毕业论文终稿-破拆机器人的液压系统设计[下载送CAD图纸 全套打包资料]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑大学毕业设计论文破拆机器人液压系统设计学号姓名专业系别指导教师二一五年六月需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763I目录摘要IIIABSTRACTIV第1章绪论111研究背景及意义112国内外研究现况1121国外现状2122国内现状2第2章液压系统总体方案设计321破拆机器人功能分析322液压系统方案选定4221液压系统的基本组成4222液压系统基本回路选择423拟定液压系统原理图11231液压系统原理图11232系统工作循环分析12第3章液压元件的设计与选择1331技术参数的选择1332执行元件的选择14321各执行液压缸的选择14322各执行马达的选择15323破碎锤的选择1733动力元件的选择18331液压泵的选择18332柴油发动机的选择1934液压阀的选择20341根据液压阀额定压力来选择20342液压阀的安装方式的选择21343液压阀的控制方式的选择21需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763II344液压阀的结构形式的选择2135其他辅助元件的设计与选择22351油箱设计22352油管设计22353蓄能器的选择23第4章液压系统性能验算2441液压系统压力损失24411沿程压力损失24412局部压力损失2442热平衡验算25总结27参考文献28致谢29需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763III摘要破拆机器人广泛应用于建筑破拆、抢险救援、水泥、冶金、核能等行业，而且随着社会的发展，它的应用范围越来越广。在破拆机器人中液压系统是它的核心部分。本文首先分析了破拆机器人的研究现况及功能要求，在此分析基础上选择了液压系统基本回路的方案，并把个基本回路组合得到液压系统原理图；然后，通过计算选定了各液压元件并进行了液压系统性能验算；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了液压系统原理图、液压缸装配图等。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如液压传动、机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词破拆机器人，液压系统，工作装置，油缸需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763IVABSTRACTDEMOLITIONROBOTSAREWIDELYUSEDINBUILDINGDEMOLITION,RESCUE,CEMENT,METALLURGY,NUCLEARENERGYANDOTHERINDUSTRIES,ANDWITHTHEDEVELOPMENTOFSOCIETY,ITISINCREASINGLYWIDERANGEOFAPPLICATIONSDEMOLITIONROBOTINTHEHYDRAULICSYSTEMISITSCORETHISPAPERANALYZESTHERESEARCHSTATUSANDFUNCTIONSREQUIREREMOVALOFTHEROBOT,INTHISANALYSISTOSELECTTHEBASICCIRCUITHYDRAULICSYSTEMONTHEBASISOFTHEPROGRAM,ANDTHEBASICLOOPCOMBINATIONTOOBTAINAHYDRAULICSYSTEMDIAGRAMTHEN,BYCALCULATINGTHESELECTEDHYDRAULICCOMPONENTSANDCHECKINGTHEPERFORMANCEOFTHEHYDRAULICSYSTEMANDFINALLY,THROUGHAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWASCHEMATICDIAGRAMOFTHEHYDRAULICSYSTEM,THEHYDRAULICCYLINDERASSEMBLYDIAGRAMSTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASHYDRAULIC,MECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MATERIALS,MECHANICS,TOLERANCEANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWINGANDTHELIKEMASTEREDTHEDESIGNOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADMAPPINGSOFTWARE,THEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSDEMOLITIONROBOTS,HYDRAULICSYSTEMS,EQUIPMENT,CYLINDER需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763V需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763VI需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763VII需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763VIII需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763IX需要CAD图纸，Q咨询4149516051章绪论11研究背景及意义破拆机器人是结合高危环境特点开发的一种遥控多功能作业机器人，广泛应用于水泥行业和冶金矿业中对各种炉窑的打壳、拆砖及破拆；对各种冶金炉、鱼雷罐车、钢包的打渣拆包及清理；在建筑行业对危旧建筑物的破拆；在抢险救援工作中对剧毒化学物质泄漏、核物料泄漏的搬运与处理。由于其安全可靠性，工作灵活性及其对劳动生产率的提高所发挥的有效作用，得到越来越多设计和施工单位的认可，有着较好的推广前景。在破拆机器人中，液压系统是它的核心部分，液压系统为各个负载装置传递动力，对每个负载的运动产生重要的影响，所以它对整机的性能有着决定性的影响，因此对其进行细致深入的研究具有重要的理论意义和实用价值。12国内外研究现况破拆机器人是工业机器人的一种。它实际上就是一个带有液压破碎锤的，具有遥控拎制功能的工业机器人。它的关键技术涉及很多方，主要包括机械设计与制造、电子电工技术、计算机原理、网络程序设计、了专感器、白动控制、数字信号处理、优化设计、人工智能、机器人学等。随着社会的发展和知识经济的到来，人力劳动的成本越来越高，人们也更加珍惜自身的健康和生命，世界各国都在争先恐后的发展高新技术，破拆机器人技术作为其中的垂要分支受到各国的普遍重视。在破拆机器人中，液压系统是核心之一，它的性能具有决定性的影响因此液压传动系统也就成为了破拆机器人的各种系统非常重要的分系统之一典型的破拆机器人如图11。需要CAD图纸，Q咨询41495160511破拆机器人121国外现状破拆机器人是在20世纪70年代开始出现的，到H前为止也就经历了短短30多年时间的发展，不过它的发展速度非常迅速，应用范围则正在不断扩大。现在，在欧美等发达国家破拆机器人己经开始作为高新技术产业中一个新兴的产业，正在朝着标准化、系列化、多功能化等方向发展。但是日前为止，国外研制生产破拆机器人的厂家还不是特别多，它们主要有瑞典布鲁克公司、德国的托普泰克公司、芬兰的FINMAC公司。瑞典布鲁克公司目前破拆机器人最大的供应商，产品销往世界各地。主要产品有BROKK系列型破拆机器人。此外还有托普泰克公司生产I型破拆机器人。它们一般都包括机架、履带带行走机构、回转机构、工作机构、液压支腿、破拆工具及动力系统、液从系统、电气控制系统、无线或有线遥控系统等组成。122国内现状我国是从20世纪末才开始引进了破拆机器人产品，例如河北冀东水泥厂引进用于转窖拆砖；太原钢铁公司用做拆包和炉日清理等等，由于引进的破拆机器人很大程度上改善了作业环境、极大的提高了作业效件，所以破拆机器人的进引起厂我国建筑破拆等一方破拆方式的苹命性变革，同时使这种变革比国外产广了更加深远。目前我国工业机器人技术的研究水平已经达到国际先述的程度，但对破拆机器人的研究却终少破拆工作需要大功率、高频冲击振动，可靠性高，如何将机器人技术引进到破拆机器人中，还需要做更大的研究，我目前还没有破拆机器人专业生厂家，相关研究的机构也还很少。近年来马鞍山液压机械制造有限公。在生产销破碎锤及多功能液压破碎车的基础上，结合我国工程机械的实际发展状况，独立研制出厂多功能破拆机器人。该破拆机器人采用监控摄像机进行远程监视技术，对彼破拆体进行远程监控无线遥控操作，特别适合建筑破拆、抢险救援、水泥、冶金、核能等行业中使川。广泛应用于隧退施土，可以完成转炉，回转窑，铡水包等地面破拆以及隧道修补，旧建筑物破碎破拆。破拆机器人采用了小型伺服行走系统，破碎锤具有动作灵活、效率高。需要CAD图纸，Q咨询4149516052章液压系统总体方案设计21破拆机器人功能分析按照破拆机器人的工作装置、回转装置、行走装置及其它装置的工作及传动需要，把各种液压泵、液压马达、液压阀等液压元件用液压油管有顺序有规律地连接在一起就可以组成一个破拆机器人的液压系统。在工作的过程中，液压系统是用油液作为自己的工作过程中介质、然后利用液压泵把发动机送出的机械能转变为液压油的液压能来传递，然后通过液压缸和液压马达等各种执行元件再把液压油的液压能转变为各种机械能，这样就可以实现破拆机器人所需要的各种动作。破拆机器人的破拆动作比较复杂，主要机构需要经常启动、制动、换向，冲击和振动非常频繁，温度和环境变化大，因此破拆机器人液压系统应满足要求如下（1）动力性方面；（2）操纵性方面；（3）节能性方面；（4）安全性方面。按照不同的功能可将破拆机器人液压系统分为三个基本部分工作装置液压系统，回转装置液压系统、行走装置液压系统。破拆机器人工作装置液压系统主要由大臂、二臂、三臂、液压破碎锤及相应的液压缸组成，它包括大臂、二臂、三臂、液压破碎锤四个液压回路。回转装置液压系统的功能是将工作装置和上部转台实现向左或向右的回转，以便执行更大范围破碎破拆的工作，能够完成回转装置动作的液压元件一般是液压回转马达。回转装置液压系统在工作的过程中要求必须满足条件是在回转过程速度必须迅速、在刚开始回转时和最后停止回转时必须没有大的冲击、振动和摇摆，当与其它执行元件进行复合动作时，能够实现合理地分配各个执行元件的流量。车架及行走装置的主要作用是支撑破拆机器人的整机质量并能够完成行走任务，目前大多数采用的是履带式的结构，所使用的液压元件主要是行走马达。行走系统的设计特别需要特别注意的是直线行驶问题，即在破拆机器人行走过程中，如果有其他执行元件动作，要能够保证不产生行走偏转的现象。综上述分析可知，为了实现安全有效的工作，破拆机器人的液压系统要能够实现需要CAD图纸，Q咨询414951605下几方面的功能（1）破拆机器人，在左、右履带同时行走的过程中，必须要保证能够实现整机直线行走的功能。还要能够保证整机的转向灵活、行走方便，并且可以原地转向，以提高破拆机器人的工作灵活性。（2）破拆机器人的工作装置和回转装置既要能够单独动作，又能够进行复合动作，这样可以提高破拆机器人的工作效率。（3）破拆机器人要保证大臂、二臂、三臂和液压破碎锤能够各自进行单独动作，也可以相互配合进行复合动作。（4）保证破拆机器人的一切动作都是可逆的，并且能够实现无级变速。22液压系统方案选定221液压系统的基本组成破拆机器人液压系统的基本组成见图21222液压系统基本回路选择基本回路是由一个或几个液压元件组成、能够完成特定的单一功能的典型回路，它是液压系统的组成单元。液压破拆机器人液压系统中基本回路有限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流回路、行走回路、合流回路、再生回路、闭锁回路、操纵回路等。（1）限压回路限压回路用来限制压力，使其不超过某一调定值。限压的目的有两个一是限制系统的最大压力，使系统和元件不因过载而损坏，通常用安全阀来实现，安全阀设置需要CAD图纸，Q咨询414951605主油泵出油口附近；二是根据工作需要，使系统中某部分压力保持定值或不超过某值，通常用溢流阀实现，溢流阀可使系统根据调定压力工作，多余的流量通过此阀流回油箱，因此溢流阀是常开的。液压破拆机器人执行元件的进油和回油路上常成对地并联有限压阀，限制液压缸、液压马达在闭锁状态下的最大闭锁压力，超过此压力时限压阀打开、卸载保护了液压元件和管路免受损坏，这种限压阀（图21）实际上起了卸荷阀的作用。维持正常工作，大臂液压缸虽然处于“不工作状态”，但必须具有足够的闭锁力来防止活塞杆的伸出或缩回，因此须在大臂液压缸的进出油路上各装有限压阀，当闭锁压力大于限压阀调定值时，限压阀打开，使油液流回油箱。限压阀的调定压力与液压系统的压力无关，且调定压力愈高，闭锁压力愈大，对破拆机器人作业愈有利，但过高的调定压力会影响液压元件的强度和液压管路的安全。通常高压系统限压阀的压力调定不超过系统压力的25，中高压系统可以调至25以上。1换向阀2限压阀3油缸图21限压回路（2）缓冲回路液压破拆机器人满斗回转时由于上车转动惯量很大，在启动、制动和突然换向时会引起很大的液压冲击，尤其是回转过程中遇到障碍突然停车。液压冲击会使整个液压系统和元件产生振动和噪音，甚至破坏。破拆机器人回转机构的缓冲回路就是利用缓冲阀等使液压马达高压腔的油液超过一定压力时获得出路。图22为液压破拆机器人中比较普遍采用的几种缓冲回路。需要CAD图纸，Q咨询41495160522A中回转马达两个油路上各装有动作灵敏的小型直动式缓冲（限压）阀2、3，正常情况下两阀关闭。当回转马达突然停止转动或反向转动时，高压油路的压力油经缓冲阀3泄回油箱，低压油路则由补油回路经单向阀4进行补油，从而消除了液压冲击。缓冲（限压）阀的调定压力取决于所需要的制动力矩，通常低于系统最高工作压力。该缓冲回路的特点是溢油和补油分别进行，保持了较低的液压油温度，工作可靠，但补油量较大。图22（B）是高、低压油路之间并联有缓冲阀，每一缓冲阀的高压油口与另一缓冲阀的低压油口相通。当回转机构制动、停止或反转时，高压腔的油经过缓冲阀直接进入低压腔，减小了液压冲击。这种缓冲回路的补油量很少，背压低，工作效率高。图22（C）是回转马达油路之间并联有成对单向阀4、5和6、7，回转马达制动或换向时高压腔的油经过单向阀5、缓冲（限压）阀2流回油箱，低压腔从油箱经单向阀6获得补油。1换向阀23缓冲阀4567单向阀图22缓冲回路上述各回转回路中的缓冲（限压）阀实际上起了制动作用，换向阀1中位时回转马达两腔油路截断，只要油路压力低于限压阀的调定压力，回转马达即被制动，其最大制动力矩由限压阀决定。当回转操纵阀回中位产生液压制动作用时，破拆机器人上部回转体的惯性动能将转换成液压位能，接着位能又转换为动能，使上部回转体产生反弹运动来回振动，使回转齿圈和油马达小齿轮之间产生冲击、振动和噪声，同时破碎锤来回晃动，致使破碎锤中的土洒落，因此破拆机器人的回转油路中一般装设防反弹阀。（3）节流回路节流调速是利用节流阀的可变通流截面改变流量而实现调速的目的，通常用于定需要CAD图纸，Q咨询414951605系统中改变执行元件的流量。这种调速方式结构简单，能够获得稳定的低速，缺点是功率损失大，效率低，温升大，系统易发热，作业速度受负载变化的影响较大。根据节流阀的安装位置，节流调速有进油节流调速和回油节流调速两种1齿轮泵2溢流阀3节流阀4换向阀5油缸图23节流回路图23A为进油节流调速，节流阀3安装在高压油路上，液压泵1与节流阀串联，节流阀之前装有溢流阀2，压力油经节流阀和换向阀4进入液压缸5的大腔使活塞右移。负载增大时液压缸大腔压力增大，节流阀前后的压力差减小，因此通过节流阀的流量减少，活塞移动速度降低，一部分油液通过液流阀流回油箱。反之，随着负载减小，通过节流阀进入液压缸的流量增大，加快了活塞移动速度，液流量相应地减少。这种节流方式由于节流后进入执行元件的油温较高，增大渗漏的可能性，加以回油无阻尼，速度平稳性较差，发热量大，效率较低。图23B为回油节流调速，节流阀安装在低压回路上，限制回油流量。回油节流后的油液虽然发热，但进入油箱，不会影响执行元件的密封效果，而且回油有阻尼，速度比较稳定。液压破拆机器人的工作装置为了作业安全，常在液压缸的回油回路上安装单向节流阀，形成节流限速回路。如图23（C）所示，为了防止大臂因自重降落速度太快而发生危险，其液压缸大腔的油路上安装由单向阀和节流阀组成的单向节流阀。此外，二臂液压缸、破碎锤液压缸在相应油路上也装有单向节流阀。（4）行走限速回路履带式液压破拆机器人下坡行驶时因自重加速，可能导致超速溜坡事故，且行走需要CAD图纸，Q咨询414951605达易发生吸空现象甚至损坏。因此应对行走马达限速和补油，使行走马达转速控制在允许范围内。1换向阀23压力阀456单向阀89安全阀10行走马达图24行走限速回路行走限速回路是利用限速阀控制通道大小，以限制行走马达速度。比较简单的限速方法是使回油通过限速节流阀，破拆机器人一旦行走超速，进油供应不及，压力降低，控制油压力也随之降低，限速节流阀的通道减小，回油节流，从而防止了破拆机器人超速溜坡事故的发生。履带式液压破拆机器人行走马达常用的限速补油回路如图24所示，它由压力阀2、3，单向阀4、5、6、7和安全阀8、9等组成。正常工作时换向阀1处于右位，压力油经单向阀4进入行走马达10，同时沿控制油路推动压力阀2，使其处于接通位置，行走马达的回油经压力阀2流回油箱。当行走马达超速运转时，进油供应不足，控制油路压力降低，压力阀2在弹簧的弹力作用下右移，回油通道关小或关闭，行走马达减速或制动，这样便保证了破拆机器人下坡运行时的安全。这种限速补油回路的回油管路上装有510BAR的背压阀，行走马达超速运转时若主油路压力低于此值，回油路上的油液推开单向阀5或7对行走马达进油腔补油，以消除吸空现象。当高压油路中压力超过安全阀8或9的调定压力时，压力油经安全阀返回油箱。需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976391行走2大臂破碎锤3前泵4行走5后泵6回转二臂7先导油压图25直走阀油路此外为了实现工作装置、行走同时动作时的直线行驶，一般采用直行阀，图25为直行阀工作原理图。在行驶过程中，当任一作业装置动作时，作业装置先导操纵油压就会作用在直行阀上，克服弹簧力，使直行阀处于上位。图中前泵并联供左右行走，后泵并联供回转、二臂、破碎锤和大臂动作，后泵还可通过单向阀和节流孔与前泵合流供给行走。（5）合流回路为了提高破拆机器人生产效率、缩短作业循环时间，要求大臂提升、二臂收放和破碎锤转动有较快的作业速度，要求能双（多）泵合流供油，一般中小型破拆机器人大臂液压缸和二臂液压缸均能合流，大型破拆机器人的破碎锤液压缸也要求合流。目前采用的合流方式有阀外合流、阀内合流及采用合流阀供油几种合流方式。阀外合流的液压执行元件由两个阀杆供油，操纵油路联动打开两阀杆，压力油通过阀外管道连接合流供给液压作用元件，阀外合流操纵阀数量多，阀外管道和接头的数量也多，使用上不方便。阀内合流的油道在内部沟通，外面管路连接简单，但内部通道较复杂，阀杆直径的设计要综合平衡考虑各种分合流供油情况下通过的流量。合流阀合流是通过操纵合流阀实现油泵的合流，合流阀的结构简单，操纵也很方便。（6）锁紧回路需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976310图26闭锁回路图27再生回路大臂操纵阀在中位时油缸口闭锁，由于滑阀的密封性不好会产生泄露，大臂在重力作用下会产生下沉，特别是破拆机器人在进行起重作业时要求停留在一定的位置上保持不下降，因此设置了大臂支持阀组。如图26所示，二位二通阀在弹簧力的作用下处于关闭位置，此时大臂油缸下腔压力油通过阀芯内钻孔通向插装阀上端，将插装阀压紧在阀座上，阻止油缸下腔的油从B至A，起闭锁支撑作用。当操纵大臂下降时，在先导操纵油压P作用下二位二通阀处于相通位置，大臂油缸下腔压力油通过阀芯钻孔油道经二位二通阀回油，由于阀芯内钻孔油道节流孔的节流作用，使插装阀上下腔产生压差，在压差作用下克服弹簧力，将插装阀打开，压力油从B至A。（7）支腿顺序和锁紧回路破拆机器人中，为了保证机械的稳定性，前后支腿的收放有一定顺序，因此在支腿回路中要设置顺序阀，构成顺序回路。同时，支腿伸出后，要求在外负荷作用下不发生软腿现象、不回缩、不发生窜动，这通常是由锁紧回路来保证。需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976311图26是破拆机器人支腿的顺序和锁紧回路。根据工作要求，支腿的动作顺序应是后支腿缸伸一前支腿缸伸前支腿缸缩一后支腿缸缩。这个动作顺序由顺序阀4和5来实现。换向阀在右位时，压力油通过后支腿缸的大腔，后支腿缸伸出，回油经单向阀7及换向阀1返回油箱，后支腿全伸出以后，油压升高，打开顺序阀4，进入前支腿缸的大腔使前支腿伸出，回油经换向阀返回油箱。支腿伸出以后用液控单向阀8和9液压锁锁紧。这种锁紧回路结构简单，性能好，工作安全、可靠。换向阀在左位置时，压力油进入液压缸3的小腔，使前支腿缩回，全缩以后，压力升高，打开顺序阀5，压力油进入液压缸2的小腔，后支腿缩回。23拟定液压系统原理图231液压系统原理图对上述选定的各基本回路进行组合得到破拆机液压系统原理图如下需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976312图27破拆机液压系统原理图需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976313第3章液压元件的设计与选择31技术参数的选择本次设计的破拆机器人的技术参数及要求参考BROKK180破拆机器人、BROKK330柴油机型多功能破拆机器人的技术参数及同类型的破拆机器人，选定技术参数如下由上表可知液压主回路的工作压力是180BAR；整机机重含工作头5吨；行走速度029KM/H；回转速度12SEC/360；参考同类型液压破拆机器人及表32，需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976314大臂液压缸推力为30KN、二臂液压缸推力28KN、三臂液压缸推力20KN。32执行元件的选择321各执行液压缸的选择各个工作液压缸缸径根据液压缸推力决定，假定液压泵到液压缸的压力损失P125BAR，液压缸回油背压P210BAR，液压缸的大小腔作用面积之比为A146AOA为大腔作用面积，AO为小腔作用面积。根据公式AAPAF814701251801）（）（1）大臂液压缸已知大臂液压缸工作负载NKF31，取系列值63MMMFD584308141由以上计算及表33可得，大臂油缸缸径为63MM，活塞杆直径D为35MM，额定工作压力为160BAR。（2）二臂液压缸已知二臂液压缸工作负载NKF2802，取系列值50MMMFD49813081422由以上计算及表33可得，二臂油缸缸径为50MM，活塞杆直径D为28MM，额定工作压力为160BAR。（3）三臂液压缸已知三臂液压缸工作负载NKF203，取系列值50MMMFD4812081433由以上计算及表33可得，三臂油缸缸径为50MM，活塞杆直径D为28MM，额定工作压力为160BAR。（4）转锤液压缸已知转锤液压缸工作负载NKF1504需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976315，取系列值40MMMFD368143508144由以上计算及表33可得，转锤油缸缸径为40MM，活塞杆直径D为22MM，额定工作压力为160BAR。（5）支腿液压缸已知支腿液压缸工作负载NGF125045，取系列值40MMMFD328143081455由以上计算及表33可得，支腿油缸缸径为40MM，活塞杆直径D为22MM，额定工作压力为160BAR。322各执行马达的选择（1）回转马达选择及计算（A）平台的回转力矩一般小于制动力矩，根据公式OBMC1制动力矩B启动力矩OBMF70579370052634UF3425MN操作重量单位TU摩擦系数平履带取025取06064762203156BF0679取MMN由原始数据回转台转速IN12R回转台由回转马达带动一对内啮合齿轮驱动大齿941Z6需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976316小齿172Z12N94MINR所以663521Z794MINR（B）计算扭矩2MN1861252N356472MN启动力矩1马达扭矩2M查液压破拆机器人36页表41选M5X180液压马达主要参数压力额定324MPA最大392MPARMLV1801680928AXNIN额MMN所以流量119432VQ356180INL（2）行走马达选择及计算（A）驱动轮转速N2ZTV破拆机器人行走速度履带板节长TZ驱动轮齿数代入529121ZTVN6013504MINR需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976317293952ZTVN601350MINR（B）驱动轮扭矩MAXM2DFOG35SIN牵为要求爬坡能力O为要求牵引力牵F代入52945NMAX1035SIN104O606220AXM2859MN选择双速液压马达齿轮箱GFT17输出扭矩9000264IMMN液压马达选择排量28，8MAXVLINL马达转速N轮264Q轮代入数据2717457627174576MAX18915264MINLINL642528404525284045223M323破碎锤的选择根据机重5吨及系统的最大工作压力180BAR，考虑到系统的效率等的影响，进行液压破碎锤的选型。按照惊天液压公司GT系列液压破碎锤的选型表34，可以选定GT30型液压破碎锤，其技术参数如表35所示。需要CAD图纸，Q咨询414951605或13041397631833动力元件的选择331液压泵的选择（1）液压泵的工作压力的确定PP是执行元件的最高工作压力,对于本系统的最高工作压力是销锁油缸的入口压力1是从液压泵出口液压缸之间的管路损失。管路复杂，进口有调速阀，则取1MPA。P（2）确定液压泵的流量VPQ多液压缸同时工作时，而且系统使用蓄能器铺助动力源时，则液压泵输出流量公式应为VPQ2221CPTTPNT需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976319其中K系统泄露系数，取K12TT液压系统工作周期VI每个液压缸的工作周期中的总耗油Z液压缸的个数销锁油缸的最大流量5342610IJQA60101601Q410加料门油缸的最大流量6014000312624根据以上可知60MAX大泵流量80481Q小泵流量20122MAX大泵排量37310DQN小泵排量8132Q09L/SVPQ按照泵的排量和、的值来选择液压泵12PPVQ（3）选择液压泵的规格根据以上求的泵的排量、和、的值，按系统中给定的液压泵的形式，按12PV照HAWS公司V30D系列变量轴向柱塞泵的选型表310，可以选定V30D45型变量轴向柱塞泵。该变量轴向柱塞泵的技术参数如表311。332柴油发动机的选择需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976320液压缸在整个循环运动中，系统的压力和流量都是变化的。所需功率变化较大，为满足整个工作循环的需要，需按大功率段来确定发动机的功率。从液压原理图可以看出，快速运动时系统的压力和流量都较大，这时，大小泵同时参加工作，小泵排油压力和流量均较大。此时，大小泵同时参与工作小泵排油除保证锁紧力外，还通过顺序阀将压力油供给加料门油缸。前面的计算已知，小泵供油压力为4MPA,考虑大泵到销锁油缸路损失，大泵1P供油压力应为4MPA2P取泵的总效率085，泵的总驱动功率为PP229KW11PVPVQP可以选用的发动机为常柴集团生产的4L68型号的柴油机。该柴油机具有动力强劲、经济省油、耐久可靠、境污染小等特点。其主要技术参数如表312所示。34液压阀的选择选择液压阀主要根据阀的工作压力和通过阀的流量。本系统工作压力在18MPA左右，所以液压阀都选用中、高压阀。液压阀的作用是控制液压系统的油流方向、压力和流量，从而控制整个液压系统。系统的工作压力，执行机构的动作顺序，工作部件的运动速度、方向，以及变换频率，输出力和力矩等。在液压系统中，液压阀的选择是非常重要的。可以使系统的设计合理，性能优良，安装简便，维修容易，并保证系正常工作的重要条件。不但要按系统功需要选择各种类型的液压控制阀，还需要考虑额定压力，通过流量，安装形式，动作方式，性能特点因素。341根据液压阀额定压力来选择选择的液压阀应使系统压力适当低于产品标明的额定值。对液压阀流量的选择，可以按照产品标明的公称流量为依据，根据产品有关流量曲线来确定。需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976321342液压阀的安装方式的选择是指液压阀与系统的管路或其他阀的进出油口的连接方式，一般有三种，螺纹连接方式，板式连接方式，法兰连接方式。安装方式的选择要根据液压阀的规格大小，以及系统的简繁及布置特点来确定。343液压阀的控制方式的选择液压阀的控制方式一般有四种，有手动控制，机械控制，液压控制，电气控制。根据系统的操纵需要和电气系统的配置能力进行选择。344液压阀的结构形式的选择液压阀的结构方式分为管式结构，板式结构。一般按照系统的工作需要来确定液压阀的结构形式，根据以上的要求来选择液压控制阀，所选的液压阀能满足工作的需要。所以本液压系统所选的液压阀有中、高压阀。具体规格型号和名称见表52表52液压控制阀序号代号名称及规格材料数量1Q11F16P25不锈钢截止阀成品22DBDW10B150X/10UG24NZ5L电磁溢流阀成品13S20P10S型单向阀成品14S10P10S型单向阀成品15XJF32/10蓄能器截止阀成品16DRV16110/2单向节流阀成品19S6A10/2S型单向阀成品110ZDR6DP230/75YM叠加式减压阀成品111Z1S6P130/叠加式单向阀成品1124WE10J3X/CG24NZ5L电磁换向阀成品113ZDR10DP230/75YM叠加式减压阀成品114Z2FS1630/S2叠加式双单向节流阀成品2154WEH16Y50/OF6AG24NETS2Z5L/B08电液换向阀成品116Z2FS1630/S2叠加式双单向节流阀成品217DR2055X/10YM先导式减压阀成品218DR2055X/10Y先导式减压阀成品1194WEH16E50/6AG24NETS2Z5L/B08电液换向阀成品1204WE10E3X/CG24NZ5L电磁换向阀成品121DB2025X/315溢流阀成品222S20P10/单向阀成品123Z2FS1020/叠加式双单向节流阀成品124溢流阀成品1需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976322序号代号名称及规格材料数量25QJH6WL高压球阀DN6成品3选用主操作阀采用川崎KMX15R/B450，最大流量270L/MIN，能实现大臂提升合流、二臂大小腔合流、二臂再生回路、行走直线、大臂提升优先、回转优先、二臂闭锁等功能。35其他辅助元件的设计与选择351油箱设计按公式2204页公式52确定油箱容积PQVV油箱的有效容积3M液压泵的流量PIN/经验系数取150162PQV150725163油箱外形选择111，长宽高均取600MM02160613M352油管设计（1）油缸用油管根据5238页公式（916）VQD4式中油管内径M管中流量S/3管中流速V代入数据得001908M19MM605214393D需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763230027MM2PD610359所以选择的钢（2）液压泵用压油管代入数据003028M6052143D所以选择的钢管回油箱用油管回油管取1VSM/0045656M6043152D所以选取8353蓄能器的选择根据蓄能器在液压系统中的功用，确定类型和主要参数。在本液压系统中，液压缸在短时间内快速运动，由蓄能器来补充供油，则计算公式为VKIALQVPTA液压缸有效作用面积L液压缸的行程K油液损失系数，一般取K12液压泵流量V1532LVPQT动作时间由以上公式得V1532L考虑安全系数和其他方面V取20L,查机械设计手册得NXQ1L40/315蓄能器219需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976324第4章液压系统性能验算41液压系统压力损失本系统较为复杂，有多个液压缸执行元件动作回路，其中环节较多，管路损失较大的要算快速运动回路，故主要验算由泵到液压缸这段管路的损失。411沿程压力损失沿程压力损失，主要是液压缸快速运动时进油管路的损失。此管路长为5M，管内径0034速运动时通过的流量为27L/S，正常运转后的粘度为27，油的密度2/MS为918KG/3M油在管路的实际流速293M/S24QVD327104RE37022300D5293071油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为025364RE根据公式求得沿程压力损失为1P2D0023MPA20563649720412局部压力损失局部压力损失包括通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通2P过控制阀的局部压力损失。其中管路局部压力损失相对来说小得多，故主要考虑通3P过控制阀的局部压力损失35。需要CAD图纸，Q咨询414951605或130413976325从系统图中可以看出,从大泵的出口到油缸的进油口,要经过单向阀、电磁换向阀、单向调速阀、溢流阀。单向阀的额定流量为50L/MIN,额定压力损失03MPA,电磁换向阀的额定流量为150L/MIN,额定压力损失为02MPA,单向调速阀的额定流量为160L/MIN,额定压力损失为03MPA。溢流阀的额定流量为120L/MIN,额定压力损失为02MPA。通过各阀的局部压力损失之和22223157341357413574173400006P065MPA3从小泵出油口到油缸进油口也要经过单向阀、电磁换向阀、单向调速阀、溢流阀。向阀的额定流量为50L/MIN,额定压力损失03MPA,电磁换向阀的额定流量150L/MIN,额定压力损失为02MPA,单向调速阀的额定流量为160L/MIN,额定压力损03MPA。溢流阀的额定流量为120L/MIN,额定压力损失为02MPA通过各阀的损失之和为222231573413574135741357400006P076MPA以上计算结果是大小是同时工作的,所经过的管道都是一样的。则大小泵是同时工作的,所以大小泵到油缸之间总的压力损失为00230760783MP13P42热平衡验算根据239页公式（177）泵和马达的动力损失和容积能的损失全部发热18601LH式