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文档简介

1、叉子汽车液体压迫系统统率设定计量器目录1.1概要51.1.1叉车的结构和基本技术51.2液压系统的主要参数71.2.1提升气缸的设计: 71.2.2确定系统工作压力81.2.3液压系统电路图的制作81.2.3.1上升沿电路的设计81.2.3.2倾斜装置的设计111.2.4液压缸的工况分析: 121.2.5方向控制电路的设计121.2.6电路设计141.2.7液压阀的选择151.2.8液压泵的设计和选定161.2.9管路的尺寸161.3油箱的设计171.3.1系统温度上升管理171.3.2选择其他附件171.4设计经验总结18参考文献18叉车作业机液压系统设计叉车作为移动式装卸搬运机械的一种,机

2、动性和通过性好,具有很强的适应性,适合货物种类多、货量大、迅速集散和旋转的部门,已成为港码头、铁路站和仓库货场等部门不可缺少的工具。 本章以叉车作业装置液压系统的设计为例,介绍了叉车作业装置液压系统的设计方法和步骤。 包括叉车工作装置液压系统的主要参数的确定、电路图的制作、液压设备的选择及液压系统1.1概要叉车又称为叉车、叉车、叉车,是通用的起重机运输机械,主要用于车站、仓库、港口和工厂等车间,完成包装货物的装卸和搬运。 叉车的使用不仅可以实现装卸搬运工作的机械化,减轻劳动力,节省大量劳力,提高劳动生产力,还可以缩短装卸、搬运、转车的工作时间,加快汽车和铁路车辆的旋转,提高仓库容积的利用率,减

3、少货物的破损,提高作业的安全度。1.1.1叉车的结构和基本技术根据动力装置的不同,叉车可以分为内燃叉车和蓄电池叉车的用途,根据普通的叉车和特殊叉车的结构特征,叉车还可以分为直叉平衡式叉车、腿其中直叉平衡式叉车是最常用的叉车。叉车通常由独自的轮式底盘和可垂直升降和前后倾斜的作业装置构成。 某型号的叉车的构造构成和外形图如图3-1所示,其中叉子、叉子、门框、升降缸和倾斜缸构成了叉车的作业装置。1-叉子2-叉子3-门架及提升缸4-倾斜缸5-转向盘6-操纵杆7-底盘及车轮图1-1叉车的结构和外形叉车的基本技术参数有起重量、负荷中心力矩、起升高度、满载行驶速度、满载最大起升速度、满载上坡度、龙门的前倾角

4、度和后倾角度、最小转弯半径等。其中,起重量(q )也称为额定起重量,是指叉车上的货物中心在规定的负荷中心距离时,叉车被抬起的最大重量。 我国标准中规定的起重量系列有0.50、0.75、1.25、1.50、1.75、2.00、2.50、2.75、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00、7.00、8.00、10.00。 吨。负荷中心距离e是指货物的重心到达叉子垂直部的前面的距离。 基准给出的规定值与起重量有关,起重量大时,负荷中心距离也大。 例如,平衡重式叉车的负荷中心距离如表3-1所示。表1-1平衡重量式叉车的负荷中心距离提升高度hmax是指叉车位于水平坚固的地面上,门框垂直

5、放置,受到额定提升重量的货物时,叉车能提升的最大高度,即叉车提升到最大高度时从水平段的上面到地面的垂直距离现在的上升高度系列是1500,2000,2500,2700,3000,3300,3600,4000,4500,50005500,6000,7000m m。满载行驶速度vmax是指当叉子上的货物达到额定起重量,变速器处于最高级位置时,叉车能够在平坦硬的道路上行驶的最高稳定行驶速度。满载最大上升速度vamax是指叉车停止的状态下,在使发动机的油门最大时,上升的大小能达到额定起重量的货物的平均上升速度。满载上坡度a,叉子上载有额定起重量的货物时,叉车能以最低稳定速度行驶的上坡的长度是指规定值的最

6、急坡道的坡度值。 那个值用半点数。门框前倾角度f和后倾角度b分别是指无负荷的叉车门框能从其垂直位置向前方和后方倾斜的最大角度。最小转弯半径Rmin是指,将叉车的转弯旋转到极限位置,以最低稳定速度进行转弯运动时,其瞬时中心距车身最外侧的距离。在叉车的基本技术参数中,起重和载荷中心距离能够表现出叉车的装载能力,即叉车能够装卸和搬运的最重的货物。 最大上升高度表示叉车使用空间的高度,可以估计仓库空间的利用度和堆积高度。 速度参数表示叉车工作周期所需的时间,可以和重量参数一起估计生产效率。1.2液压系统的主要参数1.2.1提升气缸的设计:为了减小提升装置的液压缸行程,如图1所示,追加带轮和链条(绳索)

7、来改进装置。图1提升装置的概略图静摩擦力Fs=G=0.240009.8=7840N动摩擦力Fd=G=0.140009.8=3920N下降的受力小于上升,因此惯性力Fa=ma=9000N上升的最大负载F=Fs Fd Fa G=59960N根据设计条件,抬起装置所施加的最大负荷力为59960N因为链条固定在框架的一端,所以活塞杆的行程是叉车杆的抬起高度的一半,但是相同有时,必要的力是原来的2倍(必要的功保持常数值,但位移减半负荷是原来的两倍) 。 也就是说,提升气缸的负荷力为Ft=mg=39200N所以,2 Ft=78400 N系统工作压力为160bar时,相对于差动连接的单动液压缸,提高液压缸的

8、活塞杆有效作用面积是PSAr=活塞杆的直径为d=0.079 m,调查基准(56、63、70、80系列),d=0.080m米。根据油压设计手册,选择了HSG型的工程液压缸,选定的液压缸的型号如下所示(1)HSG01-110/dE活塞杆和活塞直径为80/110mm/mm (比2 ),活塞活塞杆最大行程1600mm(2)HSG01-140/dE活塞杆和活塞径以80/140 mm/mm (比1.46 )活动活塞杆的最大行程为2000mm(3)HSG01-160/dE活塞杆和活塞径以80/160 mm/mm (比1.33 )活动活塞杆的最大行程为2000mm。(1)选择1)HSG01-140/dE,各参

9、数为液压缸内经140mm、液压杆直径80mm最大工作压力为160bar,行程为1.5m。因此,活塞杆的有效作用面积Ar=50.24Ps=156bar工作压力处于容许范围内时,提升缸所需的最大流量由提升装置的最大速度决定,在由可动滑轮和链条构成的系统中,提升缸的最大运动速度是叉车杆的最大运动速度的一半因此,提升中的液压缸所需的最大流量如下所示=50.24/s=67.8L/min=50.24=5.523/s=33.138 L/min1.2.2系统工作压力的确定可以确定系统的最大压力约为160bar左右,考虑到压力损失,压力会变得更高。1.2.3液压系统电路图的制作在完成装卸作业的过程中,叉车液压系

10、统的工作液压缸对输出力、运动方向及运动速度等几个参数有一定的要求,这些要求可以通过液压系统的几个基本回路来实现。 这些基本电路包括压力控制电路、方向控制电路和速度控制电路等。 因此,制作叉车液压系统的电路图,是一个运用各种基本回路来满足装卸作业时力和运动等要求的过程。1.2.3.1上升沿电路的设计升降机液压系统的作用是提起行李卸下,所以执行元件请选择液压缸。 因为提升汽缸只在提升阶段受到负荷,所以在落下中汽缸可以通过负荷和汽缸活塞的自重自动缩回,所以可以采用单作用汽缸。如果使单动液压缸的环室和活塞的相反侧连通而构成差动连接方式的话,就能在提高提升速度的同时减少液压泵的输出流量。 无视管路损失,

11、单作用气缸的无杆室和有杆室的压力大致相等时,气缸的驱动力由活塞杆的截面积决定。 为了实现单动液压缸的差动连接,如图1-2(a )所示,通过方向控制阀在外部管路上实现。 为了缩小外部连接管路,液压缸的设计也可以如图1-2(b )所示,采用在活塞上开孔的方式。 在这个测试方法中,杆室所需的流量是从没有杆室的一侧获得的。 液压缸只需在活塞杆室的外部连接回路,有活塞杆室的一侧无需单独连接回路。(甲组联赛)管路连接方式(乙级联赛)在活塞上钻孔的方式图1-是差动连接液压缸在提升作业装置中,提升行李时液压缸需要发挥力量,在卸货时,叉子和行李的重量能够自动地将叉车的杆降低到底部,因此本设计例的提升回路采用单动

12、液压缸差动连接方式。 另外,为了减少配管连接,通过在液压缸的活塞上开孔,能够实现液压缸的两室的连接,液压缸没有低压出口,高压油能够同时充满液压缸的有杆室和无杆室,由于活塞两侧的作用面积不同,所以液压提升缸的活塞运动方向的变化可以通过多阀和方向切换阀来实现。为了防止液压缸因重物而自由落下,同时实现调速的目的,必须在提升回路的回路上设置背压元件,以防止货物和叉子因自重而过速度落下,从而形成平衡回路。 为了实现上述设计目的,提升回路有采用节流阀的设计方案、采用平衡阀和先导单向阀的平衡回路设计方案、采用特殊流量调整阀的设计方案三种方案,如果比较三种方案,则为图1-3(a )、图1-3(b )和图1-3

13、(b )(a )设计方案1(b )设计方案2(c )设计方案3图1-3提升电路的三种设计方案的比较图1-3(a )的一个设计方案是用节流阀控制液压缸的落下速度,该设计方案不需要在液压缸的外部连接油和油两个油路,即使是仅连接一个油路的单动液压缸也可以采用。 与货物的重量无关,货物的坠落速度基本恒定,在工作中不能实时调节。 动作间歇时,可以配合方向切换阀,平衡重物,或锁定在某个位置,但不能长时间锁定。 即使重量轻无负荷的情况下,节流阀的节流作用也会给系统带来很大的能量损失。图1-3(b )的两个设计方案通过采用平衡阀或先导单向阀实现平衡控制,该设计方案保证了叉车上工作的间歇性,货物长期可靠地被锁定

14、在平衡上。 但是,采用了平衡阀和先导单向阀的平衡回路,液压缸需要油和油两个油路,不然叉子就无法因货物的自重而落下,该设计方案无法调节货物的落下速度,因此不能满足本设计例的设计要求。图1-3(c )的三个设计方案是在特殊的流量调节阀和单动液压缸的活塞上开设小孔实现差动连接的方式,该流量调节阀根据叉车的装载量的大小自动地上升,以使流量不会根据叉车的装载量的变化而变化货物越重阀开口越小,相反阀开口越大,能保证上升液压缸的流量几乎不变,起到压力补偿的作用。 有效地防止系统故障引起的重物急剧落下、人身事故等事故。 重物轻时或无负荷时,通过自我调节,使该流量调节阀的口张开或全开,可以避免不必要的能量损失。

15、 本设计实例采用该设计方案限制了叉子的最大落下速度,保证了叉子落下的安全。 另外,为了防止过载引起的油管破裂,也可以在液压缸的连接管路上设置安全阀。1.2.3.2倾斜装置的设计本设计例的倾斜装置采用两个并联液压缸作为致动器,两个液压缸的同步动作通过两个活塞杆同时与门框刚性连接的机械连接方式来保证,防止叉车的杆扭曲变形,防止叉车的门框的倾斜和为了防止叉子和门架在复位中因货物的自重而过速复位,液压缸的动作变得无法控制,或者液压缸的油室压力急剧下降,必须在液压缸的返回油路上设置背压阀。 一方面保证倾斜液压缸以负负载顺利地动作,另一方面,油室的压力急剧下降到比油液低的空气分离压,进而降低到饱和蒸气压,

16、由此能够防止在活塞的相反侧产生气蚀,其原理图如图3-4所示。 倾斜液压缸的方向转换也可以直接用多重阀和方向切换阀实现。图1-4倾斜电路图倾斜装置所需要的力取决于到支点的距离,活塞杆与叉车体相连。 倾斜着。液压缸的尺寸取决于它的安装位置。 安装位置越高,即离支点越远,所需的力越小。该力由2个双作用液压缸供给,各液压缸所需的力为59960N。工作压力为160bar时,倾斜气缸的环状面积Aa为Aa=如果给定了活塞直径D=80mm、环面积,则活塞杆直径可以如下求出。PS=)d=0.040 m米活塞杆的直径设为d=0.040m环面积为aa=)=37.68pp-=导流机构所需的最大压力为p=bar液压缸的工作压力为160bar,有充分的馀量。如上所述,两个倾斜气缸选择HSG型工作缸,选择形式为HSG01-80/dE参数为液压缸直径80mm、液压操纵杆直径40mm、变速比1.33、行程1000mm。1.2.4液压缸的工况分析:根据以前的设计参数加减速时间t都是0.2s上升速度v1=0.45m/s;急速下降最高速度v2=0.22m/s; 提升气缸行程: L=1.5m上升时:加速度: a1=v1/t=0.45/0.2=2.25m/s2加速行程: L1=at2=2.250.22=0.045m下降时:加速度: a2=

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