30吨板坯升降台设计
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摘 要
本次毕业设计对象是液压升降平台，这套装置主要用于举升重物。它的举升高度为1.5米，举升重量为30吨，其动作主要是由三个单作用液压缸推动台面来实现的。该液压升降平台主要由两个部分组成：机械部分和液压部分，其中机械部分主要由台面和螺栓联结组成。本设计选择了机械部分材料与结构，并对其进行受理分析与校核，以便检验是否满足强度、刚度的要求，分析及校核的结果证明机械结构的设计可以满足要求。在对液压控制系统的设计过程中，先进行了总体方案设计。卸荷回路我选择了带有二位二通电磁换向阀的卸荷回路；确定了基本回路后，又确定了液压系统的传动形式，由于开式系统所具有的系统简单和散热条件好等优点，所以把传动系统确定为开式系统。在拟定液压系统原理图后，对液压元件及辅件进行了设计、选择，并对其进行校核。经过计算后液压缸选定为UY型冶金专用液压缸，液压泵选定为双作用叶片泵，根据系统工作的最大功率我选择的电动机为Y22M-2三相异步电动机。在确定泵后，又对其他的元件及辅件进行了合理的选择，最后确定各种元件后,进一步完成了我的设计题目。
关键词：液压 升降平台 台面 液压泵
ABSTRACT
I graduated from the current design is done mainly hydraulic lifts, mainly divided into two parts: mechanical and hydraulic parts. Mechanical parts which I think the main needs to be considered is the subject of several major part of the intensity: on board planes, under the board planes, within and outside link connecting rod. In this part of my four were on board from top to bottom-line Analysis of the internal and external linkage, I had the strength check. After my analysis and after checking I think I can satisfy the design requirements. Then I entered the various parts of the hydraulic choice. In the choice of the hydraulic control circuit all the time, in the loop on a comparison of the governor after I selected the import speed loop circuit; unloading loop I chose the valve of the unloading circuit; packing circuit I have chosen The use of one-way valve controlling the packing circuit. In determining the needs of the various circuit I, I'm sure I wear the hydraulic system of fixed form, according to open-system and the system simple cooling system features good condition, I set my drive system for open - System. On the other hydraulic components accessories choice, I had to them after the calculation of the hydraulic cylinders after I voted 45 mm of hydraulic cylinders, according to the transmission gear pump stability, I take my pump as a gear Pump, according to my system the maximum power of the work I elected to the motor Y112M-4 to three-phase asynchronous motor. I set the pump, I also based on this I need the yuan other accessories for a reasonable Choose, finally, I identified a variety of components, further complete the design of the topics I.
Keywords：Hydraulic; Lifting Platform; Table; Hydraulic Pump
目录
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
1 绪论 1
1.1升降台的发展及现状 1
1.2课题的研究意义和目的 3
1.3课题的主要内容 3
2 方案论证 4
2.1机械式升降台设计 4
2.1.1机械式升降台构件运动分析 4
2.1.2主要构件的设计计算 5
2.2液压传动与机械传动优缺点比较 7
3液压式板坯升降台设计计算 8
3.1确定基本回路 8
3.1.1卸荷回路 8
3.1.2调速回路的确定 9
3.1.3保压回路的确定 9
3.2液压传动系统的形式确定 10
3.3液压系统原理图 10
3.4确定液压缸参数 11
3.4.1 初选系统压力 11
3.4.2 液压缸的选取与校核 11
3.5泵与电动机的选择 13
3.5.1泵的选择 13
3.5.2电机的选择 14
3.6管接头的选择 15
3.7油箱的设计 15
3.8滤油器的选择 15
3.9溢流阀的选择 16
3.10电磁换向阀的选择 16
3.11液控单向阀的选择 16
3.12分流集流阀的选择 16
3.13选择液压油 17
3.14效率的计算 17
3.14.1计算沿程损失 17
3.14.2 效率计算 19
3.15系统发热和温升 19
4其他机械部分的选择 21
4.1台面的设计计算 21
4.2 台面横梁的设计计算 21
4.3螺栓的选择 21
4.4螺钉的选择 21
4.5垫圈的选择 21
4.6褶皱套的选择 22
5 设备维护与管理方法 23
5.1设备的使用和维护 23
5.2设备的安装与注意事项 25
5.2.1设备的安装 25
5.2.2安装注意事项 25
5.3常见故障及排除方法 26
6结论 28
参考文献 29
致谢 30
1 绪论
1.1升降台的发展及现状
液压传动能在运动过程中实现无级调速、调速方便。液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压传动易于实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广。
液压升降平台由于升降平稳、安全可靠、操作简单，经济实用，被广泛应用于生产流水线和仓库、造纸、医药等行业，主要用于生产流水线高度差之间货物运送；物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。因此，对于液压升降平台的设计与研究具有重要意义。
我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3，寿命为国外的1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求总量约11亿件，销售总额约13亿元。
社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等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。为了适应这些目标和满足用户的需要，现代液压气动产品发展呈如下主要趋势。
① 减少能耗,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)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)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)静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。
4)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)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。日本小松、日立、川崎、德国Rexroth，Linde，美国Eiton-Vickers’，Parker都采用负荷传感系统，可节省功率20-30%。
6)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。
② 主动维护
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。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。
③ 机电一体化
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、响应快等优点,其主要发展动向如下：
1)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on-oE系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)展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。
3)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)算机仿真标准化，特别对高精度、“高级”系统更有此要求。
5)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。
液压元件由于制造精度高，因而造价相对于机械零件要求，为了做到经济实惠，在选择液压元件时，尽量以国内同类产品代替国外产品。比如电磁换向阀，我选择了沈阳液压件厂的产品，并且有直流电源和交流电源两种，我选择了交流电源。因为，虽然用直流电源，电磁换向阀如果卡位，电磁块不至于被烧坏。但配置一套直流电源的价格远比一个电磁块的价格高，况且电磁阀被卡住的情况也是偶而的。权衡了一下还是选择了交流电池。同理，在一些产品性能不相上下时，我尽量选用了沈阳液压件厂的产品。可以省去运费和避免一些其它问题，这都降低了成本。
1.2课题的研究意义和目的
课题研究的升降台是钢铁公司中板厂重要的辅助设备，设计他的目的在于使其能够更好的配合推钢机将板坯送上炉前辊道，从而满足重庆钢铁股份有限公司中板厂的生产要求。升降台的完成的是上下俩个动作，但是对升降台上升多少的精度要求高。所以设计出好的升降台意义就是能够使其更好的配合推钢机完成既定动作，提高升降台的安全系数、寿命，使操作更加简单以及在维护维修方面能够更加方便。
1.3课题的主要内容
查阅国内外有关论文、文献，了解板坯升降台的历史、现状与发展趋势。现场调研重庆钢铁中板厂的工艺流程、总体规划设计等。研究板坯升降台设计的主要参数、工艺流程决策确定过程、设备选型依据。进行升降台设计的必要的可行性和必要性的分析。完成升降台主要零部件的强度、刚度的校核。设计完成“年生产能力不小于100万吨”的生产任务；主要设备选型；控制方式策略。
置。
5） 液压缸的安装要求如下
a.液压缸的安装必须符合设计图样和制造厂的规定。
b.安装液压缸时，如果结构允许，进出油口的位置应在最上面，应装成使其能自动放气或装有方便的放气阀。
c.液压缸的安装应牢固可靠，为了防止热膨胀的影响，在行程大和温度高的场合下，缸的一端必须保持浮动。
d.配管连接不得松弛。
e.液压缸的安装面和活塞杆的滑动面，应保持足够的平行度和垂直度。
f.密封圈不要装的太紧。
8）系统内开闭器的手轮位置和泵、各种阀以及指示仪表等的安装位置，应注意使用和安装的方便。
5.3常见故障及排除方法
①液压泵噪声严重、压力拨动厉害。故障分析如下：
1） 吸油管及过滤器堵塞。
2） 吸油管密封处漏气或油液中有气泡。
3） 泵与联轴器不同轴。
4） 油位低。
相应的排除方法
a. 清洗过滤器使吸油管通畅，正确选用过滤器。
b. 在连接部位或密封处加点油，如噪声减小，可拧紧接头处或更换密封圈，回油管口应在油面以下，与吸油管要有一定距离。
c. 调整同轴。
d. 加油液。
②溢流阀噪声及振动的故障分析
1） 螺母松动。
2） 弹簧变形，不复原。
3） 滑阀配合过紧。
4） 主滑阀动作不良。
5） 锥阀磨损。
6） 出油路中有空气。
7） 流量超出允许值。
8） 和其他阀产生共振。
相应的排除方法
a. 紧固螺母。
b. 检查并更换弹簧。
c. 修研滑阀，使其灵活。
d. 检查滑阀与壳体的同轴度。
e. 换锥阀。
f. 排除空气。
g. 更换与流量对应的阀。
h. 略为改变阀的额定压力值。
③流量不正常故障分析
1）流量控制装置调整太低。
2）溢流阀或者卸荷阀压力调的太低。
3）泵、阀、缸及其他元件磨损。
相应的排除方法
a． 调高。
b． 调高。
c． 更换或修理。
6结论
我设计的是中板厂30吨的板坯升降台，采取的升降方式为液压型。经过计算液压缸的速度设置为0.2m/s，持续工作时间为10h，这样既能让升降台有足够时间检查升降台磨损情况也能满足每年完成100万吨的生产要求。在设备的安装方面也能满足现场的条件。
参考文献
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致谢
这次毕业设计中机械学院的各位老师给了我很大的帮助，特别是我的导师何
正春，在我遇到不明白或者不会的知识的时候及时的帮我讲解，让我以便于可以及时的进行我的设计。在这里还要感谢以为无言的老师：图书馆。我在那里查阅了许多的专业书籍，并且掌握了大量的关于液压方面的知识，没有它的帮助我也不会这么顺利的完成我的毕业设计。对于讲师我在这里再一次向你们表示最为真诚的感谢，我想你们需要的不是学生们给你们说了多好听的话，你们最希望看到的是你们的学生会在今后的道路上更加的努力有一个美好的明天。我想对你们说：敬爱的老师，你们放心，我会做到的。并把最衷心的感谢再一次献给你们。
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