烟机液压系统说明书

《烟机液压系统说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烟机液压系统说明书（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、11 引言1.1 液压传动的发展液压传动是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术 ，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795 年英国约瑟夫布拉曼 (Joseph Braman,1749 - 1814) ，在伦敦用水作为工作介质 , 以水压机的形式将其应用于工业上 ,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油 ,又进一步得到改善。 第一次世界大战 (1914 - 1918) 后液压传动广泛应用 ,特别是 1920 年以后 ,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的

2、 20 年间 ,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵 ,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁尼斯克(G Constantimsco)对能量波动 传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力传动( 液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战 (1941 - 1945) 期间 ,在美国机床中有 30% 应用了液压传动。应该指出 ,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 ,日本迅速发展液压传动 ,1956 年成立了“ 液压工业会 ”。近

3、2030 年间日本液压传动发展之快，届世界领先地位。 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械（绞车） 、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。应该特别提及的是 ,近年来 ,世界科学技

4、术不断迅速发展 ,各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起 ,广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统 , 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压传动发展的动向 , 概括有以下几点 : （1）节约能源 , 发展低能耗元件 , 提高元件效率 ； 2（2） 发展新型液压介质和相应元件 , 如发展高水基液压介质和元件 , 新型石油基液压介质；（3）注意环境保护 , 降低液压元件噪声； （4）重视液压油的污染控制； （5）进一步发展电气液压控制，提高控制性能和操作性能； （6）重视发展密封技术，防止漏油； （7）其它方面，如元件微型化、复合化

5、和系统集成化的趋势仍在继续发展，对液压系统元件的可靠性设计、逻辑设计，与电子技术高度结合，对故障的早期诊断、预测以及防止失效的早期警报等都越来越受到重视。32 液压系统的要求2.1 主要技术要求2.1.1 总则液压系统的设计应符合液压原理图，油缸设计图、平面布置图。2.1.2 零部件制造技术要求(1) 液压泵电机组 液压泵的额定排量应符合设计要求。 油泵电机组工作时的噪声应不大于 90db。(2) 控制阀组 阀的响应时间应少于 29ms。在工作压力 29.1MPa 的情况下阀的内泄漏不大于 0.004L/min。 溢流阀应足以排出液压泵的流量而无震动，其整定压力最大不超过上述最大系统压力的 1

6、20%。 其余各控制阀的选用应满足液压系统工作要求，其额定压力和流量应大于实际通过该阀的最高压力和最大流量。 压力控制阀、换向阀、流量控制阀、压力继电器、高压球阀、压力变送器等关键元件应选用国际知名品牌。 电磁阀控制电压均为直流 24V。43 液压系统的方案的设计3.1 确定工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备和类型而定。还要考虑执行元件的装配空间和经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之压力选得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。3.2

7、 拟定液压系统原理图321 液压系统三种运动方式该烟机液压系统主要为烟机的三种运动提供服务，即往复摆动推出运动压紧运动。往复摆动运动是把生产的烟分开出来，摆送到推出运动装置上，然后返回，如此往复。推出运动把摆动运动送来的烟送到包装压紧装置中去，然后返回，如此往复。压紧运动是把包装好的盒子压紧，然后退出，如此往复。 往复摆动参见液压原理图 3.15在整个系统中,把溢流阀安装在三个运动回路的最前端用来控制整个回路的压力,使各回路压力保持正常,当压力表 6.1 显示压力不在正常工作范围内时,溢流阀开启调节压力.油液经过电磁换向阀、单向阀,通过节流阀的控制影响摆动的幅度,完成运动后,油液由各阀返回油箱

8、. 推出运动（往复）参见液压原理图 3.26该运动过程因为运动行程由液压缸的行程来决定,对压力要求不是很严格,整个运动回路中无须节流阀来调压。 压紧运动（往复）参见原理图 3.3烟机工作的最后环节是压紧封装，对压紧回路中压力要求较严格，它通过压力表 6。2 压力开关节流阀控制力在所要求的工作范围内。7该液压系统包括液压系统压力保护、油箱部分电气控制等几个部分。其完整液压系统图 3.4图 3.4 液压系统原理图84 烟机油缸的设计计算4.1 工况分析本次设计是烟机分烟包装的液压系统，只做压紧缸设计，推出缸及摆动缸部分由其他同学完成。额定压紧力为 ，工作行程 ，内容包括液压油缸、kN52.6m10

9、液压控制系统等。根据操作烟机工作特点，对该设计制造原则是：“安全可靠，经久耐用、技术先进、操作简单” ，在设计和制造方面，全面执行技术条款的全部内容。使烟机的工作方便简洁。4.2 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。该设计为压紧工作回路中的油箱设计，烟机工作中该回路油箱承受的载荷若能满足要求则其他回路中同型号的油箱也会满足工作要求。4.2.1 液压缸内径的确定4.2.1.1 初选液压缸的工作压力烟机的负载较小，初选液压缸的工作压力为 。MPap84.2.1.2 计算液压缸的尺寸kNF52.6（4.1）310pA（4.2） 24D表4.1

10、和 的关系工作压力 MPap/10205.120速度比 1.33 1.46；2 2表4.2 和 的关系dD1.15 1.25 1.33 1.46 2dD36.045.05.06.D71.0根据系统工作压力 ，选取速度比MPa831再根据速度比 选取 和 的关系：d（4.3）D5.09mD2106.d3查机械设计手册，按标准取： ， d3最大行程查机械设计手册，选取最大行程 L10液压缸的有杆腔工作压力：（4.4）)(421dDpF0.3.20kNMPa28514.2.2 活塞杆稳定性验算因为活塞杆长为 ，而活塞直径为 ，m10m0，需要对活塞杆进行稳定性验算。52dL活塞杆弯曲失稳临界负荷 ,

11、可按下式计算KF（4.5）)(1026NLEJB在弯曲失稳临界负荷 时,活塞杆将纵向弯曲。因此活塞杆最大工件负荷 按K F下式验证。（4.6）KnF式中 活塞杆材料的弹性模数 ，钢材：E)(MPa)(1023MPaE活塞杆横截面惯性矩 ，圆截面：J4m49.64mdJ安装及导向系数K安全系数，一般取n5.3Kn安装距BL5经计算活塞杆稳定性验算合格。4.2.3 液压缸的有效面积根据上面的结果，则液压缸的有效面积为：无杆腔面积 （4.7403.1221DA）10241065.7m有杆腔面积 （4.8）)0.3.(.)(222dDA49.34.2.4 液压缸的行程液压缸的行程为 。mL104.2.

12、5 液压缸缸筒的长度液压缸缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸缸筒长度 。mL104.3 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。油缸与管路之间采用软管连接。4.3.1 缸筒壁厚 的计算和校核4.3.1.1 壁厚的计算查机械设计手册，由上求得缸体内径标准值 ，得外径 。m3050可知 2)5(104.3.1.2 液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力 ,取 。MPapn68 MPapny 1285.1.液压缸缸壁的材料选 45 号钢，查金属工艺学表 6-5（GB699-88） ，得其材料抗拉强度 。Pab704取安全系数为 ， （4.95nPanb1

13、4057）0/3D（4.10）1.42yp3.03yP=3.56mm10mm壁厚合适。114.3.2 液压缸油口直径 的计算0d（4.11）vod/13.式中 液压缸油口直径 0m液压缸内径 d0.液压缸最大输出速度vs/72.19油口液流速度0.3md0.3.0=0.010m=10mm4.3.3 缸底厚度 h 的计算该液压缸为平形缸底且有油孔，其材料是 45 号钢。（4.12）)(43.00dDpy式中 缸底厚度hm缸底油孔直径0d试验压力ypMPa液压缸内径D缸底材料的许用应力，取安全系数 n=5，则 。 MPab1405由于缸的额定压力 ，所以取 。PaPn168ny2.（4.13）mh

14、 66104).03(20.43. m2.4.3.4 缸头与法兰的联结4.3.4.1 联结方式：螺纹联结4.3.5 缸头厚度 的计算h本液压缸选用螺钉联结法兰，其计算方法如下：（4.18）)(30opdDFh12式中 法兰厚度hm法兰受力总和FN密封环内径d密封环外径H螺钉孔分布圆直径0D密封环平均半径opdm法兰材料的许用应力Pa均压槽一般宽为 0.4mm，深为 0.8mm，O 型密封圈的压缩率为W=（ ，缸头和法兰的联结是固定的，其密封也是固定的，取 W=20%，00/)h即 =0.208.(d得 ， 为密封圈直径。10， ， ，NF7mH1mdop5.9210（4.19）间螺 LdD01

15、40.6.45（4.20）MPanb7（4.21）mh51405.914.3)(04.3.6 缸头直径 和缸盖直径gdGd取两者相同，即= = + + （4.22） g0D螺 间dm)5.12415(704.3.7 缸盖的联结联接方式：螺纹联接4.3.8 法兰直径和厚度的确定法兰直径取与缸头直径相同，即 d170法法兰厚度取 mh35法4.3.9 液压缸主要尺寸的确定4.3.9.1 最小导向长度 H（4.27）20DL132301m654.3.9.2 活塞的宽度 BDB8.03244.3.9.3 导向套长 A，m803取 dA.2164.3.9.4 隔套长度 C（4.28）)(BH21645m.24.3.9.5 求液压缸的最大流量压紧油液流量的计算： MinV15.0（4.29）无杆腔回油流量： iLSQB76.1（4.30）有杆腔进油流量： inVA9