畢業(yè)設(shè)計--皮帶機液壓自動張緊裝置結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　皮帶機液壓自動張緊裝置結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前 言- 1 -</p><p>　　摘 要- 2 -</p><p>　　Abstract- 3 -</p><p>　　第1章 概 述- 4 -&l

2、t;/p><p>　　1.1 帶式輸送機簡述- 4 -</p><p>　　1.1.1帶式輸送機的工作原理- 4 -</p><p>　　1.1.2帶式輸送機的構(gòu)成及特點- 5 -</p><p>　　1.2 帶式輸送機張緊裝置簡述- 6 -</p><p>　　1.2.1 帶式輸送機張緊裝置的作用和類型- 6

3、-</p><p>　　1.2.2 現(xiàn)有帶式輸送機張緊裝置的原理及特點- 7 -</p><p>　　1.2.3 帶式輸送機液壓張緊裝置- 10 -</p><p>　　第2章 皮帶運輸機液壓自動張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)- 14 -</p><p>　　2.1皮帶運輸機張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)的確定- 14 -</p><p&

4、gt;　　2.1.1總體結(jié)構(gòu)各部件的確定- 14 -</p><p>　　2.1.2 連接各部件并繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖- 15 -</p><p>　　2.2繪制張緊裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖- 16 -</p><p>　　第3章 張裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計- 17 -</p><p>　　3.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計- 18 -</p>

5、;<p>　　3.1.1工況分析并確定液壓缸參數(shù)- 18 -</p><p>　　3.1.2擬定液壓系統(tǒng)原理圖- 20 -</p><p>　　3.2液壓元件的選擇- 25 -</p><p>　　3.2.1 液壓泵的計算與選擇- 25 -</p><p>　　3.2.2 驅(qū)動電機的計算和選擇- 25 -</p&

6、gt;<p>　　3.2.3 液壓元件的選擇- 26 -</p><p>　　3.2.4 油管的計算與選擇- 26 -</p><p>　　3.2.5蓄能器、油箱的選擇- 27 -</p><p>　　3.3液壓系統(tǒng)主要性能的驗算、繪制系統(tǒng)原理圖- 28 -</p><p>　　第4章 液壓缸的設(shè)計與計算- 28 -&

7、lt;/p><p>　　4.1 液壓缸的類型、安裝形式的選擇和- 28 -</p><p>　　4.1.1 液壓缸的類型的確定- 28 -</p><p>　　4.1.2 液壓缸重要技術(shù)性能參數(shù)的計算- 29 -</p><p>　　4.2 液壓缸各組件的設(shè)計- 30 -</p><p>　　4.2.1缸筒的設(shè)計與

8、計算- 30 -</p><p>　　4.2.2活塞桿的設(shè)計與計算- 33 -</p><p>　　4.2.3活塞的設(shè)計與計算- 35 -</p><p>　　4.2.4 導(dǎo)向套的設(shè)計與計算- 35 -</p><p>　　4.2.5 端蓋和缸底的設(shè)計與計算- 36 -</p><p>　　4.2.6 其他零

9、件的設(shè)計與計算- 38 -</p><p>　　4.2.7 液壓缸的密封、防塵、導(dǎo)向的選擇- 38 -</p><p>　　4.3連接液壓缸各組件、繪制工程圖- 40 -</p><p>　　第5章 外設(shè)的選用- 41 -</p><p>　　5.1絞車的選型- 41 -</p><p>　　5.2滑輪的設(shè)計

10、與選用- 41 -</p><p>　　結(jié) 束 語- 42 -</p><p>　　參考文獻- 43 -</p><p><b>　　致謝- 44 -</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)論文是對畢業(yè)生所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知

11、識和研究能力、自學(xué)能力以及各種綜合能力的檢驗。通過做畢業(yè)論文，可以使學(xué)生在綜合能力、治學(xué)方法等方面得到鍛煉，使之進一步理解所學(xué)專業(yè)知識，擴大知識面。</p><p>　　畢業(yè)論文的目的是要進一步鞏固和加強學(xué)生的基本知識的掌握和基本技能訓(xùn)練，加強對學(xué)生的多學(xué)科理論、知識與技能綜合運用能力的訓(xùn)練，加強學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和獲取新知識能力的培養(yǎng)，鼓勵畢業(yè)生運用所學(xué)知識獨立完成課題，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)、求實的治學(xué)方法和刻苦鉆研

12、、勇于探索的精神。</p><p>　　畢業(yè)論文具有學(xué)術(shù)論文性質(zhì)，應(yīng)能表明作者在科學(xué)研究工作中取得的新成果或提出的新見解，是作者的科研能力與學(xué)術(shù)水平的標(biāo)志。畢業(yè)論文具有學(xué)術(shù)論文所共有的一般屬性，應(yīng)按照學(xué)術(shù)論文的格式寫作。</p><p>　　在畢業(yè)論文的選題與寫作中，要注意適應(yīng)經(jīng)濟、社會發(fā)展需要，注意理論結(jié)合實際，特別強調(diào)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神科研能力水平。</p><p

13、>　　畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一個重要環(huán)節(jié)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好的開端。畢業(yè)設(shè)計是作者對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握科學(xué)研究、工程設(shè)計和撰寫技術(shù)報告的基本方法。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計主要涉及科研、技術(shù)設(shè)備的革新、改造等方面，強調(diào)設(shè)計的獨創(chuàng)性和實用性。要求具備清晰的

14、設(shè)計思路，具體的設(shè)計方案和步驟，準(zhǔn)確的設(shè)計參數(shù)和計算分析，同時畢業(yè)設(shè)計也要求邏輯性強，條理清楚，語言精練。</p><p>　　摘 要：設(shè)計一種用于帶式輸送機的液壓自動張緊裝置，分析了其他張緊裝置的優(yōu)缺點的同時，認(rèn)為此種液壓自動張緊裝置具有工作較平穩(wěn)、對空間要求低、性能可靠等優(yōu)點，是一種較先進、較完善、適合于大型帶式輸送機的張緊裝置。根據(jù)要求，本文分三部分（張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、張緊裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計與計算、

15、張緊油缸的設(shè)計與計算）對此種液壓自動張緊裝置進行了分析；同時，利用繪圖軟件Auto CAD2004繪制了結(jié)構(gòu)布置圖、系統(tǒng)原理圖、零件圖及裝配圖等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：皮帶機；自動張緊裝置；液壓系統(tǒng)；張緊液壓缸；慢速絞車</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This thesis is introd

16、ucing the hydraulic auto tense equipment used in strap conveyor. After analyzing the advantages and the disadvantages of other tense equipments, I hold the view that this hydraulic auto tense equipment has a good quality

17、 of working consistently, requiring less room, and qualifying reliability,so as to be a more advanced, more reformed type of tense equipment, more suitable for full-length strap conveyor. As it is required,the thesis cou

18、ld be divided into four main parts (the</p><p>　　Keywords: strap conveyor; auto tense equipment; hydraulic system; oil jar ; slow winch </p><p><b>　　第1章 概 述</b></p><p

19、>　　1.1 帶式輸送機簡述</p><p>　　帶式輸送機，又稱膠帶輸送機，現(xiàn)場俗稱“皮帶”。它是冶金、電力和化工等工礦企業(yè)常見的連續(xù)動作式運輸設(shè)備之一，尤其在煤炭工業(yè)中，使用更為廣泛。在煤礦上，帶式輸送機主要用于采區(qū)順槽、采區(qū)上（下）山、主要運輸平巷及斜井，較常用于地面生產(chǎn)和選煤廠中。</p><p>　　1.1.1帶式輸送機的工作原理</p><p>　

20、　帶式輸送機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示，輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動滾筒①和機尾換向滾筒⑤形成無機閉合帶。上下兩股輸送帶是由安裝在機架上的托輥③支承著。拉緊裝置的作用是給輸送帶正常運轉(zhuǎn)所需要的張緊力。工作時，驅(qū)動滾筒通過它與輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動輸送帶運行。貨載裝載輸送帶上并與其一起運行。帶式輸送機一般是利用上分支輸送帶輸送貨載的，并且在端部卸載。利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。</p><p>　　1.1.2帶式輸送機的構(gòu)

21、成及特點</p><p>　　1．帶式輸送機的構(gòu)成</p><p>　　帶式輸送機主要由輸送帶、驅(qū)動裝置、托輥及支架、拉緊裝置、制動裝置、儲帶裝置和清掃裝置組成。</p><p>　　如圖1-2為SSJ系列可伸縮帶式輸送機；</p><p>　　如圖1-3為 帶式輸送機的局部圖</p><p>　　如圖1-4為TD75

22、型通用固定帶式輸送機。</p><p><b>　　2．帶式輸送機特點</b></p><p>　　帶式輸送機鋪設(shè)傾角一般為16°~ 18°，一般向上運輸取較大值，向下運輸取較小值。帶式輸送機能力大、調(diào)度組織簡單、維護方便，因而運營費低。此外，結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)可靠、運行阻力小、耗電量低、容易實現(xiàn)自動化也是它的特點。</p><

23、p>　　圖1-2 SSJ系列可伸縮帶式輸送機</p><p>　　圖1-3 帶式輸送機的局部圖 圖1-4 TD75型通用固定帶式輸送機</p><p>　　1.2 帶式輸送機張緊裝置簡述</p><p>　　輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來的，隨著輸送機的用途不斷擴大和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,輸送帶為了滿足輸送機的要求,品種不斷擴大，但所有的輸送

24、機在運行一段時間后都有可能使輸送帶變長、變形等,輸送帶的變長由彈性伸長和永久伸長組成。所以，需要采用拉緊裝置來克服由于輸送帶變長而帶來的缺陷。帶式輸送機張緊裝置又稱為“帶式輸送機拉緊裝置”，是礦用帶式輸送機不可缺少的重要組成部分,它直接關(guān)系到帶式輸送機的安全運行及使用壽命等。</p><p>　　1.2.1 帶式輸送機張緊裝置的作用和類型</p><p>　　為了保證輸送機能夠正常運轉(zhuǎn)，張

25、緊裝置是必不可少的裝置之一。張緊裝置有四個主要作用：</p><p>　?。?）保證帶式輸送機驅(qū)動滾筒分離點的足夠張力，從而保證驅(qū)動裝置依靠摩擦傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動輸送機正常運轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）保證承載分支最小張力點的必須張力，限制輸送帶在托輥之間垂度，保證帶式輸送機的正常運行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑、跑偏等現(xiàn)象。</p><p>　

26、?。?）補償塑性變形與過渡工況時輸送帶伸長量的變化。由于負(fù)載變化會引起輸送帶發(fā)生長度變化，蠕變現(xiàn)象也會造成輸送帶伸長，張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機的正常運行。</p><p>　?。?）為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備。每部帶式輸送機都有若干個接頭，可能在某一時間接頭會出現(xiàn)問題，必須截頭重做，拉緊裝置為帶式輸送機已準(zhǔn)備了負(fù)荷以外的輸送帶，這樣接頭故障就可以通過放松拉緊裝置重新接頭

27、來解決問題。</p><p>　　現(xiàn)有張緊裝置大致有六種，分別是：重錘車式張緊裝置、螺旋式張緊裝置、垂直式張緊裝置、鋼繩絞車式張緊裝置、電控式自動張緊裝置和液壓式自動張緊裝置。</p><p>　　1.2.2 現(xiàn)有帶式輸送機張緊裝置的原理及特點</p><p>　　1．重錘車式張緊裝置</p><p>　　如圖1-4所示，機尾換向滾筒①固定在

28、小車②上，垂直懸吊的重錘③和小車②相連，由于重錘③的重量可以為一定值，所以皮帶的張力、拉緊力恒定，同時重錘靠自重張緊，能自動補償皮帶的伸長；但其需要的空間大，占地面積大，往往受空間限制而無法使用，宜于使用在固定式長距離運輸機上。</p><p>　　圖1-5 重錘車式張緊裝置</p><p>　　1.滾筒；2.移動小車；3.重錘</p><p><b>　

29、　2．螺旋式張緊裝置</b></p><p>　　如圖1-5所示，拉緊滾筒的軸承座安裝在活動架上，活動架可以在導(dǎo)軌上滑動，旋轉(zhuǎn)螺旋桿使活動架上的螺母和活動架一起前進和后退，達到張緊和放松的目的。其結(jié)構(gòu)簡單，但行程太小，只適用于短距離的運輸機上，且當(dāng)皮帶自行伸長時，不能自動張緊。</p><p>　　圖1-6 螺旋式張緊裝置 圖1-7垂直式張緊裝

30、置</p><p><b>　　3．垂直式張緊裝置</b></p><p>　　如圖1-6所示，其裝置是利用重錘的重力拉緊，其特點同“重錘車式張緊裝置”。</p><p>　　4．鋼繩絞車式張緊裝置</p><p>　　如圖1-7所示，這種張緊裝置是利用小型絞車張緊。絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩從而張緊皮帶

31、。這種張緊裝置的優(yōu)點是體積小、拉力大，所以被廣泛運用到井下帶式運輸機中，但其不能自行張緊。</p><p>　　圖1-8鋼繩絞車式張緊裝置</p><p>　　5．電控自動張緊裝置</p><p>　　自動張緊裝置不僅能根據(jù)主動滾筒的牽引力來自動調(diào)節(jié)拉緊力，而且還能補償皮帶的伸長。如圖1-8 所示，是電控自動張緊裝置的一種，此張緊裝置只能保持張緊力恒定，相當(dāng)于重錘式

32、拉緊裝置，不能根據(jù)及其工況隨時改變張緊力。</p><p>　　圖1-9 電控自動張緊裝置</p><p>　　1.控制箱；2.永久磁鐵；3.控制桿；4.彈簧；5.緩沖器；6.電動機；7.減速器；8.鏈傳動；9.傳動齒輪；10.滾筒；11.鋼絲繩；12.拉緊滾筒及活動小車；13.皮帶</p><p>　　電動機⑥起動后，經(jīng)過彈性連軸節(jié)帶動蝸輪減速器⑦，再經(jīng)過傳動裝置

33、⑧（鏈傳動）帶動下面的滾筒，下面的滾筒通過傳動比為1︰1的齒輪⑨帶動上面的滾筒，兩個滾筒⑩旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣通過鋼繩可以移動小車，使皮帶存儲或放出。從而使皮帶張緊或放松。</p><p>　　控制桿②的一端通過鋼繩繞過兩個定滑輪組后與動滑輪相連，另一端連有兩根彈簧④，通過調(diào)節(jié)彈簧可以做到滿足所需要的拉力。在鋼繩拉力和彈簧拉力的共同作用下，控制桿處于中間位置。當(dāng)膠帶張緊力小于調(diào)節(jié)好的數(shù)值時，彈簧對控制桿的作用力大于

34、鋼繩對控制桿的作用力，原被拉伸的彈簧縮回，帶動控制桿向右偏斜。裝在控制桿上的磁鐵③接通安裝在控制箱①中的張緊繼電器，開動絞車使皮帶拉緊，鋼繩對控制桿的張緊力逐漸增加，彈簧又逐漸伸長。當(dāng)皮帶的張緊力恢復(fù)到調(diào)節(jié)好的數(shù)值時，控制桿回到中間位置。這時永久磁鐵離開張緊繼電器，繼電器斷開，絞車停止轉(zhuǎn)動，從而張緊過程結(jié)束。反之，當(dāng)膠帶張緊力大于調(diào)節(jié)好的數(shù)值時，可以開動絞車反轉(zhuǎn)，以放松皮帶。緩沖器⑤的作用是使張力的震蕩受到阻尼作用。此裝置中張緊力的調(diào)節(jié)

35、可以通過調(diào)節(jié)彈簧實現(xiàn)。</p><p>　　另一種自動張緊裝置是在驅(qū)動回程段使膠帶保持一個恒定的張力，它是通過測力計與拉緊裝置的控制系統(tǒng)一起工作的，在啟動時能傳感膠帶張力的變化，從而使拉緊絞車?yán)p卷或松弛，以保持合適的皮帶張力的。</p><p>　　1.2.3 帶式輸送機液壓張緊裝置</p><p>　　1、SZYL型膠帶自控液壓拉緊裝置（網(wǎng)上相關(guān)資料）</p

36、><p><b>　　<1>概述</b></p><p>　　膠帶自控液壓拉緊裝置是根據(jù)我國煤礦特點，吸收世界發(fā)達國家的先進技術(shù)，根據(jù)膠帶在起動和正常運轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)下拉緊力的不同需要，確定合理的膠帶張力模型而設(shè)計的，該機特點是：（1）起動時拉緊力和正常運行時拉緊力可根據(jù)膠帶輸送機張力的需要任意調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)范圍根據(jù)所選型號見表）。完全可以達到起動時拉緊力比正常運行時

37、大1.4－1.5倍的要求，一旦調(diào)定后，按預(yù)定程序自動工作，保證膠帶在理想狀態(tài)下工作。（2）響應(yīng)快，膠帶輸送機起動時，膠帶松邊突然松馳伸長，該機能立刻縮回油缸，及時補償膠帶的伸長，對緊邊沖擊小，從而使起動時平穩(wěn)可靠。避免斷帶事故的發(fā)生。（3）具有斷帶時自動停止帶式輸送機和打滑時自動增高拉緊力等保護功能。（4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝空間小。（5）可與集控裝置連接，實現(xiàn)對該機的遠距離集中控制，還可實現(xiàn)微機控制。</p><p>

38、;　　本套設(shè)備為全液壓式，不僅結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，而且操作簡單，是膠帶拉緊的理想設(shè)備，不僅適合煤礦，而且可與其它行業(yè)的膠帶運輸機配套。</p><p>　　膠帶自控液壓裝置于1992年通過部級鑒定，現(xiàn)已形成十大系列，并已在全面推廣應(yīng)用。</p><p>　　該設(shè)備的平面布置參考如圖所示。它由液壓泵站、拉緊油缸、蓄能站、隔爆兼本安控制箱及附件五大部分組成。拉緊油缸通過動滑輪，鋼線繩與拉緊小車相

39、連。根據(jù)動滑輪的個數(shù)和鋼絲繩的纏繞方式，有三種安裝方式用戶可根據(jù)實際情況，對照表1－3選取。液壓泵站、蓄能站、隔爆兼本安控制箱，安放時，要求安放地點與煤水不相遇。</p><p><b>　　平面布置參考圖</b></p><p>　　拉緊油缸；2、蓄能站；3、液壓泵站；4、隔爆兼本安控制箱</p><p><b>　　<2&g

40、t;型號說明</b></p><p>　　示例：SZYL－01－6／10</p><p>　　表示拉緊小車的最大行程為6M，拉緊小車的最大公稱拉力100KN（10T）的自控膠帶液壓拉緊裝置，第一種安裝方式（對應(yīng)圖1）。</p><p>　　<3>、安裝和調(diào)試 </p><p>　　在工作前須檢查安裝位置是否正確合理，皮

41、帶電機需處于停止?fàn)顟B(tài)以免產(chǎn)生錯誤工作，液壓是否符合要求，在接通電源后開啟啟動按鈕，油泵電機帶動油泵工作，開啟修整按鈕調(diào)整溢流閥3，使系統(tǒng)壓力達到啟動壓力即正常運行工作壓力的1.5倍撥下10，調(diào)整溢流閥17，使系統(tǒng)壓力達正常工作壓力減2Mpa，并調(diào)整壓力繼電器16使之達到同一數(shù)值上動作，繼續(xù)調(diào)整溢流閥17，使系統(tǒng)壓力達到正常工作。壓力加0.5Mpa，并固定于此，再調(diào)整壓力繼電器14，使之達同一數(shù)值上動作，分別按動前進按鈕，后退按鈕油缸前進

42、后退應(yīng)很自如，這時按動修整結(jié)束，皮帶電機可進入工作狀態(tài)K5－K6的這時時間出廠時已調(diào)好分別為1－3秒和1－2秒范圍內(nèi)，如無特殊情況用戶不必再調(diào)，調(diào)節(jié)G信號運算放大器可控制打滑余量。 </p><p>　　如果停電需要調(diào)整可按動手控閥和手動泵即可達到調(diào)整目的?！?</p><p>　　注：電器原理圖和液壓系統(tǒng)原理圖詳見《全自動液壓拉緊安裝、使用、維修》說明書。 </p><

43、;p>　　<4>、使用條件及維護說明 </p><p><b>　　1、使用條件 </b></p><p>　　本系列產(chǎn)品分普通型和隔爆型兩種，適用于井上、井下進行各種水平，上運、下運、帶式輸送機工作場合，特別對于需要較長拉緊行程，較大拉緊力的帶式輸送機，其經(jīng)濟效益更佳，井上井下溫度適用范圍--20℃-60℃左右。 </p><p

44、><b>　　2、維護說明 </b></p><p>　?。?）設(shè)備的工作環(huán)境應(yīng)盡量保持清潔，避免淋水直接落到設(shè)備上； </p><p>　?。?）各元件的工作狀態(tài)，對各高壓管接頭及閥體的密封件一般一年更換一次； </p><p>　?。?）測壓儀器、儀表每年校對標(biāo)定一次； </p><p>　?。?）液壓油每年更

45、換一次，油必須過濾，油中應(yīng)無水，加油口必須密封；冬季采用30號液壓油，夏季采用20號液壓油，每半年對油箱進行保養(yǎng)一次，用煤油沖洗管道、油路集成塊、濾油器和油箱底部； </p><p>　?。?）由于生產(chǎn)或其它方面的需要，輸送機的運量和其它工況發(fā)生變化時，拉緊裝置各種信號元件，應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。 </p><p><b>　?。?）、實物圖</b></p>

46、<p>　　4、 液壓式自動張緊裝置的設(shè)計</p><p>　　液壓式自動張緊裝置由很多形式，其最終目的就是不僅能根據(jù)主動滾筒的牽引力來自動調(diào)節(jié)拉緊力，而且還能補償皮帶的伸長以及在輸送機皮帶調(diào)整時能方便操作等。</p><p>　　本“設(shè)計”設(shè)計的液壓式自動張緊裝置采用了液壓缸和絞車結(jié)合的方式，一定程度上滿足了上述目的，定為生產(chǎn)實際帶來很大效益。</p><p

47、>　　2. 液壓式自動張緊裝置的特點</p><p>　　液壓式自動拉緊裝置，與電力、氣壓傳動相比，具有以下特點：</p><p>　?。?）液壓傳動裝置能在運行過程中進行無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。</p><p>　?。?）在同樣功率下，體積小、質(zhì)量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊，能傳遞較大的力和轉(zhuǎn)矩。</p><p>　?。?）工作較平穩(wěn)、反應(yīng)快

48、、沖擊小、可高速啟動、制動和換向、換制動較簡單，操作較方便、省力、易實現(xiàn)自動化。</p><p>　　（4）易于實現(xiàn)過載保護，可以自行潤滑，因此使用壽命較長。</p><p>　?。?）可簡單地實現(xiàn)直線運動和回轉(zhuǎn)運動，其布置也具有很大的靈活性。</p><p>　　（6）由于其元件實現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，容易設(shè)計制造和推廣使用。</p><

49、p>　?。?）因功率損失等原因所產(chǎn)生的熱量可以由流動著的油液帶走，因此避免了局部溫升現(xiàn)象。</p><p>　　由于其液壓缸的行程及油壓所限，只適用于中長距離的帶式輸送機，可與輸送機驅(qū)動電動機電器控制聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　通過上文的分析，結(jié)合他們的優(yōu)點，下面將分三部分對液壓式自動張緊裝置的結(jié)構(gòu)布置、液壓式自動張緊裝置的液壓系統(tǒng)、液壓缸等進行設(shè)計、計算。</p>&

50、lt;p>　　第2章 皮帶運輸機液壓自動張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.1皮帶運輸機張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　2.1.1總體結(jié)構(gòu)各部件的確定</p><p>　　通過對整個張緊裝置的作用以及應(yīng)滿足的要求的分析和選擇，確定裝置應(yīng)具有的部件如下。</p><p><b>　　1.執(zhí)行部件的選擇<

51、;/b></p><p>　　由前文可知張緊裝置在其工作中的作用如下：</p><p>　　（1）保證帶式輸送機驅(qū)動滾筒分離點的足夠張力，從而保證驅(qū)動裝置依靠摩擦傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動輸送機正常運轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）保證承載分支最小張力點的必須張力，限制輸送帶在托輥之間垂度，保證帶式輸送機的正常運行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑、跑偏等現(xiàn)

52、象。</p><p>　　（3）補償塑性變形與過渡工況時輸送帶伸長量的變化。由于負(fù)載變化會引起輸送帶發(fā)生長度變化，蠕變現(xiàn)象也會造成輸送帶伸長，張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機的正常運行。</p><p>　?。?）為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備。每部帶式輸送機都有若干個接頭，可能在某一時間接頭會出現(xiàn)問題，必須截頭重做，拉緊裝置為帶式輸送機已準(zhǔn)備了負(fù)荷以外的輸

53、送帶，這樣接頭故障就可以通過放松拉緊裝置重新接頭來解決問題。</p><p>　　可見，拉緊裝置應(yīng)具有自動調(diào)節(jié)拉緊力、響應(yīng)快、體積小、控制簡單、等特點。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，液壓自動拉緊裝置的執(zhí)行元件可選擇工程液壓缸結(jié)合調(diào)度絞車的形式，以滿足皮帶機在正常工作、斷帶調(diào)整、重新街頭以及位置轉(zhuǎn)移時對拉緊裝置的不同要求。</p><p><b>　　

54、2.控制部件的選擇</b></p><p>　?。?）皮帶運輸機在煤礦生產(chǎn)中大多用在井下和地上選煤廠，在井下使用時應(yīng)保證其工作過程中不產(chǎn)生電火花，所以張緊裝置應(yīng)有防爆控制箱。</p><p>　?。?）拉緊裝置正常工作時，可采用泵斷續(xù)的供油，利用蓄能器實現(xiàn)油缸的自動拉緊和特殊情況下啟保護作用，以此減少消耗，降低能耗。</p><p>　?。?）在皮帶運輸

55、機尾部拉緊小車的軌道上設(shè)置行程開關(guān)，來控制液壓拉緊系統(tǒng)快速動作，以防在斷帶時拉緊小車的快速后退和油缸中某一腔的液壓急劇變化而造成很大的沖擊對系統(tǒng)帶來巨大的破壞。</p><p>　　3.動力及其他部件的選擇</p><p>　?。?）設(shè)置液壓泵站，為系統(tǒng)提供動力。</p><p>　?。?）設(shè)置固定繩座，選擇系統(tǒng)所用的綱繩以及其他附屬元件。</p>&

56、lt;p>　　2.1.2 連接各部件并繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p>　　1. 拉緊裝置總體組成及其作用</p><p>　　由上文分析、選擇可知，拉緊裝置總體有以下幾部分組成：</p><p>　?。?）油缸，正常工作時的執(zhí)行元件。</p><p>　　（2）慢速調(diào)度絞車，在皮帶機斷帶調(diào)整、重新接頭時工作。</p>

57、<p>　?。?）防爆控制箱，皮帶機在井下工作時起隔離、防爆作用。</p><p>　　（4）液壓泵站，提供壓力油、提供系統(tǒng)動力。</p><p>　?。?）蓄能器，在液壓泵間隔空轉(zhuǎn)時為系統(tǒng)提供動力，并在特殊情況下其保護作用。</p><p>　?。?）行程開關(guān)，起斷帶保護的作用。</p><p>　?。?）其他部件，為系統(tǒng)起固定

58、、連接、傳動等作用。</p><p>　　2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡簡圖</p><p>　　如圖3-1所示，為系統(tǒng)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p>　　圖2-1 皮帶機液壓自動拉緊裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p>　　1.皮帶；2.拉緊小車；3.小車軌道；4.綱繩；5.滑輪組；6.行程開關(guān)；7.液壓泵站；8.固定繩座；9.防爆控制箱；10.

59、拉緊油缸；11.蓄能器；12.慢速調(diào)度絞車</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置圖說明：</p><p>　?。?）拉緊油缸的中線位置、滑輪組、綱繩的布置位于同一水平面內(nèi)。</p><p>　?。?）防爆控制箱、液壓泵站為無地基放置件，可根據(jù)使用場合的不同靈活放置。</p><p>　?。?）最上方和最下方的綱繩之間的水平距離應(yīng)盡量大，具體尺寸見

60、工程圖。</p><p>　　2.2繪制張緊裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p>　　由于液壓缸、拉緊絞車等的大小尺寸未定，所以“張緊裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置詳細圖”的繪制可在其他部分都確定好后進行。</p><p>　　張緊裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置詳細見附圖</p><p>　　第3章 張裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　

61、　設(shè)計參數(shù)和拉緊裝置應(yīng)該滿足要求分析</p><p><b>　　1.設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　?。?）張緊力：F = 60～150 KN；</p><p>　?。?）張緊速度：V = 2 m/min，快退速度為：V = 4 m/min；</p><p>　　（3）張緊行程：s =1000 mm。</p

62、><p><b>　　2.設(shè)計要求分析：</b></p><p>　　結(jié)合生產(chǎn)實際，考慮多方面原因得出以下拉緊裝置應(yīng)滿足的要求：</p><p>　?。?）如圖3-1所示，實現(xiàn)油缸的張緊、松開以及特殊時期的動作。；</p><p>　　（2）張緊系統(tǒng)能隨皮帶張力的大小的變化而動作，實現(xiàn)皮帶的張緊力在一</p>

63、<p>　　范圍內(nèi)保持不變，這里取皮帶的張力F張的范圍為：</p><p>　　（3）能滿足在特殊情況下對系統(tǒng)的保護，如：斷帶時的斷帶保護、過載時的過載保護等；</p><p>　　（4）由于啟動時的需要的壓力很大，應(yīng)保證系統(tǒng)啟動時的工作壓力值為正常工作時的1.4～1.5倍，滿足油缸能正常啟動而不至于產(chǎn)生皮帶打滑等不良現(xiàn)象，同時要保證系統(tǒng)運行平穩(wěn)，沖擊較小。</p>

64、<p>　　圖3-1 油缸布置位置及連接油路圖</p><p>　　1.皮帶；2.拉緊小車；3.小車軌道；4.綱繩；5.滑輪組；6.行程開關(guān)；</p><p>　　7. 固定繩座；8. 拉緊油缸</p><p>　　3.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1.1工況分析并確定液壓缸參數(shù)</p><p>

65、;　　1.負(fù)載分析初步確定各工況的負(fù)載和速度</p><p>　　液壓缸負(fù)載主要包括：張緊力、摩擦阻力、慣性阻力、重力、密封阻力和背壓阻力等。</p><p>　　（1）張緊力：根據(jù)油缸、綱繩的連接的形式可知：</p><p>　　F張=60：150/2=30：75</p><p>　　同時應(yīng)考慮油缸啟動時的壓力應(yīng)為實際工作壓力的1.4～1.

66、5倍，所以油缸的F張在啟動時應(yīng)為：42～105 kn </p><p><b>　?。?）摩擦阻力：</b></p><p>　　由于液壓缸的摩擦阻力相對于張緊力很小，故可忽略不計。</p><p>　?。?）慣性阻力、重力：</p><p>　　由于液壓缸水平布置，且其工作時運動量很小，不屬于快速往復(fù)運動型，故慣性阻

67、力、重力可不以考慮。</p><p>　?。?）密封阻力和背壓阻力：</p><p>　　將密封阻力考慮在液壓缸的機械效率中去，取液壓缸的機械效率為0.9</p><p>　　背壓阻力是液壓缸回油路上的阻力，初算時可不考慮，其數(shù)值在系統(tǒng)確定后才能定下來。</p><p>　　由上面計算可得表1-1 液壓缸各工況負(fù)載計算</p>

68、<p>　　表 1-1 進給液壓缸負(fù)載計算</p><p>　　由于液壓缸的工況階段在張緊階段，且其快退時的速度的范圍沒有限制，所以在設(shè)計過程中主要考慮張緊階段以及啟動階段。這里液壓缸的負(fù)載圖、速度圖也不再列出。</p><p>　　2.初步確定液壓缸參數(shù)</p><p>　?。?）液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的內(nèi)徑</p><p>　　由

69、F啟max= 116.7（KN）、F工max=83.3，由<<液壓傳動與控制>>表9－3、9－4、9-5取P工= 12 Mpa，為防止啟動產(chǎn)生沖擊,液壓缸回油腔應(yīng)有背壓,設(shè)背壓為0.6Mp。為保證穩(wěn)定的低速進給，用液壓缸的有桿腔作為工作進給時的工作腔，則液壓缸的直徑D為：</p><p>　　國標(biāo)GB 2348-80,可取D = 12.5cm</p><p>　　同

70、時，由P工= 12Mpa ＞9.51 Mpa，故可取活塞桿直徑d為：</p><p>　　查表得，取標(biāo)準(zhǔn)值d= 9cm</p><p>　　根據(jù)已取得缸徑和活塞桿的直徑，計算液壓缸的實際有效面積，無桿腔面積A1和有桿腔面積A2分別為：A1=122.66cm2, A2=59.07cm2</p><p>　　驗算液壓缸能否獲得最小的穩(wěn)定速度，如果驗算后不能獲得最小穩(wěn)定速

71、度時，還要相應(yīng)加大液壓缸直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其計算方法如下：</p><p>　　式中：A穩(wěn)——能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積；</p><p>　　Qmin——調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量；從手冊中查得Q= 25L/min，流量閥Qmin= 70cm3/min；</p><p>　　Vmin——執(zhí)行機構(gòu)最小速度。</p><p>　　根據(jù)上

72、面計算，由于液壓缸有效面積A1＞A穩(wěn)，所以能滿足最小穩(wěn)定速度的要求。</p><p>　?。?）計算進給液壓缸各運動階段的壓力、流量和功率</p><p>　　通過估計，工作時背壓P背=8×105Pa，快退時背壓力P背= 6×105Pa，同時根據(jù)上面計算出的液壓缸的直徑及活塞桿的直徑等，計算出液壓缸各運動階段的壓力、流量和功率，如下表1-2。</p>&l

73、t;p>　　表1-2 液壓缸的壓力、流量和功率計算</p><p>　　3.1.2擬定液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　1.選擇液壓基本回路</p><p>　　（1）選擇泵源及壓力控制回路（如圖3-2）</p><p>　　圖3-2 壓力控制回路</p><p>　　根據(jù)工況分析，由于啟動時的張緊力是正常工作

74、時的1.4～1.5倍，所以應(yīng)設(shè)置高壓溢流閥19，高壓溢流閥的溢流壓力為正常工作壓力 的1.4～1.5倍，同時設(shè)置二位兩通電磁閥18控制正常工作時的系統(tǒng)壓力；啟動時，二位兩通電磁閥18處右位斷開，此時系統(tǒng)壓力由19控制，啟動結(jié)束后，18處左位接通，此后系統(tǒng)壓力由17控制。</p><p>

75、;　?。?）選擇蓄能供能回路和過載保護回路（如圖3-3）</p><p>　　設(shè)置蓄能器11可在一定時間內(nèi)保持系統(tǒng)壓力動態(tài)并衡，同時其采用壓力繼電器12及二位二通電磁閥13可起到斷帶保護的作用。圖示壓力油流動方向為啟動后壓力油流動方向，此時，蓄能器蓄能。啟動階段，由于系統(tǒng)壓力較高，此時二位二通電磁閥10應(yīng)斷開，啟動完畢后接通。</p><p>　　圖3-3 蓄能、供能、斷帶保護回路

76、 圖3-4 過載和快退保護回路</p><p>　?。?）選擇斷帶保護回路（如圖3-3）</p><p>　　實際工作中，當(dāng)意外事情（如突然斷帶等）發(fā)生時，會對液壓缸產(chǎn)生很大沖擊，此時若對系統(tǒng)不加以保護，定會造成嚴(yán)重的損失。為防止類似事情發(fā)生，在小車軌道上設(shè)置行程開關(guān)9，斷帶時，小車快速右移，觸動行程開關(guān)，行程開關(guān)通過控制二位二通電磁換向閥13，使YA得電，左位工作，油液壓力

77、下降，通過二位二通電磁換向閥13流回油箱，從而保護系統(tǒng)。</p><p>　?。?）過載保護回路（如圖3-4）</p><p>　　實際工作過程中，若皮帶機突然過載，即油缸有桿腔壓力突然增大，此時可以通過設(shè)置壓力溢流閥，設(shè)置溢流閥壓力為某一定值，當(dāng)油缸中的壓力達到此值時即通過溢流閥8卸荷，活塞桿左移，過載消除液壓缸恢復(fù)原位，保持皮帶拉壓力在一個很小范圍內(nèi)變化。同理，油缸有桿腔壓力突然增大時

78、（皮帶輕載），活塞桿右移拉緊皮帶。</p><p>　　2.液壓回路的組合及其動作原理</p><p>　　根據(jù)以上選擇的液壓回路，考慮各個回路及元件之間的先后動作組合成符合設(shè)計要求的液壓系統(tǒng)并繪出液壓系統(tǒng)圖（如圖3-5）。</p><p>　　其基本動作原理簡要如下：</p><p>　?。?）啟動階段：啟動系統(tǒng)，泵2開始工作，同時二位二通

79、電磁閥18和二位二通電磁閥10聯(lián)動2YA、5YA動作并延時（設(shè)定延時時間為系統(tǒng)壓力達到電磁溢流閥19設(shè)定值為止，此時間可通過試驗得到，觀測壓力表6），二位二通電磁閥18處右位、二位二通電磁閥10處上位，從而系統(tǒng)壓力由電磁溢流閥19控制；油液通過兩三位四通電磁閥3、調(diào)速閥15、液控單向閥14、進入液壓缸有桿腔，油液壓力達到一定值后，活塞、活塞桿帶動滑輪組以及拉緊小車右移，進而拉緊皮帶，液壓缸無桿腔油液經(jīng)二位三通電磁閥5、經(jīng)二位四電磁閥3回

80、油箱。</p><p>　?。?）張緊階段：二位二通電磁閥18和二位二通電磁閥10聯(lián)動，2YA、5YA 延時結(jié)束后失電，二位二通電磁閥18處左位、二位二通電磁閥10處下位，此時系統(tǒng)壓力由電液比例溢流閥17控制；油液繼續(xù)進入液壓缸有桿腔的同時經(jīng)二位二通電磁閥10進入蓄能器11，蓄能器11蓄能；到蓄能器的壓力達到一定值（系統(tǒng)工作時的壓力值），電磁壓力繼電器12動作控制電磁溢流閥19的二位二通閥的1YA，，使電磁溢流閥

81、19的二位二通閥接通，油液從泵源直接回油箱，泵空轉(zhuǎn)（停止工作）。</p><p>　　（3）保壓階段：由蓄能器為液壓缸補充由于油液損失而造成的壓力不足等，以維持液壓缸的正常的工作壓力；由于油液損失的繼續(xù)，以至蓄能器的補充也難以維持時（系統(tǒng)壓力小于規(guī)定值時），電磁繼電器12動作，控制控制電磁溢流閥19的二位二通閥的1YA，1YA失電，使使電磁溢流閥19的二位二通閥斷開，油液從新向液壓缸有桿腔、蓄能器供油；到蓄能器的

82、壓力達到一定值（系統(tǒng)工作時的壓力值），電磁繼電器12動作控制電磁溢流閥19的二位二通閥的1YA，，使電磁溢流閥19的二位二通閥接通，油液從泵源直接回油箱，泵空轉(zhuǎn)（停止工作）……，這樣系統(tǒng)反復(fù)此過程，保證液壓缸工作的正常壓力。</p><p>　　（4）快退階段：系統(tǒng)要停止工作時，控制二位四電磁閥3，3YA得電，油液通過二位三通電磁閥13進入液壓缸無桿腔，有杠腔油液通過液控單向閥14和調(diào)速閥15回油箱，同時蓄能器1

83、1也卸荷。當(dāng)液壓缸碰到障礙物或壓油回路堵塞（液控單向閥壞了）油液可通過溢流閥7回油箱，從而保護系統(tǒng)。</p><p>　　（5）實際工作中，當(dāng)意外事情（如突然斷帶等）發(fā)生時，會對液壓缸產(chǎn)生很大沖擊，此時若對系統(tǒng)不加以保護，定會造成嚴(yán)重的損失。為防止類似事情發(fā)生，在小車軌道上設(shè)置行程開關(guān)，斷帶時，小車快速右移，觸動行程開關(guān)，行程開關(guān)通過控制二位二通電磁換向閥13，使YA得電，左位工作，油液壓力下降，通過二位二通電磁

84、換向閥13流回油箱，從而保護系統(tǒng)。</p><p>　?。?）反饋控制系統(tǒng)（圖3-7）</p><p>　　定期對皮帶運輸機進行拉力測試，得到的拉力值可輸入到信號接收器16，進而將得到的拉力值同電磁比例溢流閥17的設(shè)定值比較、分析，得到兩值之差并反饋給電磁比例溢流閥17，使其重新設(shè)定其壓力值，從而保證皮帶運輸機、拉緊系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　圖3-7反饋控

85、制系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　圖中：u ——輸入信號（指令），它決定于系統(tǒng)外部的變化；</p><p>　　r ——參考輸入，比例于輸入信號并與主反饋信號進行比較，為固定值；</p><p>　　b ——主反饋信號，它是被控量的函數(shù)，并與r進行比較以產(chǎn)生偏差信號；</p><p>　　ε——偏差信號，參考輸入與主反饋之差；</p

86、><p>　　c ——輸出信號（被控量信號），系統(tǒng)中變化規(guī)律需要檢測和加以控制的信號，這里指的是皮帶運輸機的皮帶的松緊程度(拉力)。</p><p>　　f ——干擾信號，除輸入信號外對系統(tǒng)產(chǎn)生影響的因素。</p><p>　　注*這里的對象指皮帶運輸機（皮帶），執(zhí)行元件指液壓缸。</p><p>　　（7）實際工作過程中，若皮帶機突然過載，即油

87、缸有桿腔壓力突然增大，此時可以通過設(shè)置壓力溢流閥，設(shè)置溢流閥壓力為某一定值，當(dāng)油缸中的壓力達到此值時即通過單向閥9經(jīng)溢流閥7卸荷，活塞桿左移，過載消除液壓缸恢復(fù)原位，保持皮帶拉壓力在一個很小范圍內(nèi)變化。同理，油缸有桿腔壓力突然增大時（皮帶輕載），活塞桿右移拉緊皮帶。</p><p>　　圖3-5 液壓缸布置及液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　1.濾油器；2.液壓泵；3.兩位四通電磁閥；4.

88、背壓閥；5.兩位三通閥；6. 壓力表；7、8. 溢流閥； 9.行程開關(guān)；10、13、18.兩位兩位電磁閥；11蓄能器.；12.壓力繼電器；.14. 液控單向閥調(diào)速閥；15.調(diào)速閥； 16.信號接收器； 17.電液比例溢流閥； 19.電磁溢流閥 </p><p>　　3.2液壓元件的選擇</p><p>　　3.2.1 液壓泵的計算與選擇</p><p>　　1.確定

89、泵的工作壓力Pp </p><p>　　野鴨泵在啟動、張緊和快退各工況都向系統(tǒng)供油，由表1-2可知，最大工作壓力為：P1＝18.35Mpa，在出口節(jié)流調(diào)速中，由于此油路簡單，故取進油路壓力損失∑△P1＝0.5Mpa。則泵的最高工作壓力為：</p><p>　　Pp=P1+△P=18.35+0.5=18.85Mp</p><p><b>　　2.確定液壓泵流

90、量</b></p><p>　　液壓泵流量應(yīng)考慮液壓缸最大工作流量和回路的泄漏，常取回路泄漏系數(shù)K＝1.1～1.4，如取K＝1.1，則液壓泵工作流量Q泵為：</p><p>　　Q泵=K*Qmax=1.1×49=53.9L/min</p><p>　　3.選擇液壓泵的規(guī)格和型號</p><p>　　據(jù)Pp、Q泵值，查閱《

91、機械設(shè)計手冊》表20－5－21選擇，可選型號為：T6 ，額定流量：10～214L/min，取54L/min,額定壓力：24.5～28Mpa ，額定轉(zhuǎn)速：600～1800r/min</p><p>　　3.2.2 驅(qū)動電機的計算和選擇</p><p>　　由表1-2可知，液壓缸的最大輸出功率在張緊階段，此時的P1＝15.35Mpa，Q泵=11.8L/min，液壓缸的總效率?。罕茫?.9，則電

92、機驅(qū)動功率N電為：</p><p>　　其中＝P max/PN=21.6/24.5～28=0.882～0.77</p><p>　　2.選擇電機的規(guī)格和型號</p><p>　　考慮需要的功率和電機的使用要求（井下使用要考慮防爆）及其安裝和泵的連接形式等，由《機械零件設(shè)計手冊》表19－3查得，選擇YB系列隔爆型異步電動機，型號為YB132S-6的電機，PN為3kw，

93、滿載轉(zhuǎn)速為960r/min。</p><p>　　3.2.3 液壓元件的選擇</p><p>　　根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，計算通過各個元件的最大流量和最高工作壓力，選擇液壓元件的規(guī)格。</p><p>　　選好的元件規(guī)格表如表1-3。</p><p>　　表1-3 元件規(guī)格表 </p><p>　　3.2.4 油管的

94、計算與選擇</p><p><b>　　1、吸油管道</b></p><p>　　Q泵＝54L/min, 通過流量1m/s，則吸油管內(nèi)徑為：</p><p>　　根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表20－8－2，取公稱通徑d=40mm,外徑50mm</p><p><b>　　2、壓油管道</b></p&g

95、t;<p>　　Q＝11.8L/min, 通過流量3.5m/s，則壓油管內(nèi)徑為：</p><p>　　公式同上，d=9.6mm, 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表20－8－2，取公稱通徑d=10mm,外徑18mm</p><p><b>　　3、回油管道</b></p><p>　　Q＝49L/min, 通過流量2.5m/s，則回油管內(nèi)徑為

96、：</p><p>　　公式同上，d=20mm, 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表20－8－2，取公稱通徑d=20mm,外徑28mm</p><p>　　以上三種管皆為無縫鋼管。</p><p>　　3.2.5蓄能器、油箱的選擇</p><p>　　1.蓄能器的工作容積的確定</p><p>　　根據(jù)蓄能器在系統(tǒng)中起保壓、補充漏

97、油和輔助動力源,蓄能器的容積為：</p><p>　　△V是供液容積，△V＝1/4*V有</p><p>　　P2是供油壓力，P2＝0.95 P0</p><p>　　P1是充油壓力，P1＝1.05 P0</p><p><b>　　P0是充氣壓力</b></p><p>　　考慮到蓄能器的功用，

98、容積盡量取大一些，能使系統(tǒng)的穩(wěn)定供油時間更長些。</p><p>　　由《機械設(shè)計手冊》查表取型號為NXQ1/2-L10/*、公稱容積為10L，壓力為31.5Mpa的蓄能器，考慮到蓄能器的主要作用是長時間保壓，使用時采取兩個并聯(lián)使用。蓄能器安裝在便于檢查和維修的位置，并遠離熱源。皮囊式蓄能器應(yīng)油口向下，充氣閥朝上豎直安放。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)裝設(shè)單向閥。各蓄能器應(yīng)牢固地固定在支架上，并固定在地基上，預(yù)防蓄能器從固

99、定部位脫開而發(fā)生飛起傷人事故。</p><p><b>　　2.油箱容積的確定</b></p><p>　　油箱的有效容量與系統(tǒng)的流速有關(guān)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，油箱的功能主要是儲油和散熱，由于工作時主要由蓄能器提供油液，系統(tǒng)散發(fā)地?zé)崃可?，所以系?2，則：</p><p>　　V=2×54＝108L</p><p&g

100、t;　　根據(jù)油箱容積規(guī)格，由《機械設(shè)計手冊》查表20－1－9（JB/T7938-1993）工作容量100L，工作容積同時為滿足工作要求，應(yīng)選封閉式油箱。</p><p>　　為了相同地容量下取得最大的散熱面積，油箱外形以立方體或長六面體為宜，油箱的頂蓋要安放泵和電機，閥的集成裝置有時也安放在箱蓋上，最高油面只允許達到油箱高度的80％，油箱一般用鋼板焊接而成。</p><p>　　3.3液壓

101、系統(tǒng)主要性能的驗算、繪制系統(tǒng)原理圖 </p><p>　　液壓系統(tǒng)性能的驗算包括壓力損失驗算、系統(tǒng)溫升驗算等，但其都應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、管路的長度及布置等進行，由于系統(tǒng)以及整個裝置的整體布置未定，這里省略。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計繪制系統(tǒng)工作原理圖，見附圖。</p><p>　　第4章 液壓缸的設(shè)計與計算</p><p>　　液壓缸是液壓

102、系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是液壓系統(tǒng)中的核心部件，不同類型的液壓缸組成零部件也不同，但其大致由缸體、活塞、活塞桿、缸底、緩沖裝置、排氣裝置、支承座以及導(dǎo)向、密封、防塵裝置等組成。根據(jù)設(shè)計的液壓缸的使用要求不同可選擇設(shè)計各零部件。</p><p>　　4.1 液壓缸的類型、安裝形式的選擇和</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)的確定</b></p><p

103、>　　4.1.1 液壓缸的類型的確定</p><p><b>　　1.液壓缸的類型</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，且為中高壓系統(tǒng)，根據(jù)不同類型液壓缸所滿足的工況情況的不同，可選擇“雙作用單桿直線液壓缸”，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》選擇焊接型液壓缸，因為這類液壓缸暴露在外面得零件較少，外表光潔，外形尺寸小，能承受一定的沖擊負(fù)載和惡劣的外界環(huán)境條件。但由于前端

104、蓋螺紋強度和預(yù)緊時端蓋對操作的限制，因而不能用于過大的缸的內(nèi)徑和較高的工作壓力，缸的內(nèi)徑常用于D≦200mm,額定壓力P≦25Mp。其示意圖和符號如圖4-1。</p><p>　　液壓缸示意圖 符號圖</p><p>　　圖4-1液壓缸示意圖和符號圖</p><p>　　2.液壓缸的安裝形式</p><p>　　根據(jù)前面所作

105、分析，以及液壓缸所要滿足的要求，可設(shè)計液壓缸的安裝為法蘭固定底座形式，如圖4-2所示，液壓缸軸線水平，缸體固定。圖4-3位液壓缸徑向安裝示意圖。</p><p>　　圖4-2 液壓缸安裝結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1.安裝法蘭；2.剛體</p><p>　　圖4-3液壓缸徑向底座安裝示意圖</p><p>　　4.1.2 液壓缸重要技術(shù)性

106、能參數(shù)的計算</p><p>　　液壓缸的主要技術(shù)參數(shù)參考第三章。</p><p><b>　　1.工作負(fù)載</b></p><p>　　液壓缸張緊階段的工作負(fù)載：</p><p>　　液壓缸啟動階段的工作負(fù)載：</p><p>　　2.流量 </p>

107、<p>　　3.運動速度 </p><p>　　4.行程長度：有設(shè)計要求知，L＝1000mm</p><p>　　5.最小導(dǎo)向長度：見4.2.4。</p><p>　　4.2 液壓缸各組件的設(shè)計</p><p>　　4.2.1缸筒的設(shè)計與計算</p><p>　　缸筒是液壓缸的主要零件，

108、它與端蓋、缸底、油口等零件構(gòu)成密封的容腔，用以容納壓力油，同時它是活塞的運動“軌道”。</p><p>　　1.缸筒的技術(shù)參數(shù)選擇（如圖4-4 ）</p><p>　?。?）缸體的材料：采用35鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241～285HB；</p><p><b>　　圖4-4 缸筒圖</b></p><p>　　（2）技術(shù)要求：

109、 </p><p>　　①缸體采用H9配合。表面粗糙并Ra為0.1～0.4μm，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時，Ra為0.2～0.4μm；②缸體內(nèi)徑D的圓度、圓錐度、圓柱度公差不大于內(nèi)徑公差之半選??；　　 　 </p><p>　

110、　③缸體端面T的垂直度公差值可按7級精度選??；</p><p>　?、墚?dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的米制螺紋；</p><p>　?、轂榱朔乐垢g和提高壽命，缸體內(nèi)應(yīng)鍍以厚度為30～40μm的鉻層，鍍后進行珩磨或拋光</p><p>　?。?）安全系數(shù)：查表取安全系數(shù)：n＝3，查表得35號鋼的材料的抗拉強度σb≥530Mpa，則：材料的許用應(yīng)力：&

111、lt;/p><p>　　2.缸筒的尺寸參數(shù)選擇</p><p>　?。?）缸筒內(nèi)徑的確定</p><p>　　由前面計算得到：缸筒內(nèi)徑d＝125㎜</p><p>　?。?）缸筒壁厚的計算</p><p><b>　　按薄壁筒計算， </b></p><p><b>

112、　　式中：</b></p><p>　　Py——試驗壓力，Mpa.工作壓力P ≤16Mpa時，Py = 1.5P；P≥16Mpa時，Py = 1.25P；</p><p>　　AL——液壓缸的內(nèi)徑；</p><p>　　[]——材料的許用應(yīng)力，Mpa</p><p>　　b—缸體材料的抗拉強度，Mpa，35號鋼為b ≥530Mpa

113、；</p><p>　　n —材料的安全系數(shù)，取n＝3。</p><p>　　查手冊取工程液壓缸的外徑的標(biāo)準(zhǔn)值，為146mm，即缸筒壁厚為10.5mm，＝8.07≦10.5滿足要求。由于缸筒壁厚由強度公式計算而來，所以缸體壁厚無需校核。</p><p>　　3.缸體的結(jié)構(gòu)設(shè)計與連接強度計算</p><p>　　缸筒的兩端分別和缸蓋和缸底相連，

114、構(gòu)成密閉的壓力腔，因而它的機構(gòu)形式和缸蓋及缸底密切相關(guān)。缸筒是液壓缸的主體，其余零件裝配其上，它的結(jié)構(gòu)形式對加工和裝配有很大影響，因此其結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量便于裝配、拆卸和維修。</p><p>　?。?）本著上面觀點，為便于液壓缸安裝特在缸筒的外壁焊接一法蘭，以便于安裝，其大小尺寸可根據(jù)具體安裝尺寸而定，具體尺寸見裝配圖。如圖4-5所示： </p><p><b>　　圖4-5環(huán)套焊接圖

115、</b></p><p>　　焊接強度的計算：根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》焊接強度要滿足</p><p><b>　　＝105000N</b></p><p>　　=∏d=3.14×0.146＝0.46 m</p><p>　　=0.6[]=0.6×</p><p>