叉车工作装置液压系统设计

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1、综合课程设计综合课程设计 II 项目总结报告项目总结报告题题 目：叉车工作装置液压系统设计目：叉车工作装置液压系统设计院院 （系）（系）机电机电工程工程学院学院专专业业机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化学学生生学学号号1100800班班号号指导教师指导教师填报日期填报日期2013.12.6哈尔滨工业大学机电工程学院制2013 年 12 月1 项目背景分析；叉车作为一种流动式装卸搬运机械，由于具有很好的机动性和通过性，以及 很强的适应性，因此适合于货种多、货量大且必须迅速集散和周转的部门使用， 成为港口码头、铁路车站和仓库货场等部门不可缺少的工具。这里介绍叉车液压 系统的设计方法及步骤

2、，其中包括液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、 液 压元件的选择以及液压系统性能验算等步骤。 叉车也叫叉式装卸机、叉式装卸车或铲车，属于通用的起重运输机械，主要 用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所，进行成件包装货物的装卸和搬运。 叉 车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力， 提 高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车 辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。2研究计划要点与执行情况；第1周了解课程设计任务、查阅相关资料，完成液压系统原理图绘制、 元件选型和液压回路设计计算及仿真验证； 第2周完成液压阀块零

3、件图和装配图； 第3周完成液压源装配图，编制项目总结报告，答辩；3项目关键技术的解决；叉车液压系统的设计要能够保证叉车正常安全地完成工作任务，对液压系统 的工作要求包括： （1）超载保护，多路换向阀壳体无裂纹、渗漏；工作性能应良好可靠；安 全阀动作灵敏，在超载 25%时应能全开，调整螺栓的螺帽应齐全坚固。操作手柄 定位准确、可靠，不得因震动而变位。 叉车在装卸运输作业时货物的重量大于其重量是不允许的。在叉车试验项目 中，有一项是允许叉车以 110%的起重量载荷进行联合操作，即一边起升载荷一 边向前运行，以检验叉车各部件的协调性和动作的可能性，此时发动机的功率、 转速应达到额定的参数，液压系统应

4、能够承压、无渗油。对超载起升保护的性能 检验是以 125%的起重量载荷进行起升动作。此时，液压系统中应设置相应的超 载保护装置，例如多路换向阀中安全阀。超载时，虽然多路换向阀阀杆动作， 但 货叉和 125%起重量载荷不得离开地面或离开地面不超过 300mm， 即叉车应呈现 出起升速度下降或起升动作失灵。 （2）最大下降速度控制，为了提高装卸效率，叉车起升速度增大，但满载 下降速度也增大，下降速度过大是危险的，因此叉车液压系统中应设置下降限速 阀， 既要控制货叉的下降速度不超过限定的速度值，又要防止起升液压缸的高压橡胶软管突然爆破时，起升在一定高度的载荷不会和货叉一起突然落下，损伤货 物或伤人。

5、 （3）液压系统管路接头牢靠、无渗漏，与其它机件不磨碰，橡胶软管不得 有老化、变质现象。 （4）液压系统中的传动部件在额定载荷、额定速度范围内不应出现爬行、 停滞和明显的冲动现象。4具体研究内容与技术实现；叉车通常由自行的轮式底盘和一套能垂直升降以及前后倾斜的工作装置组 成。某型号叉车的结构组成及外形图如图 1-1 和 1-2 所示，其中货叉、叉架、门 架、起升液压缸及倾斜液压缸组成叉车的工作装置。1-货叉；2-叉架；3-门架及起升液压缸；4-倾斜液压缸；5-方向盘；6-操纵杆；7-底盘及车轮图 1-1 叉车结构组成图叉车的基本技术参数有起重量、载荷中心矩、起升高度、满载行驶速度、 满 载最大

6、起升速度、满载爬坡度、门架的前倾角和后倾角以及最小转弯半径等。 其中，起重量（Q）又称额定起重量，是指货叉上的货物中心位于规定的载 荷中心矩上时，叉车能够举升的最大重量。我国标准中的起重量系列规定为： 0.50，0.75，1.25，1.50，1.75，2.00，2.25，2.50，2.75，3.00，3.50，4.00，4.50， 5.00，6.00，7.00，8.00，10.00.吨。载荷中心矩 e，是指货物重心到货叉垂直段前表面的规定距离。标准中所给 出的规定值与起重量有关，起重量大时，载荷中心矩也大。例如平衡重式叉车的 载荷中心矩如表 3-1 所示。表 3-1 平衡重式叉车的载荷中心距额

7、定起重量Q/AQ11Q55 Q 1012 Q 1820 Q 12载荷中心距e/mm1005006009001250起升高度 hmax，指叉车位于水平坚实地面上，门架垂直放置且承受额定起重 量的货物是， 货叉所能升起的最大高度， 即货叉水平段上表面至地面的垂直距离。 现有的起升高度系列为：1500，2000，2500，2700，3000，3300，3600，4000， 4500，5000，5500，6000，7000mm。 满载行驶速度 vmax，指货叉上货物达到额定起重量且变速器在最高档位时， 叉车在平直干硬的道路上行驶所能达到的最高稳定行驶速度。5技术指标分析；本例所设计叉车主要用于工厂中作

8、业，要求能够提升 7000kg 的重物，最大 垂直提升高度为 2m，叉车杆和导轨的重量约为 200kg，在任意载荷下，叉车杆 最大上升（下降）速度不超过 0.3m/s，要求速度可调以实现缓慢移动，并且具有 良好的位置控制功能。不论载荷大小，甚至在液压油源无法供油，油源到液压缸 之间的液压管路出现故障等情况下，要求叉车杆能够锁紧在最后设定的位置。 当 叉车杆在上升过程中， 液压系统出现故障时， 要求安全保护装置能够使负载下降。所设计叉车提升装置示意图如图 1-7 所示。图 1-7 提升装置为减小提升装置的液压缸行程，通过加一个动滑轮和链条（绳） ，对装置进 行改进，如图 1 所示。图 1提升装置

9、示意图由于链条固定在框架的一端，活塞杆的行程是叉车杆提升高度的一半，但同时， 所需的力变为原来的两倍（由于所需的功保持常值，但是位移减半，于是负载变 为原来的两倍） 。 包含提升机构的支架必须设置一个能使其向后倾斜的装置， 最大倾斜角为距 垂直位置 20，倾斜角速度应限制在 12/s 之间，负载扭矩总是使支架回复到垂 直位置。倾斜装置示意图如图 1-8 所示。图 1-8 倾斜装置叉车工作装置液压系统可以由叉车发动机直接驱动液压泵来提供油源， 以便节省叉车携带电动机，减少叉车附属设备。液压系统需要设置合适的过滤器， 液 压油的工作温度应限定在合适的范围内。叉车的工作环境温度一般为-1045， 可

10、以工作在具有粉尘和沙粒的环境中，表 1-1 是某型叉车的技术参数。表 2-1 技术参数技术参数起升工作装置额定载荷质量 m（kg）7000最大提升负载质量 m(kg)7000提升高度 h(m)2提升液压缸货叉链条提升速度 v(m/s)0.3倾斜工作装置前倾斜角度5后倾斜角度()10倾斜角速度(/s)2力臂 r（m）500本设计已知所设计液压系统的最大负载和最大速度， 因此可根据系统的最大 负载和最大速度来确定液压系统的主要参数，无须再对液压系统进行工况分析。6存在的问题与建议。因为要考研的原因，所以在在整个设计过程中时间比较紧张，而且第一周还有几门考试，所以时间不是很够用，有时候任务量的完成比

11、进度稍慢，对一些问题的思考不够深入。在设计过程中最让我头疼的是油源部分的设计，由于考虑的问题相对于前面来说多了不少，而且时间又到了最后关头，以前欠下的账就在几天内要还完，所以很是狼狈，所以时间不够成了一个重大难点。另外，油源装配中吸油过滤器的选择也有一些疑问， 因为设计要求的精度用普通的网状过滤器满足不了，因此我们很多人选择了 YLX 系列的上置式滤油器，能达到精度，但是老师说这种滤油器很少用，所以，改又来不及，不知所措，心情备受煎熬。至于阀块图和阀块装配图由于时间安排上比较合适，做的还是很不错的。只是在阀块图的表达上，存在很多不明确的问题，是减慢进度的重要原因。建议以后这个课程设计可以选择电脑绘图，这样会大大提高绘图速度，加快进度的好处是节省时间，这对于即将参加考研的我们来说无疑是一个巨大的福音。谢谢老师们的指导！指导教师评语：指导教师签字：检查日期：