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1、课课 程程 设设 计计课程名称 液压与气压传动 题目名称 钢卷运输液压系统设计 学生学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 成绩评定 教师签名 2013 年 12 月 04 日1目录目录一、设计任务书一、设计任务书 .1二、拟定液压系统原理图二、拟定液压系统原理图 .2三、液压系统的计算和选择液压元件三、液压系统的计算和选择液压元件 .3四四. 液压系统的验算液压系统的验算 .8五、液压集成块结构与设计五、液压集成块结构与设计 .10六、小结六、小结 .13七、参考资料七、参考资料 .142一、设计任务书一、设计任务书 1、设计题目：钢卷运输液压系统设计设计题目：钢卷运输液压系统设计2、要
2、求：要求：1. 每个学生的设计数据不一样，每个学生根据自己的设计数据完成自己的液压 系统方案设计和设计计算。 2结构设计选出其中一个成员的设计方案和数据，完成该方案液压系统的集成块组的 结构设计。 3答辩 4考核1) 每个成员需要提交的资料(1) 设计说明书 1 份； (2) 液压系统原理图 1 份（A4） ； (3）集成块集成油路图 1 份（A4)；(4) 集成块零件图 1 份（A4） ；三、三、 动作顺序要求及工作参数动作顺序要求及工作参数1 横移缸前进，至卷取机卷筒下方，行程 L1，负载力 F1，速度 V1。 2 顶伸缸上升，将钢卷托住，行程 L2，负载力 F2，速度 V2。 3 横移缸
3、退回。 4 顶伸缸缩回，将钢卷搁在小车上，行程 L3，负载扭矩 T，转速 N。 5 小车由液压马达驱动向前进。 6 卸完钢卷，小车由液压马达驱动退回。 以上参数为最大值，应可调。所有动作由行程开关自动控制。顶伸缸下腔须设置背压， 以防下行产生冲击。四、设计内容、要求四、设计内容、要求(一)液压系统设计 根据设备的用途、特点和要求，利用液 液压有关参数，然后按照所得参数选择液压元件、相关设备的规格型号。(二)液压装置结构设计液压装置包括集成块、液压站等，进行结构设计时应考虑元件布局合理、紧凑、美观、 外连管道少，装卸、调试方便，集成块中的油路尽可能简单、短、交叉少，加工容易、加 工工作量尽可能少
4、。(三)绘制工程图、编写设计说明书 绘制液压系统原理图(系统总油路、集成块集成回路)、液压装置工程图(集成块结构图、 集成块元件装配图)，图纸必须按 GB 要求打印，2 张以上的 A3 图纸，A4 图纸量根据实际 定：编写设计说明书 7 页（1.5 万字） 。3参数表参数表学号F1 (N)F2 (T)T (m.N)V1 (mm/s)V2 (mm/s)N r/sL1 (m)L2 (mm)L3 (m)1237008400502043.25503二、拟定液压系统原理图二、拟定液压系统原理图1、确定供油方式确定供油方式该液压系统工作时负载恒定，速度较低。从节省能量、减少发热考虑，成 本，泵源系统宜选叶
5、片泵。 2 2、调速方式的选择、调速方式的选择 在该液压系统中，执行机构需要单方向节流，另一个方向可自由流动，调 速的稳定性要求不高，顶伸缸下腔须设置背压，以防下行产生冲击，所以可以 选择单向节流阀调速。 3 3、方向控制方式的选择、方向控制方式的选择 考虑到钢卷运输液压系统的工作要求，流量不大，本系统用三位四通电磁 换向阀方向控制方式，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也 较容易，但速度换接的平稳性较差。 4 4、确定执行元件、确定执行元件 按照设计任务要求所需的执行元件有：两个液压缸，一个液压马达。 横向移动设置为缸 1，顶伸缸上升缩回设置为缸 2，小车的向前进退回由液压马 达
6、驱动。 5 5、完成顺序和循环的方式、完成顺序和循环的方式 在执行元件的控制使用行程开关，使用行程开关控制，有使系统简单，电路 控制稳定，易于控制的特点。 6 6、系统的调压，保压方式、系统的调压，保压方式 在回路 1 中 AB 出口应该设置减压阀，使压力降低，缸 2 应该使用单向顺 序阀进行保压。 7 7、压力测量点的选择、压力测量点的选择 在液压泵出口应设置压力表以测量系统压力。 8 8、最后把所选择的液压回路组合起来，即可组合成下图所示的液压系统原理图。最后把所选择的液压回路组合起来，即可组合成下图所示的液压系统原理图。45三、液压系统的计算和选择液压元件三、液压系统的计算和选择液压元件
7、3.1 液压缸主要尺寸的确定液压缸主要尺寸的确定1）工作压力 p 的确定。工作压力 p 根据负载的大小和机器的类型来确定，运输属中型机械，工作负载最大为 80000N。据此初定工作压力为 10MPa。2）计算液压缸内径 D 和活塞杆直径 d。（1）横移缸已知横移缸动作时最大负载为 3700N，背压=0.5MPa，取 0.9，根据2pcm工作压力取 d/D=0.8，缸进退时的速度相同，则m1029. 28 . 01105 . 019 . 01014. 337004d1pp1p4227212 cm11 1 DFD根据液压缸内径的标准表，圆整为标准系列直径为；则活塞杆mm251D直径为。mm20d1
8、（2）顶伸缸已知缸动作时最大负载力为 80000N，根据系统类型为回油路设置有背压阀的系统，选取背压值=1.5MPa，为 0.9，根据工作压力取 d/D=0.7，则2pcmm1007. 1 7 . 01105 . 119 . 01014. 3800004d1pp1p4127212 cm12 2 DFD圆整后取缸的直径为，活塞杆的直径为。mm1102Dmm80d23）计算各工作阶段液压缸所需的流量（1）横移缸工作时的流量minm10473. 16005. 0025. 04v4q3 32 12 11D进minm10301. 56005. 002. 0025. 04vd4q3 422 12 12 1
9、1）（退D（2）顶伸缸工作时的流量6minm104 .116002. 011. 04v4q3 32 22 22D升minm1037. 56002. 008. 011. 04vd4q3 322 22 22 22）（退D4）马达的计算（1）马达的排量为：r /10103. 39 . 0109 4002 p2v34 6 mmmmT 式中：T液压马达的负载力矩（m*N） ；液压马达的进出口压差（Pa） ，设压降 90%；12ppp 液压马达的机械效率，一般齿轮和柱塞马达取 0.90.95。mm（2）液压马达的流量：min/4 .7460410310vq3 mmLN因此选用型号为：XM-D320F 的柱
10、塞马达，其排量为 40mL/r，额定压力为10MPa，额定转速为 80r/min，额定转矩为 458。mN3.2 确定液压泵的规格和电动机功率及型号确定液压泵的规格和电动机功率及型号1）确定液压泵的压力液压泵的工作压力应当考虑液压缸的最高有效工作压力和管路系统的压力损失。所以泵的工作压力为：11MPa110ppp1泵上得为静态夺力，考虑到压力大于静态压力和须有压力储备，所以因此选被的额定压力应满足np泵额p)6 . 125. 1 (pMPa4 .15p4 . 1p泵额2）泵的流量确定。液压泵的最大流量应为maxqqk泵式中 液压泵的最大流量；泵q同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值，在本液
11、压maxq7系统中，各元件单独执行，液压马达的流量最大；系统泄露系数，一般取=1.11.3，本例取。LKLK2 . 1LK所以 ： min/28.894.742.1qqmaxLk泵3）与液压泵匹配的电动机的选定。分别计算不同工况时的功率，取较大值作为选择电动机规格的依据。（1）计算横移缸所需的功率。负载为 3200N，进油路的压力损失定为0.3MPa，效率为 0.6，由式可得：1ppppa837. 7a3 . 010 025. 043700a3 . 0104p6262pMPMPMP DF 横移缸动作时所需电动机功率为：kw32. 0kw6 . 060 473. 1837. 7qppqP（2）计
12、算顶伸缸所需的功率。负载为 80000N，进油路压力损失定为0.5MPa，效率定为 0.85，同理可得：a8.92a5 . 010 11. 0480000a3 . 0104p6262pMPMPMP DF 顶伸缸动作所需电动机功率为：kw994. 1kw85. 0604 .1192. 8qppqP（3）计算马达所需功率。kw78.13kw9 . 060 4 .7410qppqP综上可知，马达所需功率最大，根据最大功率选择 Y160L-4 型电动机，其额定功率为 15kW，额定转速 1460r/min。4）选择液压泵的规格。根据和查阅有关手册，现选用型号为 YB1-E63，该泵的基本参数为：额P泵
13、q每转排量，泵的额定压力，电动机转速r /m63qLa16pnMP，驱动功率为 20.5kw。min/1800600rnH83.3 液压阀的选择液压阀的选择根据具体工作需要查阅液压元件手册，选择元件如表 3-1 所示。表 3-1 液压元件明细表规格序号元件名称最大通过 流量 q(L/min)型号额定流量 qn/L/min额定压力 Pn/MPa额定压降Pn/MPa 1过滤器89.28XU- 100802过滤器89.28XU- 100803单向阀89.28DF-B20H2100350.24压力表开 关KF-L8/20E5压力表Y-600256冷却器ZLQF1L0.17电磁溢流 阀89.28YFD- OB20H21008三位四通 换向阀1.4734DYO- B20H-TZ75219三位四通 换向阀11.434DYO- B20H-TZ752110三位四通 换向阀74.434DYO- B20H-TZ752111单向节流 阀1.47LDF
