（1）最大张紧力100KN；（2）最大张紧行程10m；2.2 方案选定(1) 液压系统原理图见图2-1：图2-1液压原理图1粗过滤器 2柱塞泵 3精过滤器 4单向阀 5、11溢流阀6三位四通电磁换向阀 7液控单向阀 8二位四通电磁换向阀9、10、12压力继电器 13蓄能器 14液压缸 15截止阀(2) 工作原理1) 启动和张紧如图2-1所示，皮带输送机启动前张紧装置先启动，使三位四通电磁换向阀得电处于左位，此时液压泵的工作压力由溢流阀5调定，其压力由启动工况所需的较大张力决定，一般启动时的张紧力比正常运行时大1.41.5倍。张紧装置启动时，压力油经三位四通阀6的左位，液控单向阀7进入张紧油缸的有杆腔（此时二位四通阀8处于左位，本设计中二位四通阀的B、T油口不打通）。当张紧油缸的工作压力达到额定值的1.5倍时，溢流阀5开始溢流。这时接在进油路上的压力继电器12发出信号，皮带输送机开始启动。待启动一两分钟后，外部给信号使二位四通阀8打到右位，此时系统的工作压力由溢流阀11调定，转为正常工作压力。2) 保压（维持张力恒定）当系统压力达到额定工作压力的1.2倍时，压力继电器9发出信号，使三位四通阀6回中位，泵卸荷停转。液控单向阀7将张紧油缸有杆腔的油路封闭，由蓄能器13向其供油，弥补泄漏，维持张力基本不变。当由于泄漏、货载减少、输送带松弛等原因使张力降低到额定值的09倍时，压力继电器10发出信号，泵重新启动，三位四通阀6打到左位，继续向系统供液，使系统压力升至1.1P。3) 反向移动当由于转移、维修等原因需要放松输送带时，可使三位四通阀6打到右位，泵提供的压力油经该阀的右位进入张紧油缸无杆腔，并同时打开液控单向阀7，张紧油缸有杆腔的油液经液控单向阀7，三位四通阀4的右位回油箱，活塞杆伸出，放松输送带。2.3主要设计参数图2-2 滑轮布置图根据上面液压张紧装置的张紧行程、最大张紧力，以及张紧装置是通过两根钢丝绳绕过滑轮与液压钢的耳环连接等已知条件（如图2-2），可以知道液压缸的主要设计参数：液压缸负载作用力 F=100KN 因为活塞行程系列分为三个阶段，其中最大行程为4米，根据液压传动手册，活塞行程参数的依据从第一系列，第二系列，第三系列中选用，当活塞行程4m时，按照GB/T321优先数和优先数系中R10数系选用如不能满足时允许按R40选用。为此，我选定的液压缸行程为3200mm。液压缸行程 S=3200mm 2.4 液压缸的主要参数（1）液压缸工作压力的确定液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。设计时，可用类比法来确定。查机械设计手册第四卷液压传动部分相关数据，确定液压缸的工作压力为20Mpa。（2）液压缸内径和活塞杆外径的确定 计算液压缸内径D= =125mm其中 Fn-液压缸载荷；液压缸效率；圆整D的标准值选125mm计算活塞杆外径选取的速比按=1.43经计算得d=90mm计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和要否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或者活塞杆太细，稳定性不好。验算张紧力验算油缸的最大回程张紧力，FH=62小于100KN不符合最大张紧力的要求。油缸的内径需要增大油缸内径取D=140mm由于速比按=1.43计算得d=100mm验算张紧力是否符合要求FH=155大于100KN符合最大张紧力的要求。（3）液压缸壁厚 关于液压缸壁厚可以按照下式计算：=122Mpa=13.2mm考虑到缸筒的外径公差余量，缸筒的壁厚定为15mm（4）壁厚验算a) 额定工作压力Pn额定工作压力Pn应低于一定极限值，一保证工作安全： Mpa缸筒材料的屈服强度；缸筒的外径。 Mpa14.52 MPa 42.4 MPa ，满足要求。b） 发生塑性变形的压力同时额定工作压力也应与返券塑性变形压力有一定的比例范围，以避免塑性变形的发生： ；缸筒发生塑性变形的压力，MPa。 缸筒材料的屈服强度； 缸筒的外径；缸筒的内径。 MPa MPa，满足要求。c） 缸筒的爆裂压力Pr 最后，还应验算缸筒的爆裂压力 =131 MPa 满足要求。（5）缸筒底部厚度确定缸底底部为平面时，其厚度可以按照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似的计算： mD2计算厚度外直径。P缸内最大工作压力，MPa。缸底材料的需用应力，这里选用45#钢。带入数据得： 设计中壁厚取63mm。（6）活塞与活塞杆联接处外半卡环的宽度及厚度的校核半环截面上的切应力：（7）前缸盖与缸筒联接处内半卡环的宽度及厚度的校核半环截面上的挤压应力：2.5 液压缸的类型和安装形式液压缸分为单作用液压缸、双作用液压缸和组合式液压缸三种形式。单作用液压缸又分为单作用活塞液压缸、单作用伸缩液压缸和单作用柱塞液压缸；双作用液压缸分为双作用无缓冲式液压缸、不可调单向缓冲式、不可调双向缓冲式液压缸、可调单向缓冲式、可调双向缓冲式、双活塞杆液压缸和双作用伸缩液压缸；组合液压缸分为单联式、多工位式和双向式。这里选择单作用活塞式液压缸。液压缸的常用安装形式有耳环型、脚架型、法兰型和耳轴型安装，这里选择耳轴型安装。这次设计的液压缸，是用于牵引皮带前后运动，活塞杆的行程为3.2m，牵引力为100KN，结合以上的介绍可以选择单作用活塞式液压缸，液压缸的安装选择销轴型，液压缸的连接方式前端盖采用卡环式连接，后端盖采用焊接的方式.2.6 活塞杆的设计活塞杆的端部结构形式选择外螺纹，结构简图如图2-2图2-3结构简图 1.（1）活塞杆结构活塞杆有实心杆和空心杆两种，见下图。空心活塞杆的一端，要留出焊接和热处理时用的通气孔d2。选择其中的实心活塞杆结构。（2）活塞杆材料实心活塞杆材料为35、45钢；空心活塞杆材料为35、45无缝钢管。本设计选择45钢作为活塞杆材料。（3）活塞杆的技术要求1)活塞杆的热处理：粗加工后调质到硬度为229285HB，必要时，再经高频淬火，硬度达4555HRC。2)活塞杆d和d1的圆度公差值，按9、10或11级精度选取。选取10级精度。图2-4活塞杆a)实心活塞杆 b)空心活塞杆3)活塞杆d的圆柱度公差值，应按8级精度选取。4)活塞杆d对d1的径向跳动公差值，应为0.01mm。5)端面T的垂直度公差值，则应按7级精度选取。6)活塞杆上的螺纹，一般应按6级精度加工；如载荷较小，机械振动也较小时，允许按7级或8级精度制造。这里选择按6级精度加工。7)活塞杆上若有联接销孔时，该孔径按H11级加工。该孔轴线与活塞杆轴线的垂直公差值，按6级精度选取。8)活塞杆上下工作表面的粗糙度为Ra0.63m，必要时，可以镀铬，镀层厚度约为0.05mm，镀后抛光。2 活塞杆的计算活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单计算公式进行计算： MapF活塞杆的作用力，N；d活塞杆的直径，m；材料的许用应力，Map.无缝钢管=100110Map 满足要求。活塞杆一般都设有螺纹、退刀槽等结构，这些部位往往是活塞杆上的危险截面，也要进行计算。活塞杆两端的螺纹M72处是危险截面，危险截面处的合成应力应满足： MapF2活塞杆的拉力，N。d2危险截面处的直径，m.材料的许用应力，对中碳钢（调质），=400Map。Mpa满足要求。3 活塞杆的导向套、密封和防尘活塞杆导向套在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆侧的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封装置。当导向套采用非耐磨材料时，其内圈还可装设导向环，用作活塞杆的导向。导向套的结构采用轴套式。导向套的材料采用摩擦系数小、耐磨性好的青铜材料制作。导向套长度的确定：通常采用两段导向段，每段宽度为d/3，两段中线距离为2d/3。受力分析：分析导向套的受力情况。本次设计的液压缸受力主要为拉力，与活塞杆轴线重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要为由安装形式决定的重力产生的力矩。即导向套受到的支撑压应力非常小。远远小于材料的许用压应力，可以不进行验算。所以设计时满足结构及运动要求即可。导向长度的确定：导向长度过短，将使液压缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，一般缸的最小导向长度应满足： 即 导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时，取A=（0.61.0）D当缸径大于80mm时，取 A=（0.61.0）d本次设计液压缸缸径为90mm。大于80mm。所以代入第二个公式，即A=（0.61.0）d。选择A=0.8 d=0.890=72mm。加工要求：导向套外圆与端盖内孔的配合多为H8/f7，内孔与活塞杆外圆的配合多为H9/f9。外圆与内孔的同轴度公差不大于0.03mm，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔中的环形油槽和直油槽要浅而宽，以保证良好的润滑。（1）活塞结构型式：选用组合活塞。组合式活塞结构多样，主要受密封型式决定。组合式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。随着耐磨的导向环的大量使用，多数密封圈与导向环联合使用，大大降低了活塞的加工成本。 1 活塞杆 2活塞 3套筒 4弹性挡圈 5外半卡环图2-5活塞联接图（2）活塞与活塞杆的连接： 选用卡环式，用锁紧机构防止工作时由于往复运动而松开。同时采用静密封。如图2-5。（3）活塞的密封：采用车氏组合密封角形滑环式。（4）活塞尺寸与加工公差：活塞宽度取值为活塞外径的0.8倍。活塞外径的配合采用f9，外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm，端面与轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，外表面的圆度和圆柱度不大于外径公差之半，表面粗糙度（5）活塞的材料液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁、灰铸铁(HT300、HT350)、钢(有的在外径上套有尼龙66、尼龙1010或夹布酚醛塑料的耐磨环)及铝合金等。选择45作为液压缸活塞的材料。2.7密封圈、防尘圈的选用（1）圆形密封圈的特点:圆形密封圈是一种横断面形状为圆形的耐油橡胶形，是液压设备中使用得最多，最广泛的一种密封件，可用于静密封和动密封。为减少或避免运动时圆形圈发生扭曲和变形，用于动密封的圆形圈的断面直径较用于静密封的断面直径大。一般用于动密封的圆形圈也可以用于静密封。与其它的密封圈相比，圆形圈具有以下优点：1)密封性能好，用量少，单圈即可对两个方向起密封作用;2)密封部位结构简单、占用空间小、拆装方便;3)对油液、压力和温度的适应性好;4)动摩擦阻力较小，既可做动密封，又可做静密封使用.其缺点是在作动密封时，启动摩擦阻力较大，使用寿命短。3 确定液压泵及配套电机3.1 液压泵的选用液压泵作为液压系统的动力元件，讲原动机（电动机、柴油机等）输入的机械能（转矩T和角速度w）转换为压力能（压力P和流量q）输出，为执行元件提供压力油。液压泵性能的好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性，在液压传动中占有极其重要的地位。3.2 液压泵的分类液压泵是利用封闭容积的大小变化来工作的。泵内的封闭油腔分为吸油腔和压油腔，当泵轴旋转时，吸油腔的容积增大形成局部真空，油箱中的液体介质在大气压的作用下进入吸油腔，压油腔的容积减小，容腔内的液体介质背挤压排出。根据构件不同，液压泵分为齿轮式，螺杆式，叶片式和柱塞式。一般定义液压泵每转一转理论上可排出的液体体积为泵的理论排量。理论排量取决于液压泵的结构尺寸，与其工作压力无关。按理论排量是否可变，液压泵又分为定量型和变量型两种。液压泵按进、出口的方向是否可变分为单向泵和双向泵。3.3选用液压泵的原则和根据（1）是否要求变量，要求变量选用变量泵，其中单作用叶片泵的工作压力较低，仅适用机床系统。（2）工作压力，目前各类液压泵的额定压力都有所提高，但相对而言，柱塞泵的额定压力最高。（3）工作环境，齿轮泵的抗污染能力最好，因此特别适用于工作环境较差的场合。（4）噪声指标，属于低噪声的液压泵内有啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，后两种泵的瞬时理论流量均匀。（5）效率，按结构形式分，轴向柱塞泵的总效率最高；而同一种结构的液压泵，排量大的总效率高；同一排量的液压泵，在额定工况（额定压力、额定转速、最大排量）时总效率最高，若工作压力低于额定压力或转速低于额定转速、排量小于最大排量，泵的总效率将会下降，甚至下降很多。因此，液压泵应在额定工况（额定压力和额定转速）或接近额定工况的条件下工作。综上所述，本设计中选用斜盘式轴向柱塞泵10SCY14-1B 。3.4 液压泵的主要性能参数泵的型号 10SCY14-1B 泵的排量 10mL/r 额定压力 32Mpa额定转速 1500r/min 驱动功率 10KW 容积效率 重量 16Kg（1）额定压力，在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高压力，10SCY14-1B的额定压力是32Map；泵的工作压力是泵工作时的出口压力，其大小取决于负载。（2）10SCY14-1B的排量是10mL/r，这是液压泵每转一转理论上应排出的油液体积，排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。（3）10SCY14-1B的额定转速是1500r/min。（4）液压泵的流量分为理论流量、实际流量、瞬时流量。理论流量qt，液压泵在单位时间内理论上排出的油液体积，它正比于泵的排量和转速。n泵的额定转速，r/min。V泵的排量，ml/min。实际流量q，液压泵在单位时间内实际排出的油液体积。在泵的出口压力不等于零时，因存在泄漏流量，因此实际流量小于理论流量。液压泵的容积效率。瞬时理论流量qsh，液压泵任一瞬时流量输出的流量，一般液压泵的瞬时理论流量是波动的，既瞬时流量不等于理论流量。额定流量是液压泵在额定压力、额定转速下允许连续运行的流量。（5）10SCY14-1B的驱动功率10KW。（6）液压泵的输出的液压功率，既平均实际流量q和工作压力p的乘积。P工作压力，Pa。q液压泵的实际流量，m3/s。3.5 电动机的选用（1）计算液压泵的驱动功率在泵的规格表中，一般同时给出额定工况（额定压力，额定速，额定流量）下泵的驱动功率，可以按此直接选择电动机，也可按液压泵的实际使用情况，用下式计算液压泵的驱动功率：P=KW式中 -液压泵的额定压力；-液压泵的额定流量；-液压泵的总效率；-转换系数一般液压泵 ；恒功率变量液压泵 0.4；限压式变量叶片泵 ；液压泵实际使用的最大工作压力，Pa 泵实际工作压力 其中 F-活塞杆的拉力 -活塞无杆侧面积-活塞有杆侧面积实际压力：（2）选择电机型号电机型号 Y132S-4额定功率 7.5KW 满载转速 1440r/min额定转矩 2.2 N m 最大转矩 2.2 N m同步转速 1500r/min4 确定液压系统元件、辅件4.1液压系统中液压元件选取根据泵的流量和系统的压力来选取各类阀。（1）溢流阀系统中用到两个溢流阀都选用型号DBDH6P10的溢流阀。通径6mm，P口工作压力40Mpa，T口的工作压力31.5Mpa，流量50L/min，介质矿物油磷酸酯液压液，介质温度-2070度。溢流阀按结构分可分为是直动型和先导型两种，它接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力，有时也接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。本设计中选用的是直动型溢流阀。直动型溢流阀当系统中压力低于弹簧调定压力时，阀不起作用，当系统中压力超过弹簧所调整的压力时，锥阀被打开，油经溢流口会油箱。其压力可以进行一定程度的调节。溢流阀的主要用途有：作定压阀，保持系统压力的恒定；做安全阀，保证系统安全；使系统卸荷，节省能量消耗；远程调压阀用于系统高、低压力的多级控制。本设计中的两个溢流阀都是起到保持系统压力恒定，在定量泵系统中，与节流元件及负载并联，此时阀是常开的，常溢流，随着工作机构需油量的不同，阀门的溢流量时大时小，以调解及平衡进入液压系统中的油量，使液压系统中的压力保持恒定。但由于溢流部分损耗功率，故一般酯应用于小功率带定量泵的系统中。溢流阀的调整压力，应等于系统的工作压力。（2）三位四通电磁换向阀设计中选用型号是4WE6H/W220-50型换向阀的通径是6mm，A、B、P腔的工作压力是31.5Mpa，额定流量60L/min，工作介质是矿物油或磷酸酯，介质温度-3080摄氏度。图4-1 三位四通电磁换向阀图4-1中所示为滑阀阀芯，它借助于电磁铁吸力直接被推动到不同的工作位置上。还有以钢球作为阀芯的，电磁铁通过杠杆推动球阀，使其推力放大34倍，以适应高的工作压力，允许背压也高，适宜在高压、高水基介质的系统中使用。电磁换向阀是实现油路的换向、顺序动作及卸荷的液压控制阀，是通过电气系统的按钮开关、限位开关、压力继电器、可编程控制器以及其他元件发出的电信号控制的。电磁换向阀电源电压有多种等级，直流的常用24V、交流的常用220V。换向滑阀在在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式称为滑阀机能。滑阀机能有很多种，常见的三位四通换向阀机能有O、H、Y、K、M、X、P、J、C、N、U等。采用不同的滑阀机能会直接影响执行元件的工作状态，正确选择滑阀机能是十分重要的。本设计中选用的是H型，中位可卸荷。（3）单向阀选用型号S8A320，工作压力31.5Map，最大流量18L/min，温度范围-3080摄氏度。如图4-2是单向阀的结构图，单向阀有直通式和直角式两种。直通式结构简单，成本低，体积小，但容易产生震动，噪声大 ，在同样流量下，它的阻抗比直角式大，更换弹簧不方便。图4-2 单向阀普通单向阀是一种只允许液流沿一个方向通过，而反向液流则被截止的方向阀。要求其正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性好。单向阀常被安装在泵的出口，一方面防止系统的压力冲击影响泵的正常工作，另一方面在泵不工作的时候防止系统的油液倒流经泵会油箱。（4）液控单向阀选用型号SVP10，工作压力31.5Map，控制压力0.5-31.5Map，液压油是矿物油或磷酸酯液，温度范围-3070摄氏度。图4-3液控单向阀如图4-3所示，液控单向阀是由上部锥型阀和下部活塞所组成，在正常油液的通路时，不接通控制油，与一般直角式单向阀一样。当需要油液反向流动时，活塞下部接通控制油，使阀杆上升，打开锥型阀，油液即可反向流动。（5）单向节流阀型号 SR（C）G-03 额定流量 30L/min最高工作压力 25Mpa 介质温度-1570 重量 2.5Kg（6）板式截止阀截止阀型号 YJFB10H 通径 10mm 4.2过滤器的选用（1）过滤原理过滤是从流体中分离非溶性固体颗粒污染物的过程。它在压力差的作用下，让流体通过多孔隙可透性介质（过滤介质），迫使流体中的固体颗粒被截留在过滤介质上，从而达到分离污染物的目的。液压过滤器简称过滤器或滤油器。它就是采用上述原理，利用过滤介质分离，减少油液中颗粒污染物，使之达到和保持油液目标清洁度的工业装置。（2）过滤器的选择选择过滤器的基本要求如下：1） 过滤精度应满足液压系统的要求；2）具有足够大的过滤能力，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）有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学的或机械的污染；5）在规定的工作温度下，能保持性能稳定，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。本设计所选的过滤器型号为：ZU-H100 10S4.3 液压管路的设计（1）管路的材料无缝钢管耐压高，变形小，耐油，抗腐蚀，虽装配时不易弯曲，但装配后能长期保持原状，用于中高压系统。无缝钢管有冷拔和热轧两种。工作压力比较高的管路多采用10号，15号冷拔无缝钢管，因其外径尺寸准确，质地均匀，强度高，而且可焊性好。（2）管路的内径管路内径的大小取决于管路的种类及管路的种类及管内流速的大小。在流量一定的情况下，内径小则流速高，压力损失大，容易产生噪声；内径大则难于安装，所占空间大，重量大。管路内径一般由下式确定式中 d管路内径（mm）q流量（L/min）v流速（m/s）管内油液的流速推荐值v: 1）吸油管路取v0.5-2m/s V=1m/s2）压油管路取v2.5-6m/s V=4m/s3）泄油回路取v1m/s V=1m/s吸油管道的内径=17.9mm内径d取20mm 外径D取28mm压油管道的内径=8.9mm内径d取10mm 外径D取18mm泄油管道的内径=17.9mm内径d取20mm 外径D取28mm吸油管道的外径取28mm压油管的外径取18mm泄油管道的外径取28mm（3） 管子壁厚的计算管子的壁厚一般可以用下式计算 式中 t管子壁厚；p工作压力；d管子内径；许用应力，对于钢管；n安全系数（当p17.5MPa时，n=4);15号钢的375MPa 管子的壁厚：圆整后 取管子的壁厚为3mm（4）硬管的安装1）管子的长度要短，管径要合适；2）两固定点之间的直管连接，应避免紧拉直管，要有一个松弯部分。这不仅便于装拆，同时也不会因热胀冷缩造成严重的拉应力。3）子的弯曲半径应尽可能大。4）管路的安装连接必须牢固坚实。当管路较长时需要加支撑。 4.4 蓄能器的选用（1）蓄能器的作用 1）作辅助动力源2）补偿泄漏保持压力3）作紧急动力源4）消除脉动5）吸收液压冲击（2）蓄能器总容积的计算蓄能器的总容积是指充气容积，这里选择蓄能器主要用于消除脉动和吸收液压冲击。根据经验选择两个容积为25L的蓄能器即可。（3）蓄能器充气压力的确定由于蓄能器主要用于吸收液压冲击和消除脉动，降低噪声，因此，蓄能器的充气压力应等于蓄能器设置点的正常工作压力。（4）蓄能器的主要参数 型号 NXQA-25/31.5LH 公称压力 31.5MPa 安装方式 垂直安装 （5）蓄能器的安装1）蓄能器的安装蓄能器须安装在便于检查，维修的位置，并要远离热源。蓄能器一般应垂直安装，油口向下，充气阀朝上。装在管路上的蓄能器承受着液压力的作用，因此必须牢靠的固定装置，以防蓄能器从固定部位脱开，引起事故。注意不能用焊接方法进行安装。吸收液压冲击，压力脉动和降低噪声的蓄能器应尽量安装在振源附近。蓄能器与液压泵之间应安装截至阀，以供充气和检查维修使用。5 油箱的设计5.1油箱的用途和分类油箱在系统中的功能主要是储能和散热，也起着分离油液中的气体和沉淀污物的作用。要根据系统的具体条件，合理选用油箱的容积，形式和附件，以使油箱充分发挥作用。油箱有开式和闭式两种:开式油箱应用广泛。箱内液面与大气相通。为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；闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气相通，而将通气孔与具有一定压力的惰性气体相通，充气压力可达0.05MPa。油箱5.2油箱的构造和设计要点油箱的容量很大，能够保证系统工作时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不能满足散热要求时，需要设冷却装置。油箱的排油口（即泵的吸口）为了防止以外落入油箱中污染物，有时装有吸油网式过滤器，由于这种过滤器侵入油箱的深处，不好清理，因此即使设置，过滤网也是很低的。设置油箱主要出口。油箱的排油口与回油口之间的距离应尽可能远些，管口都应插入最低液面以下，以免产生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流动时速度变化不致过大。管口应面向箱壁。吸油管离箱底距离应大于2倍的管径，距箱壁不小于3倍的管径。回油管离箱底的距离也应大于3倍的管径。设置隔板将吸、回油管隔开，使液流循环，油流中的气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流式标准型、回流式和溢流式等几种。在开式油箱上部的通气孔上配置空气滤清器。兼作注油口用。油箱的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，这样可以保证注入油箱中的油液具有一定的污染等级。放油口设置在油箱底部最低的位置，使换油时油液与污物能从放油口顺利的流出。在设计油箱时，从结构上应考虑清洗换油的方便。设置清洗孔，以便于油箱内沉淀物的定期清理。当液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栓加以固定。为了能够观察向油箱中注油液位的上升情况和在系统中看见液位高度，设置一个液位计。油箱的内壁应进行抛丸或喷沙处理，以清除焊渣或铁锈。待灰沙清理干净之后，按不同工作介质进行处理或涂层。对于对矿物油，常采用磷化处理。对于高水基或水，乙二醇等介质，则应采用与介质相容的涂料进行涂刷。以防油漆脱落污染油液。5.3油箱容积确定油箱有效容量一般为泵每分钟流量的37倍。对于行走机械，冷却效果比较好的设备，油箱的容量可选择小些；对于固定设备，空间、面积不受限制的设备，则应采用较大的容量。本设计中油箱的有效容量可用下式大体估算： （6.1）V油箱有效容积，L。q泵的额定流量，L/min。L油箱有效容积要不小于75L。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1：1：11：2：3。为提高冷却效率，安装位置不受限制时，可将液压油箱的容量予以增大。本设计中，油箱长为1200mm，油箱的宽为520mm，油箱的高为815mm.图6-14 油箱结构示意图本次设计的油箱采用了矩形开式油箱结构。设计中把油箱和电控箱分成两部分。液位计采用了内镶式。整体结构采用焊接式结构，端部设有清洗孔。底座是四根10型槽钢焊接而成，和油箱的箱底板焊接。油箱的上盖和箱体焊接而成，这样就避免了对油液的污染，降低了运行成本。6 液压工作介质的选用6.1对液压工作介质的主要要求（1）粘度合适，随温度的变化小（2）润滑性良好（3）抗氧化性（4）剪切安定性好（5）防锈和不腐蚀金属（6）同密封材料相容（7）消泡和抗泡沫性（8）抗乳化性（9）清洁度（10）其他良好的化学稳定性、低温流动性、抗燃性，以及无毒、无臭，在工作压力下，具有充分的不可压缩性。本液压系统中选用：L-HM粘度等级为46的液压油。7 液压系统的安装、使用和维护7.1 液压系统的安装 液压系统的安装是液压系统能否正常运行的一个重要环节。 （1）安装人员 液压传动系统虽然与机械传动系统有大量相似之处，但是液压传动系统确实有它的特性。经过专业培训，并有一定安装经验的人员才能从事液压系统的安装。（2）审查液压系统主要是审查该项设计能否达到预期的工作目标，能否实现机器的动作和达到各项性能指标。安装工艺有无实现的可能。全面了解设计总体各部分的组成，深入地了解各部分所起的作用。审查的主要内容包含以下几点：1）审查液压系统的设计2）鉴定液压系统原理图的合理性3）评价系统的制造工艺水平4）检查并确认液压系统的净化程度5）液压系统零部件的确认6）安装前的技术准备工作7）液压系统在安装前，应按照有关技术资料做好各项准备工作。（3）技术资料的准备与熟悉液压系统原理图、电气原理图、管道布置图、液压元件、辅件、管件清单和有关元件样本等，这些资料都应准备齐全，以便工程技术人员对具体内容和技术要求逐项熟悉和研究。（4）物资准备按照液压系统图和液压件清单，核对液压件的数量，确认所有液压元件的质量状况。尤其要严格检查压力表的质量，查明压力表交验日期，对检验时间过长的压力表要重新进行校验，确保准确可靠。（5）质量检查液压元件在运输或库存过程中极易被污染和锈蚀，库存时间过长会使液压元件中的密封件老化而丧失密封性，有些液压元件由于加工及装配质量不良使性能不可靠，所以必须对元件进行严格的质量检查。液压元件质量检查应注意以下几点：1）各类液压元件型号必须与元件清单一致。2）要查明液压元件保管时间是否过长，或保管环境不合要求，应注意液压元件内部密封件老化程度，必要时要进行拆洗、更换、并进行性能测试。3）每个液压元件上的调整螺钉、调节手轮、锁紧螺母等都要完整无损。4）液压元件所附带的密封件表面质量应符合要求、否则应予更换。5）板式连接元件连接平面不准有缺陷。安装密封件的沟槽尺寸加工精度要符合有关标准。6）管式连接元件的连接螺纹口不准有破损和活扣现象。7）板式阀安装底板的连接平面不准有凹凸不平缺陷，连接螺纹不准有破损和活扣现象。8）将通油口堵塞取下，检查元件内部是否清洁。9）检查电磁阀中的电磁铁芯及外表质量，若有异常不准使用。10）各液压元件上的附件必须齐全。（6）液压辅件质量检查1）油箱要达到规定的质量要求。油箱上附件必须齐全。箱内部不准有锈蚀，装油前油箱内部一定要清洗干净。2）所领用的滤油器型号规格与设计要求必须一致，确认滤芯精度等级，滤芯不得有缺陷，连接螺口不准有破损，所带附件必须齐全。3）各种密封件外观质量要符合要求，并查明所领密封件保管期限。有异常或保管期限过长的密封件不准使用。4）蓄能器质量要符合要求，所带附件要齐全。查明保管期限，对存放过长的蓄能器要严格检查质量，不符合技术指标和使用要求的蓄能器不准使用。5）空气滤清器用于过滤空气中的粉尘，通气阻力不能太大，保证箱内压力为大气压。所以空气滤清器要有足够大的通过空气的能力。（7）液压管道的安装要求液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。布管设计和配管时都应先根据液压原理图，对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。管道的敷设排列和走向应整齐一致，层次分明。尽量采用水平或垂直布管，水平管道的不平行度应2/1000；垂直管道的不垂直度应2/400。用水平仪检测。平行或交叉的管系之间，应有10以上的空隙。管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接。管道的重量不应由阀、泵及其它液压元件和辅件承受；也不应由管道支承较重的元件重量。较长的管道必须考虑有效措施以防止温度变化使管子伸缩而引起的应力。使用的管道材质必须有明确的原始依据材料，对于材质不明的管子不允许使用。液压系统管子直径在50以下的可用砂轮切割机切割。直径50以上的管子一般应采用机械加工方法切割。如用气割，则必须用机械加工方法车去因气割形成的组织变化部分，同时可车出焊接坡口。除回油管外，压力由管道不允许用滚轮式挤压切割器切割。管子切割表面必须平整，去除毛刺、氧化皮、熔渣等。切口表面与管子轴线应垂直。一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管，完成一段，组装后，再配置其后一段，以避免一次焊完产生累积误差。焊接工艺的选择：乙炔气焊主要用于一般碳钢管壁厚度小于等于2的管子。电弧焊主要用于碳钢管壁厚大于2的管子。管子的焊接最好用氩弧焊。对壁厚大于5的管子应采用氩弧焊打底，电弧焊填充。必要的场合应采用管孔内充保护气体方法焊接。焊条、焊剂应与所焊管材相匹配，其牌号必须有明确的依据资料，有产品合格证，且在有效使用期内。焊条、焊剂在使用前应按其产品说明书规定烘干，并在使用过程中保持干燥，在当天使用。焊条药皮应无脱落和显著裂纹。液压管道采用对接焊时，焊缝内壁必须比管道高出0.30.5。不允许出现凹入内壁的现象。在焊完后，再用锉或手提砂轮把内壁中高出的焊缝修平。去除焊渣、毛刺，达到光洁程度。对接焊焊缝的截面应与管子中心线垂直。焊缝截面不允许在转角处，也应避免在管道的两个弯管之间。在焊接配管时，必须先按安装位置点焊定位，再拆下来焊接，焊后再组装上整形。管道配管焊接以后，所有管道都应按所处位置预安装一次。将各液压元件、阀块、阀架、泵站连接起来。各接口应自然贴和、对中，不能强扭连接。当松开管接头或法兰螺钉时，相对结合面中心线不许有较大的错位、离缝或跷角。如发生此种情况可用火烤整形消除。可以在全部配管完毕后将管夹与机架焊牢，也可以按需求进行。管道在配管、焊接、预安装后，再次拆开进行酸洗磷化处理。经酸洗磷化后的管道，向管道内通入热空气进行快速干燥。干燥后，如在几日就复装成系统、管内通入液压油，一般可不作防锈处理，但应妥善保管。如须长期搁置，需要涂防锈涂料，则必须在磷化处理48小时后才能涂装。应注意，防锈涂料必须能与以后管道清洗时的清洗液或使用的液压油相容。管道在酸洗、磷化、干燥后再次安装起来以前，需对每一根管道内壁先进行一次预清洗。预清洗完毕后应尽早复装成系统，进行系统的整体循环净化处理，直至达到系统设计要求的清洁度等级。软管的应用只限于以下场合：设备可动元件之间便于替换件的更换处抑制机械振动或噪声的传递处软管的安装一定要注意不药使软管和接头造成附加的受力、扭曲、急剧弯曲、磨擦等不良工况。软管在装入系统前，也应将内腔及接头清洗干净。（8）液压件安装要求1）泵的安装在安装时，油泵、电动机、支架、底座各元件相互结合面上必须无锈、无凸出斑点和油漆层。在这些结合面上应涂一薄层防锈油。2）集成块的安装阀块所有各油流通道内，尤其是空与孔贯穿交叉处，都必须仔细去净毛刺，用探灯伸入到孔中仔细清除、检查。阀块外周及各周棱边必须倒角去毛刺。加工完毕的阀块与液压阀、管接头、法兰相贴合的平面上不得留有伤痕，也不得留有划线的痕迹。阀块加工完毕后必须用防锈清洗液反复用加压清洗。各孔流道，尤其是对盲孔应特别注意洗净。清洗槽应分粗洗和精洗。清洗后的阀块，如暂不装配，应立即将各孔口盖住，可用大幅的胶纸封在孔口上。往阀块上安装液压阀时，要核对它们的型号、规格。各阀都必须有产品合格证，并确认其清洁度合格。核对所有密封件的规格、型号、材质及出厂日期（应在使用期内）。装配前再一次检查阀块上所有的孔道是否与设计图一致、正确。检查所用的连接螺栓的材质及强度是否达到设计要求以及液压件生产厂规定的要求。阀块上各液压阀的连接螺栓都必须用测力扳手拧紧。拧紧力矩应符合液压阀制造厂的规定。凡有定位销的液压阀，必须装上定位销。阀块上应订上金属制的小标牌，标明各液压阀在设计图上的序号，各回路名称，各外接口的作用。阀块装配完毕后，在装到阀架或液压系统上之前，应将阀块单独先进行耐压试验和功能试验。7.2 液压元件的安装各种液压元件在安装时都必须注意一些问题，其注意事项如下：（1）装前元件应进行质量检查，若确认元件被污染需进行清洗，合格后安装。（2）安装前应将各种自动控制仪表进行校验。这对以后的调整工作极为重要，以避免不准确而造成事故。（3）液压泵装置安装要求如下。1）液压泵与原动机之间的联轴器的安装，必须保证中心线对齐。2）外露的旋转轴、联轴器安装防护罩。3）液压泵与原动机的安装底座必须有足够的刚性，以保证运转时始终同轴。4）液压泵的进油管路密封必须可靠，不得吸入空气。（4）油箱装置安装要求如下。1）油箱应仔细清洗，用压缩空气干燥后，再用煤油检查焊缝质量。2）油箱底部应高于安装面150mm以上，以便搬移，放油和散热。3）必须有足够的支撑面积，以便在安装和装配时用垫片和楔块等进行调整。（5）液压阀的安装要求如下：1）阀的安装方式应符合制造厂规定；2）板式阀安装必须有正确的定向措施；3）为了保证安全，阀的安装必须考虑重力、冲击、振动对阀内主要零件的影响。（6）其它辅件的安装要求如下：1）滤油器：为了检测滤油器何时需要清洗和更换滤芯，必须装有污染指示器或设有测试装置。；2）蓄能器：蓄能器充气种类和安装必须符合制造厂的规定；蓄能器的安装位置必须远离热源；蓄能器在泄压前不得拆卸，禁止在蓄能器上进行焊接、铆接和机加工。3）密封件：密封件的材料必须与它相接触的介质相容；密封件的使用压力、温度以及密封件的安装应符合有关标准规定。（7）液压缸的安装要求如下；1）液压缸的安装必须符合设计图样和制造厂的规定；2）安装液压缸时，进出油口的位置应放在最上面；3）配管连接不得松弛。7.3管路的安装与清洗洗应在管路配制完毕，且以具备冲洗条件后进行。管路酸洗复位后，应尽快进行循环冲洗，以保证清洁和防锈。管路安装应遵循下列要求：1） 管路敷设、安装应按有关工艺规范进行；2） 管路敷设、安装应防止元件、液压元件受到污染；3） 管路应在自由状态下进行敷设，焊装后的管路固定和连接不得施加过大的径向力强行固定和连接；4） 管路的排列和走向应整齐一致，层次分明，尽量采用水平和垂直布管。7.4 试压系统的压力试验应在系统的安