機械畢業(yè)設計（論文）-thb60.13.90s混凝土拖泵開式液壓系統設計【全套圖紙】

1、<p>　　THB60.13.90S混凝土拖泵開式液壓系統設計</p><p><b>　　學 生： </b></p><p><b>　　指導老師：</b></p><p>　　摘 要：首先明確THB60.13.90S混凝土拖泵對液壓系統的要求，然后通過給定的技術參數表里的液壓系統設計參數，確定液壓執(zhí)行

2、元件的載荷力、系統工作壓力以及液壓缸的主要結構尺寸，制定系統方案，擬定液壓系統圖，然后進行液壓元件的選擇，最后對系統性能進行驗算。在具體的結構設計中，主要是針對系統中涉及到的閥類元件的安裝，油路板的設計等。</p><p>　　關鍵詞：混凝土拖泵；工作原理；液壓系統圖； </p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　Design of O

3、pen Hydraulic System for the THB 60.13.90S Concrete Movable Pump </p><p><b>　　Student: </b></p><p><b>　　Tutor: </b></p><p>　　(Oriental Science ＆Technology Co

4、llege of Hunan Agricultural University , Changsha 410128, China)</p><p>　　Abstract: Firstly, we must clear about the requirements of the Concrete Pump to hydraulic system. Secondly, we determine the load cap

5、acity of hydraulic components, working pressure of the system and the size of the main structure of hydraulic cylinder through the designed parameters of hydraulic system that was given in technical data sheets.Thirdly,

6、we must formulate systematic scheme, studding out the chart of hydraulic system, and then making the choice of hydraulic components. Finally we che</p><p>　　Key words:concrete pump;working; diagram of hydrau

7、lic system</p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　混凝土泵是一種通過管道壓送混凝土，進行水平和垂直運輸并澆筑混凝土的施工機械。在混凝土工程施工過程中，混凝土的運輸和澆筑是一項關鍵性的工作。它要求迅速、及時、保證質量和降低勞動消耗。尤其是對于一些混凝土量很大的大型鋼筋混凝土構筑物，如何正確選擇混凝土運輸工具和澆筑方法就更為重要

8、?；炷帘玫某霈F及泵送施工具有的優(yōu)越性得到認識后，人們愈來愈重視使用混凝土泵。</p><p>　　混凝土輸送泵的研究是在上世紀初開始的， 1902年法國人最先取得了專利， 1907年德國開始研究混凝土泵， 1913年美國也有人取得了專利，并制造出第一臺混凝土泵，但未能得到應用。 1927年德國的弗瑞茨·海爾（ Fritz Hell）設計制造了第一臺混凝土泵，并第一次獲得應用。1930 年德國制造了立式

9、單缸球閥活塞混凝土泵，這種泵是靠曲柄和搖桿機構進行傳動、又是立式單缸，整機結構不佳，因而工作性能較差。 1932年荷蘭人庫依曼（ J· C· Kooyman）在立式缸基礎上進行了較大改進，將立缸改為臥缸，制造了庫依曼型混凝土泵，這種混凝土泵有一個臥式缸及兩個由連桿操縱聯動的旋轉閥，極大地提高了混凝土泵工作的可靠性，為現代的混凝土泵技術的發(fā)展奠定了基礎。由于庫依曼泵的設計結構合理，工作可靠，因而當時眾多的公司都曾獲得許

10、可證生產。 </p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)后，由于戰(zhàn)爭造成的巨大破壞，戰(zhàn)后重建的建筑工程規(guī)模很大，機械式混凝土泵的銷路較好，應用日益增多。 50年代中期，原西德 Torkrer公司首先發(fā)展用水作工作介質的液壓泵。 1959年原西德的施維英（ Schwing）公司生產出真正的全液壓的混凝土泵，奠定了現代混凝土泵的技術基礎。德國的混凝土泵的設計制造技術是世界上最優(yōu)秀的，在泵送機械的發(fā)展方面始終走在前列，它代表了

11、當今世界混凝土泵發(fā)展的最高水平，世界上最大的兩個混凝土泵生產公司施維英（ Schwing）公司和普茨邁斯特（ Putzmeister）公司占據了市場的主導地位。產品種類、規(guī)格都很齊全，各自擁有獨特的核心技術。如普茨邁斯特公司主要采用閉式液壓系統、 S管分配閥等，而施維英公司則是采用開式液壓系統、采用獨一無二的裙閥?；炷帘迷谖鞯碌膽靡蚕喈斊毡?。日本則是從 1950年開始，由石川島播磨從西德引進的機械式輸送泵，到上世紀 70年代才迅速發(fā)

12、展的，主要廠商有：石川島播磨重工、三菱重工、極東開發(fā)、新協、新瀉和新明和等。但進入 20世紀末，由于亞洲經濟危機和日本經濟的不景氣，使得混凝土泵送機械的發(fā)展也緩慢下來。美國的混凝</p><p>　　我國在50年代從國外引進過混凝土泵，60年代初，上海重型機器廠生產了仿蘇C-284型排量為40 立方米/小時的固定式混凝土泵，生產中雖有應用，但未能推廣。70年代初，一機部建筑機械研究所（長沙建筑機械研究院前身）與原

13、沈陽振搗器廠合作，于1975年研制成功排量為8 立方米/小時的HB-8型固定式活塞泵。1978年6月長沙建筑機械研究院與湖南常德機械廠合作，研制成功HB-l5油壓活塞式混凝土泵，并經過了各種性能的測定和工業(yè)性試驗。從70年代開始我國對各種型式的混凝土泵(包括活塞式和擠壓式)進行了大量研制工作，有的己通過技術鑒定，有的已小批量生產并逐漸用于實際工程施工。1992年長沙建筑機械研究院自主開發(fā)中聯牌系列混凝土泵。至90年代末，以中聯等品牌為主

14、導的國產設備在我國市場上已占椐壟斷地位，一改過去大量依賴進口的狀況。目前能在我國市場仍占一席之地的國外品牌，僅剩德國大象（PM）和施維英（Schwing）兩家，這是因為從產品技術方面來看，先進的國產混凝土泵已大量采用現代技術，如PLC（可編程）控制）智能軟啟動、液壓伺服控制以及高耐磨材料技術等。從產品的質量和可靠性方面來看，由于采用全球采購，</p><p>　　混凝土泵樣式各異，按其分配型式可分為管閥和板閥，管

15、閥包括“S”管閥、“C”型管閥和裙閥，板閥包括閘板閥和蝶形閥；按原動機動力分為電動機泵和柴油機泵；按主泵送液壓系統特征分為開式和閉式；按排量大小可分為小型、中型、大型三類。排量30／h的屬小型泵；排量40--80 ／h的為中型泵；排量超80 ／h的為大型泵。目前應用最多的是中型泵。按工作原理分類有：活塞式混凝土泵、機械式混凝土泵、液壓式混凝土泵、擠壓式混凝土泵；壓縮空氣輸送罐混凝土泵。其中活塞式混凝土泵是應用最早的一種混凝土泵產品，這種

16、泵的泵送壓力較高，輸送距離較遠，而且易于控制，技術也較成熟，所以應用最為廣泛?；钊交炷帘檬强炕钊诟變韧鶑瓦\動，在分配閥的配合下完成混凝土的吸入和排出。</p><p>　　然而，從傳動裝置上分，活塞式混凝土泵可以分為以下兩種類型：</p><p><b>　　1）機械式</b></p><p>　　最早的混凝土泵是采用曲柄活塞式，是由動力

17、裝置帶動曲柄使活塞（柱塞）往返工作，將混凝土送出。但隨著液壓的發(fā)展，這種結構形式已經逐漸被液壓式所取代。</p><p><b>　　2）液壓式</b></p><p>　　根據液壓介質的不同又有油壓式和水壓式兩種。水壓式目前還不多見，所以通常稱為“液壓”的就是指油壓式混凝土泵。</p><p>　　活塞式混凝土泵還可按工作缸數分為單缸和雙缸兩

18、種；按混凝土分配閥的形式分為轉子式閥、管形閥、閘板閥、蝶形閥、裙閥式活塞混凝土泵等幾大類，每一個大類又可以分為若干個品種，目前常見的是雙缸S閥、閘板閥、蝶形閥和裙閥式的油壓混凝土泵。</p><p>　　混凝土泵的全貌及部件組成</p><p><b>　　圖1混凝土泵的全貌</b></p><p>　　Fig. 1 The total of

19、 the pump</p><p>　　圖2混凝土泵的組成圖</p><p>　　Fig. 2 Concrete form of the pump</p><p>　　1、分配機構 2、攪拌機構 3、料斗 4、機架 5、液壓油箱 6、機罩 7、液壓系統 </p><p>　　8、冷卻系統

20、 9、拖運橋 10、潤滑系統 11、動力系統 12、工具箱 </p><p>　　13、電動機 14、電控箱 15、支地輪 16、泵送機構</p><p>　　混凝土泵大致由泵送機構. 混凝土分配機構、料斗及攪拌機構.電控系統等四大部分組成。泵送機構是由動力部分、水箱、工作部分等組成。動力部分即主油缸，工作部分即混凝土缸，水箱的作用是支持連

21、接主油缸與混凝土缸，并由所盛水對混凝土缸進行清洗、冷卻、潤滑等。</p><p>　　1.1.1 泵送機構</p><p>　　混凝土泵送機構主要由混凝土缸、水箱、泵送油缸、中間接桿和混凝土活塞組成。為了加強剛性和安裝準確，混凝土缸兩端均有法蘭止口，同時在水箱與料斗之間通過拉桿固定</p><p><b>　　圖3 泵送機構</b></

22、p><p>　　Fig. 3 Pump institution</p><p>　　1.1.2 S管式混凝土分配機構</p><p><b>　　圖4 分配機構</b></p><p>　　Fig. 4 Distribution institution</p><p><b>　　1.

23、1.3 水箱</b></p><p>　　水箱除了起連接作用外，泵送工作時，水箱必須裝滿冷水，它既可對混凝土活塞起冷卻作用，又可對混凝土缸起清洗和潤滑的作用。當水箱內水溫超過40℃或泵車工作完畢時，必須放盡水箱內的積水。</p><p><b>　　圖5 水箱</b></p><p>　　Fig. 5 Water tank<

24、;/p><p>　　1.1.4 攪拌機構</p><p>　　合理布置攪拌葉片，通過改變葉片面積、攪拌直徑、葉片傾角等方法來降低攪拌阻力，達到提高喂料效率的目的使攪動料斗內的混凝土料，不離析；高</p><p><b>　　吸料性能。</b></p><p><b>　　圖6 攪拌機構</b><

25、/p><p>　　Fig. 6 Mixing institution</p><p>　　1.2 混凝土液壓系統的組成</p><p>　　混凝土泵的液壓系統大致分為三大部分，泵送液壓系統，分配液壓系統，攪拌液壓系統</p><p>　　1.2.1 泵送液壓系統</p><p><b>　　圖7 泵送液壓系

26、統</b></p><p>　　Fig. 7 Hydraulic system of Pumping</p><p>　　1、過濾器 2、主油泵 3、溢流閥 4、液動換向閥</p><p>　　5、電磁換向閥 6、液壓缸 7、冷卻器 8、油箱</p><p>　　1.2.2 分配液壓系統&l

27、t;/p><p><b>　　圖8 分配液壓系統</b></p><p>　　Fig. 8 Hydraulic system of distribution</p><p>　　1、過濾器 2、主油泵 3、單向閥 4、溢流閥 5、蓄能器 </p><p>　　6、油缸 7、液動

28、換向閥 8、電磁換向閥 9、油箱</p><p>　　1.2.3 攪拌液壓系統</p><p><b>　　圖9 攪拌液壓系統</b></p><p>　　Fig. 9 Hydraulic system of mixing</p><p>　　1、過濾器 2、齒輪泵 3、溢流閥 4、壓力

29、繼電器</p><p>　　5、液壓馬達 6、電磁換向閥 7、油箱</p><p>　　1.3 混凝土泵的工作循環(huán)</p><p><b>　　圖10 液壓原理圖</b></p><p>　　Fig. 10 Hydraulic pressure schematic diagram</p>&

30、lt;p>　　泵送混凝土時，在主油缸和分配閥油缸驅動下，若左側混凝土缸與料斗連通，則右側混凝土缸與分配閥連通。若油壓使左側混凝土缸向后移動，將料斗中的混凝土吸入該側混凝土缸(吸料缸)，同時油壓使右側混凝土缸活塞向前移動，將該側混凝土缸(排料缸)中的混凝土推入分配閥，經混凝土輸送管道輸送到澆注現場。當左側混凝土缸活塞后移至行程終端時，觸發(fā)水箱中的換向裝置，兩主油缸油壓換向，分配閥油缸使分配閥與左側混凝土缸連接，該側混凝土缸活塞向前移

31、動，將混凝土推入分配閥，同時，右側混凝土缸與料斗連通，并使該側混凝土缸活塞后移，將混凝土吸入混凝土缸。左側混凝土缸活塞后移至行程終端時，觸發(fā)換向裝置，油缸換向，右側混凝土缸活塞向前推送，開始下一輪泵送循環(huán)，從而實現連續(xù)泵送混凝土。以上情形為混凝土的正泵狀態(tài)。</p><p>　　當混凝土泵出現泵送不順，發(fā)生堵塞或需將泵(或泵車)暫停，將輸送管(或布料桿)內的混凝土抽回料斗時，可通過液壓系統控制分配閥，使吸料缸口與

32、輸送管道相接，從而使混凝土料抽入混凝土缸體內。而處于排料工位的混凝土缸，則將混凝土抽回料斗中，同步完成吸排料動作后，分配閥換向，開始下一個吸排料過程，從而實現反抽的連續(xù)工作循環(huán)。以上情形為混凝土泵的反泵狀態(tài)。</p><p>　　1.4 泵送工作原理</p><p>　　圖11 泵送工作原理圖</p><p>　　Fig. 11 Pump working sch

33、ematic diagram</p><p>　　1、2主油缸 3水箱 4、換向裝置 5、6混凝土缸 7、8混凝土活塞 9、料斗 10、S閥 11、擺動軸 12、13擺動油缸 14、出料口</p><p>　　正泵：混凝土活塞在退回時從料斗中將混凝土吸入混凝土缸，而混凝土活塞前進時將混凝土缸中的混凝土從出料口推向輸送管。</p>&

34、lt;p>　　反泵：混凝土活塞在退回時將混凝土輸送管中的混凝土吸回混凝土缸，而混凝土活塞前進時將混凝土缸中的混凝土推回料斗中。</p><p>　　A 正泵狀態(tài) B 反泵狀態(tài) </p><p>　　圖12 正泵 圖13 反泵</p><p>　　F

35、ig. 12 Positive displacement pump Fig. 13 Negative displacement pump </p><p>　　2 HBT混凝土拖泵對液壓系統的要求及有關設計參數</p><p>　　2.1 混凝土泵對液壓系統的要求：</p><p>　　1.主泵送油路要求換向響應快，內泄漏小，穩(wěn)

36、定性好，可靠性高，耐污染能力高。 </p><p>　　2.泵送液壓系統要有安全溢流保護，同時，主泵還具備系統超壓時，油泵壓力自動切斷截流裝置，使主泵獲得多級可靠保護。</p><p>　　3.擺動油路采用恒壓泵供油，擺動力大同時要求平穩(wěn)，因此借用一個蓄能器來保證正常工作。</p><p&g

37、t;　　4.由于系統壓力高，要求各管路接頭密封性可靠。</p><p>　　2.2 設計參數：</p><p><b>　　表1 設計參數</b></p><p>　　Tab. 1 Design parameters</p><p>　　3 液壓執(zhí)行元件載荷和載荷轉矩計算</p><p>　

38、　3.1 各液壓缸的載荷力計算</p><p>　　3.1.1 主油缸的載荷力 </p><p>　　主油缸與混凝土缸是用一個水箱將它們倆聯接在一起的，兩缸的活塞桿是共用的，然而混凝土缸將要推出混凝土的力將要小于主油缸的推力,即，>。</p><p><b>　　圖14 泵送結構圖</b></p><p>　

39、　Fig. 14 Pump chart</p><p><b>　　由已知參數可得，</b></p><p><b>　　=408.2 KN</b></p><p>　　因為， > , </p><p>　　>

40、 （2）</p><p><b>　　P油 ></b></p><p><b>　　P油 > </b></p><p>　　即， P油> 33.2MP 取 P油=34MP <

41、/p><p><b>　　分配油缸載荷力 </b></p><p>　　分配部分是靠兩個同規(guī)格的分配油缸驅動的，但它們的工作是單獨的，連接塊擺動的時候只有其中一個油缸工作，由已知參數，工作壓力為19MP。</p><p><b>　　圖15 分配結構圖</b></p><p>　　Fig. 15 Di

42、stribution chart</p><p><b>　　即，</b></p><p><b>　　=107.76KN</b></p><p>　　各液壓缸的外載荷力計算結果列于表10-3，取液壓缸的機械效率為0.9，求得想要的作用于活塞上的載荷力，并列于下表</p><p>　　表2 各液壓缸

43、的載荷力</p><p>　　Tab. 2 Various hydraulic cylinders' loading force</p><p>　　3.2 攪拌液壓馬達載荷轉矩計算</p><p>　　取液壓馬達的機械效率為0.95，則其載荷轉矩</p><p>　　4 液壓系統的參數設計</p><p>

44、;　　4.1 初定系統工作壓力 </p><p>　　因混凝土拖泵屬于大功率設備， 尤其是拖泵的泵送系統，和分配系統的壓力較大，載荷較重，參考原資料確定泵送的系統工作壓力為34MPa，分配系統的工作壓力為19MPa。</p><p>　　4.2 計算液壓缸的主要結構尺寸</p><p>　　4.2.1 確定主油缸的活塞及活塞桿直徑</p><

45、p>　　現求得主油缸的活塞直徑和活塞桿直徑為：</p><p>　　圓整后，=0.13m ， 查表d/D=0.7, 故</p><p>　　4.2.2 確定分配油缸的活塞及活塞桿直徑</p><p>　　現求得主油缸的活塞直徑和活塞桿直徑為：</p><p><b>　?。?）</b></p>

46、<p>　　查表得d/D=0.5,則活塞桿直徑為：</p><p>　　4.2.3 確定液壓馬達的排量</p><p>　　因液壓馬達為雙向旋轉，機械效率為0.95，因此液壓馬達的排量為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中，液壓馬達的總效率。</p><p

47、>　　4.3 計算執(zhí)行元件的實際工作壓力和實際所需的流量</p><p>　　4.3.1 計算液壓執(zhí)行元件實際工作壓力</p><p>　　因確定液壓缸和液壓馬達的尺寸和排量時為考慮背壓且對計算值進行過圓整，因此執(zhí)行元件的實際工作壓力有異于初定值。本例的實際工作壓力如表3所示</p><p>　　表3 執(zhí)行元件實際工作壓力</p><p

48、>　　Tab. 3 Functional element practical work pressure</p><p>　　4.3.2 計算液壓執(zhí)行元件實際所需流量</p><p>　　根據最后確定的液壓缸的結構尺寸或液壓馬達的排量及其運動速度或轉速，計算執(zhí)行元件所需流量時取液壓缸的容積效率為1，液壓馬達的容積效率為0.95，其計算值如表4所示。</p><

49、p><b>　　主油泵的流量：</b></p><p>　　由已知參數，最大理論混凝土輸送量=60</p><p>　　混凝土缸的規(guī)格x行程 = Φ200×1800</p><p>　　然而，混凝土缸里面所容納的混凝土的體積為：</p><p>　　V = = 3.14 x 10000 x

50、1800 x （6）</p><p><b>　　= 5.65 x </b></p><p>　　分配閥換向的次數：N = 60 / 5.65 x =1062</p><p>　　活塞桿的運動速度：v = S / T =(1.8 x 1062)/60 = 31.86m/min=0.53m/s（7）</p>

51、;<p>　　主油缸的流量:q =A1 x v = =390.8L/min （8）</p><p><b>　　分配油泵的流量：</b></p><p>　　由于分配換向時間短暫，設為t =1s , </p><p>　　則有， v = S / t = 0.6 / 1 =0.6m/s<

52、;/p><p>　　那么，分配油缸的流量：q = A1 x v = =204L/min （9）</p><p><b>　　攪拌齒輪泵的流量：</b></p><p>　　q = V x n =0.0338 x 1000 = 33.8L/min （10）</p><p>　　表4 執(zhí)行元

53、件所需實際流量</p><p>　　Tab. 4 The functional element needs the actual flow</p><p>　　5 制定液壓系統方案和擬定液壓系統圖</p><p>　　5.1 制定液壓系統方案</p><p>　　(1)執(zhí)行機構的確定 </p><p>　

54、　本機動作機構除螺桿是單向旋轉外，其他機構均為直線往復運動。各直線運動機構均采用單桿雙作用活塞液壓缸直接驅動。螺桿旋轉選用液壓馬達驅動。</p><p>　　(2)主油缸動作回路 </p><p>　　主油缸要實現正常來回工作動作和點動動作，其運動方向由電磁換向閥和液動換向閥相結合完成，正常工作運動時，需要有較大流量供給。點動主油缸只要有小流量供給即可。</p>&l

55、t;p>　　(3)液壓馬達動作回路 </p><p>　　螺桿要求反轉，所以液壓馬達要雙向旋轉，故在油路上安裝了一個壓力繼電器來控制馬達的反轉，這樣可以防止在工作中不被卡死的現象出現。</p><p>　　(4)分配缸動作回路 </p><p>　　分配缸運動速度較快，平穩(wěn)性要求高，故也采用旁路節(jié)流調速方式。由于在換向時所需壓力較大，此時就要借助

56、已充好壓力的蓄能器來實現換向動作。</p><p>　　(5)安全措施 </p><p>　　為了保護液壓泵的安全使用，不僅在泵的本身調好安全壓力外，也在泵的出口串聯了一個相應的溢流閥作過載保護作用。</p><p>　　(6)液壓源的選用 </p><p>　　該液壓系統采用雙泵雙回路，泵送沿路和分配油路獨

57、立，互不干涉，雙信號流控換向實現了泵送與分配完美協調，進而保障了混凝土泵的整體性能。</p><p>　　5.2 擬定液壓系統圖</p><p>　　液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定以后，把它們有機地組合在一起，去掉重復多余的元件，把控制液壓馬達的換向閥和泵的卸荷閥合并，使之一閥兩用，考慮主油缸與分配缸之間有動作順序的要求，在兩回路結合部串聯單向順序閥。再加一些其他的輔助元件，便構成了完整

58、的液壓系統圖，見下圖其動作循環(huán)見表5</p><p>　　表5 電磁鐵動作表</p><p>　　Tab. 5 The electro-magnet moves the tabulation</p><p><b>　　圖16 液壓原理圖</b></p><p>　　Fig. 16 Hydraulic pressu

59、re schematic diagram</p><p>　　6 液壓元件的選擇</p><p>　　6.1 液壓泵的選擇</p><p>　　6.1.1 泵送液壓泵的工作壓力及流量的確定</p><p>　　根據液壓系統的實際工作壓力，決定選用變量軸向柱塞泵。變量軸向柱塞泵不僅瞬時理論流量均勻，噪聲低，而且額定壓力也較大，已由原來的1

60、5MPa增加到到21MPa、25MPa、31.5MPa、35MPa,等多級壓力，便于選用。</p><p><b>　　液壓泵的工作壓力</b></p><p>　　其中是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對于本系統最高壓力是主油缸泵送混凝土時的進口壓力，，是泵到執(zhí)行元件之間的管路損失，參考10-3，取。液壓泵的工作壓力為：</p><p>　　由表

61、2可知，Q = 390.8L/min,取泄漏系數=1.1，算得液壓泵最大流量為</p><p>　　L/min （11）</p><p>　　根據上述計算結果查閱手冊，算用規(guī)格相近的A2V型變量軸向柱塞泵，它的額定壓力為35MP,排量為28.1-225mL/r,轉速為2450r/min。</p><p>　　6.1.2 分配液壓泵的工作壓力及流量的確

62、定</p><p>　　根據液壓系統的實際工作壓力，決定選用變量軸向柱塞泵。變量軸向柱塞泵不僅瞬時理論流量均勻，噪聲低，而且額定壓力也較大，已由原來的15MPa增加到到21MPa、25MPa、31.5MPa、35MPa,等多級壓力，便于選用。</p><p><b>　　液壓本的工作壓力</b></p><p>　　其中是液壓執(zhí)行元件的最高工作

63、壓力，對于本系統最高壓力是分配油缸帶動S閥換向時的進口壓力，，是泵到執(zhí)行元件之間的管路損失，參考10-3，取。液壓泵的工作壓力為：</p><p>　　由表2可知，Q = 204L/min,取泄漏系數=1.1，算得液壓泵最大流量為</p><p>　　L/min （12）</p><p>　　根據上述計算結果查閱手冊，算用規(guī)格相近的CCY1

64、4-1B型變量軸向柱塞泵，它的額定壓力為31.5MP,排量為10-250mL/r,轉速為1000r/min.1500r/min。</p><p>　　6.1.3 攪拌液壓泵的工作壓力及流量的確定</p><p>　　根據液壓系統的實際工作壓力，決定選用外嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵,結構緊湊,體積小,零件少,轉速可高達10000r/mim,運動平穩(wěn),噪聲低,容積效率較高，而且額定壓力在10M

65、P到23MP之間，便于選用。</p><p><b>　　液壓本的工作壓力</b></p><p>　　其中是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對于本系統最高壓力是帶動攪拌馬達轉動時的進口壓力，，是泵到執(zhí)行元件之間的管路損失，參考10-3，取。液壓泵的工作壓力為：</p><p>　　由表2可知，Q = 33.8L/min,取泄漏系數=1.1，算得液

66、壓泵最大流量為</p><p>　　L/min （13）</p><p>　　根據上述計算結果查閱手冊，算用規(guī)格相近的CBN型外嚙合齒輪泵，它的額定壓力為20MP,排量為5-50mL/r,轉速為1500r/min。</p><p>　　6.2 電動機功率的確定</p><p>　　注射機在整個動作循環(huán)中，系統的壓力和

67、流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個工作循環(huán)的需要，按較大功率段來確定電動機功率。</p><p>　　前面的計算已知，系統工作壓力為 ， 考慮泵到缸之間的管路損失，泵供油壓力應為：</p><p>　　取泵的總效率 ，泵的總驅動功率為</p><p><b>　　（14）</b></p

68、><p>　　驗算其他工況時，液壓泵的驅動功率均小于或近于此值，查產品樣本，選用110KW的電動機。 </p><p>　　6.3 閥類元件的選擇</p><p>　　選擇液壓閥主要根據閥的工作壓力和通過閥的流量。由于拖泵是采用雙泵雙回路系統，其中泵送油路系統工作壓力在34MPa左右，分配油路系統工作壓力是19MPa,攪拌油路系統的工作壓力是14MPa,液壓閥都選用中

69、、高壓閥。所選閥的規(guī)格型號如表6所示</p><p>　　表6 HBT混凝土拖泵液壓閥明細表</p><p>　　Tab. 6 Hydraulic system for the Concrete Pump of valve detailed list</p><p>　　6.4 液壓馬達的選擇</p><p>　　前面已求得液壓馬達的排量

70、為0.56L/r,正常工作時，輸出轉矩715Nm，選SZM0.9雙斜盤軸向柱塞式液壓馬達。其理論排量0.9L/r,額定壓力為20MPa，額定轉速為80~100r/min，最高轉矩3057Nm，機械效率大于90%。</p><p>　　6.5 油箱的有效容積</p><p>　　油箱的有效容積可按下式確定</p><p><b>　?。?5）</b&

71、gt;</p><p>　　式中a為經驗系數，對中壓系統取a=5.所選泵的總流量為429L/min，液壓泵每分鐘排出的壓力油的體積為0.43 ，算的油箱的有效容積為</p><p>　　6.6 油管內徑計算</p><p>　　本系統管理較為復雜，取其主要幾條（其余略），按式： 計算，有關參數及計算結果列于下表7</p><

72、p><b>　　表7 主要管路內徑</b></p><p>　　Tab. 7 Main pipeline inside diameter</p><p>　　7 液壓系統性能驗算</p><p>　　7.1 驗算回路中的壓力損失</p><p>　　本系統較為復雜，有多個液壓執(zhí)行元件動作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管

73、路損失較大的要算主油缸動作回路，故主要驗算由泵到缸這段管路的損失。</p><p>　　7.1.1 驗算回路中的壓力損失</p><p>　　沿程壓力損失，主要是主油缸工作時進油管路的壓力損失。此管路長5m，管內徑0.032m，快速時通過流量2.7L/s，選用20號機械系統損耗油，正常運轉后油的運動粘度，油的密度。</p><p>　　油在管中的實際流速為：<

74、;/p><p><b>　?。?6）</b></p><p><b>　　（17）</b></p><p>　　油在管路中呈絮流動狀態(tài)，其沿程阻力系統為：</p><p><b>　?。?8）</b></p><p>　　按式

75、 求得沿程壓力損失為：</p><p><b>　　（19）</b></p><p>　　局部壓力損失，局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通過控制閥的局部壓力損失。其中管路局部壓力損失相對來說小得多，故主要計算通過控制閥的局部壓力損失。</p><p>　　參看圖，從泵出口到缸進油口，要經過比例閥11，電液換

76、向閥6及單向順序閥。</p><p>　　比例閥的額定流量為300L/min，額定壓力損失為0.6 MPa。電液換向閥的額定流量為190L/min,額定壓力損失0.3MPa。單向順序閥的額定流量為150L/min，額定壓力損失之和為0.2MPa。</p><p>　　通過各閥的局部壓力損失之和為</p><p><b>　?。?0）</b>&l

77、t;/p><p>　　由以上計算結果可求得快速注射時：</p><p>　　泵到缸之間總的壓力損失為</p><p><b>　　泵出口壓力為：</b></p><p>　　由計算結果看，大小泵的實際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的壓力裕度，所選泵是合適的。</p><p>　　綜合考慮各工況的需要，

78、確定系統的最高工作壓力為34MPa，也就是溢流閥的調定壓力。</p><p>　　7.2 液壓系統發(fā)熱溫升計算</p><p>　　7.2.1 計算發(fā)熱功率</p><p>　　液壓系統的功率損失全部轉化為熱量。按下式計算其發(fā)熱功率</p><p><b>　　（21）</b></p><p>

79、;　　對本系統來說，是整個工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。</p><p><b>　?。?2）</b></p><p>　　------------系統工作循環(huán)周期；</p><p>　　------------執(zhí)行裝置的工作壓力；</p><p>　　------------執(zhí)行裝置的流量；</p>&l

80、t;p>　　-------------執(zhí)行裝置工作時間；</p><p>　　------------執(zhí)行裝置的總效率</p><p>　　具體、、值如表10-8所示，這樣，可算得雙泵平均輸入功率=12KW。</p><p>　　表8 各工況雙泵輸入功率</p><p>　　Tab.8 Various operating modes

81、double pump power input </p><p>　　注：表中（+）表示正常正常工作，（—）表示卸荷。 </p><p><b>　　系統的總輸出功率</b></p><p>　　式中 （23）&

82、lt;/p><p>　　---------------系統工作循環(huán)周期；</p><p>　　-------------液壓缸輸出的推力；</p><p>　　---------------液壓缸運動的距離；</p><p>　　--------------液壓馬達輸出的轉矩；</p><p>　　------------

83、--液壓馬達輸出的角度；</p><p>　　---------------液壓馬達工作時間；</p><p>　　由前面給定參數及計算結果可知：</p><p>　　主油缸的外載荷為408.2KN，行程1.8m；分配缸的外載荷為107.76KN，行程0.6m；攪拌螺桿有效功率5KW，工作時間15s；拖泵輸出有效功率主要是以上這些。</p><p

84、><b>　　總的發(fā)熱功率為：</b></p><p>　　7.2.2 計算散熱功率 </p><p>　　前面初步求得油箱的有效容積為2.1 ，按V=0.8abh 求得油箱各邊之積； </p><p><b>　　（24）</b></p><p>　　取a為1.2m，b、h分別為1.

85、6;1.35m</p><p>　　根據公式，求得油箱散熱面積為：</p><p><b>　　油箱散熱功率為：</b></p><p><b>　?。?5）</b></p><p>　　式中 — 油箱散熱系數，查表23.4-12，取 ;</p><p>　　— 油溫與環(huán)

86、境溫度之差，取。</p><p>　　由此可見，油箱的散熱遠遠滿足不了系統散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設冷卻器。</p><p>　　7.2.3 冷卻器所需冷卻面積的計算</p><p><b>　　冷卻面積：</b></p><p><b>　?。?6）</b></p>&

87、lt;p>　　式中 —傳熱系數，用管式冷卻器時，取;</p><p>　　—平均溫升， 。 （27）</p><p>　　取油進入冷卻器的溫度，油流出冷卻器的溫度，冷卻水入口溫度，冷卻水出口溫度。則：</p><p>　　所需冷卻器的散熱面積為：</p><

88、p>　　考慮到冷卻器長期使用時，設備腐蝕和油垢，水垢對傳熱的影響，冷卻面積應比計算值大30%，實際選用冷卻器散熱面積為：</p><p><b>　　8 總結</b></p><p>　　經過自己這段時間的努力和老師的幫助,畢業(yè)設計基本完成,這個過程是我大學階段最后一次系統的學習。這是一段難忘的經歷。整個過程我翻閱了大量的資料,有液壓傳動方面的 ,有精度設計方

89、面的,也有電控方面的。涉及的資料范圍比較廣,這其中要感謝老師的指導,是他在百忙之中指導我編寫論文,是他在思路上給我啟發(fā)。</p><p>　　大學的舞臺即將落幕,但人生的舞臺才剛開始。做畢業(yè)設計的過程讓我?guī)缀踔販亓舜髮W四年的每一門課程。以前沒有弄明白的,現在懂了,以前模糊的,現在清晰了。跟同學們一起討論問題的時間總是過得那么快。這個過程也是提出問題到分析問題再到解決問題的過程。指導老師把設計要求與標準以資料的形似

90、發(fā)到我們手上。我們再根據要求查找相關資料,在查閱資料的過程中,我們也接觸了許多以前沒有接觸過的東西。對自己是一個很好的提升。碰到不懂的就請教老師,這樣我們少走了很多彎路,能夠很好的完成畢業(yè)設計。</p><p>　　在這個離別的季節(jié),我們帶著些許不舍交上最后一份作業(yè),同時也見證我們大學期間最后一次學習的過程，希望自己的這份答卷能夠得到老師的認可。</p><p><b>　　參考

91、文獻</b></p><p>　　[1] 王積偉、章宏甲、黃宜.液壓傳動[M].北京，機械工業(yè)出版社，2004.3</p><p>　　[2]許賢良、王傳禮.液壓傳動系統[M].北京，國防工業(yè)出版社，2008.4</p><p>　　[3]成大先.機械設計手冊單行本-液壓控制[M].北京，化學工業(yè)出版社，2004.8</p><p&g

92、t;　　[4]成大先.機械設計手冊單行本-液壓傳動與控制[M].北京，機械設計手冊編委會，2007.6</p><p>　　[5]王守成，段俊勇.液壓元件及選用[M].北京，化學工業(yè)出版社，2007.7</p><p>　　[6] 徐學林.互換性與測量技術基礎[M].長沙，湖南大學出版社,2005.8 </p><p>　　[7]張利平.液壓控制系統及設計[M].北

93、京，化學工業(yè)出版社，2006.11 </p><p>　　[8]劉延俊.液壓系統使用與維修[M].北京，化學工業(yè)出版社，2006.5</p><p>　　[9]王先逵.機械制造工藝學[M].北京，機械工業(yè)出版社,2006.1 </p><p>　　[10] 雷天覺.《機械設計手冊》[M].北京，機械工業(yè)出版社 2001.6</p><p&g

94、t;　　[11]孫恒，陳作模主編 《機械原理》[M] .北京,高等教育出版社 2001.6</p><p>　　[12]朱冬梅等主編 《畫法幾何及機械制圖》[M] .第五版 北京,高等教育出版社2005.8</p><p>　　[13]徐灝主編，《機械設計手冊》[M] .北京,機械工業(yè)出版社，1991.6</p><p>　　[14]濮良貴，紀名主編《機械設計》[M

95、].北京,高等教育出版社，2001.7</p><p>　　[15]朱詩順主編《機械設計課程設計簡明手冊》[M] .北京,化學工業(yè)出版社，2006.2</p><p>　　[16]孫恒，陳作模主編 《機械原理》[M] .北京,高等教育出版社 2001.3</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　

96、本論文是在XXX老師的悉心指導下完成的。在XXX老師的幫助下,讓我對液壓知識有了一定了解，這個過程讓我感覺非常充實，學到了很多東西，不光是書上的知識，還有獨立思考、解決問題分析問題的能力，他給我上了大學里最后的一堂課。</p><p>　　大學讓我們跟XXX老師結緣,我們跟他學習書本知識,他教我們如何動手去做,教我們如何做人。他不僅是一位老師,更像一位長輩對晚輩悉心的教導.在此，我要深深的感謝老師的指導與幫助。&