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1、I摘要该启闭机液压控制系统的功能是通过拟定好的液压系统图合理设计和连接各液压元件来实现的。当系统压力流量输出正常后，让电磁换向阀（件号 20.1）电磁铁 YV2 得电、YV3 失电，压力油经过电磁换向阀(件号 20.1)，分两股进入二个调速整流装置(件号22、23 组合)，通过截止阀、锁紧块进入液压缸有杆腔；两处无杆腔油液经截止阀(件号36.1、36.2)后合成一股，通过回油背压阀 19、回油滤油器回油箱，这便实现阀门提升动作；让电磁换向阀电磁铁 YV3 得电、YV2 失电，压力油经换向阀 (件号 20.1)分两路经单向节流阀(件号 27.1)进入液压缸锁紧块成为控制油打开锁紧块上的液控单向阀
2、(件号31.1、31.2)， 有杆腔油液经锁紧块、截止阀、调速整流阀、电磁换向阀、截止阀(件号36.1、36.2)进入液压缸无杆腔，油缸靠自重下降，如果无杆腔出现负压，无杆腔可通过单向阀(件号 12.3)从油箱补油，便实现关门动作。本启闭机液压系统结构简单，成本低，效率高，操作简单，维修方便，运行稳定可靠等优点。关键词：启闭机，液压系统图，液压元件，液压缸 I目录第一章 液压系统的设计步骤与要求 .11.1 液压系统的设计步骤 .11.2 液压系统的设计要求 .1第二章 液压系统图的拟定 .22.1 液压系统主要参数的确定 .22.2 基本方案的制定 .32.3 液压系统图的绘制 .4第三章
3、液压缸的设计 .83.1 工况分析 .83.2 液压缸主要几何尺寸的计算 .83.3 液压缸结构参数的计算 .113.4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 .17第四章 液压元件的选择与专用件设计 .214.1 液压泵和电机的选择 .214.2 油箱容积的计算 .224.3 液压启闭机用油量的计算 .224.4 油管管径的计算 .224.5 其它液压元件的选择 .23第五章 液压系统的性能验算 .265.1 管路系统压力损失的验算 .265.2 系统的发热与温升 .305.3 油箱的尺寸设计 .32致 谢 .33参 考 文 献 .34 第 1 页第一章 液压系统的设计步骤与要求液压传动系统
4、是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际出发，有机地结合各式各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠，成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。本次设计主要是启闭机液压系统的设计。综合考虑弧形工作闸门液压启闭机油缸务必倾斜式布置，两端铰链连接，并且在油缸的上端吊头与埋件轴以及下端吊头与闸门吊耳连接处内装自润滑球面滑动轴承，满足使油缸自由摆动，并可以消除启闭机或闸门由于安装等误差造成的对油缸的不利影响。油缸与管路之间采用软管连接。1.1 液压系统的设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插
5、进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：（1）进行工况分析，确定系统的主要参数；（2）制定基本方案，拟定液压系统原理图；（3）选择液压元件；（4）确定液压执行元件的形式；（5）液压系统的性能验算。1.2 液压系统的设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进行进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。（1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；（2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；（3）液压驱动机构的运动形式，运动速度；（4）各动作机构的载荷大小及其性质；（5）对调速范围、运动平
6、稳性、转换精度等性能方面的要求； 第 2 页（6）自动化程度、操作控制方式的要求；（7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；（8）对效率、成本等方面的要求。本液压系统的设计、制造，用于控制溢洪道弧门启闭机油缸开启和关闭的液压系统。本系统具有结构紧凑、布局美观、性能可靠、能耗低的优点，其油缸工况符合用户提供的原理要求。本套液压系统配有压力控制器(XML)、电接点温度计(WSSX)、液位控制器(YKJD24)，可对系统压力、油液温度及液位高度实现自动控制。在闸门启闭过程中，闸门开度及行程实行全程控制，通过电器、液压动作进行同步控制，实现自动调整同步。 第 3 页第二章 液压系统图的拟定2.
7、1 液压系统主要参数的确定通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于执行元件的运动速度和结构尺寸。表 2-1 主要技术参数序号 名称 参数 备注1 最大启门力 2630KN2 最大闭门力 自重闭力3 工作行程 1300mm4 油缸内径 100mm5 活塞杆直径 70mm6 油泵 32SCY14-1B 邵 液7 电动机(满足 SL41) Y180L-4-B35 22KW1480rpm8 有杆腔计算压力 17.5Mpa9 闸门关闭时间
8、 约 17min10 闸门开启时间 约 17min11 系统压力等级 25MPa2.2 基本方案的制定（1）制定调速方案液压执行元件确定后，运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。 第 4 页相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度
9、。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了。节流调速一般采用开式循环形式。在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路结构简
10、单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。容积调速大多采用闭式循环形式。闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路。其结构紧凑，但散热条件差。（2）制定压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑
11、选择卸荷回路。（3）制定顺序动作方案主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制。加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号使电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制连续的动作。行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。 第 5 页另外还有时间控制、压力控制等。例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力,压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。（4）选择液压动力源液压系统
