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1、带式输送机液压紧装置说明书目录1概述1.1 液压绞车式自动紧装置能够满足的功能41.2 输送机及紧装置基本的布置形式42主要设计参数及方案确定2.1 主要设计要求42.2 方案选定52.3 确定系统主要参数62.4 液压缸的主要参数72.5 液压缸的类型和安装形式102.6 活塞杆的设计102.7 密封圈、防尘圈的选用143确定液压泵及配套电机3.1 液压泵的选用143.2 液压泵的分类143.3 选用液压泵的原则和根据153.4 液压泵的主要性能参数153.5 电动机的选用164确定液压系统元件、辅件4.1 液压系统中液压元件选取174.2 过滤器的选用204.3 液压管路的设计214.4
2、蓄能器的选用225油箱的设计5.1 油箱的用途和分类235.2 油箱的构造和设计要点245.3 油箱容积确定256液压工作介质的选用6.1 对液压工作介质的主要要求267液压系统的安装、使用和维护7.1 液压系统的安装27317.2 液压元件的安装一7.3 管路的安装与清洗327.4 试压327.5 调试327.6 系统的使用和维护337.7 液压系统常见故障诊断与排除35结论36参考文献361概述1.1 液压绞车式自动紧装置能够满足的功能：1启动时紧力和稳定运行时紧力可根据带式输送机力的需要任意调节。启动时紧力是运行紧力的1.1-1.5倍一旦调定后,按预定的程序自动工作可保证输送带在各种工况
3、下受力最小；2响应速度快。带式输送机启动速度快，液压绞车式自动紧装置能够及时补偿输送带和吸收波动能量，使靠近驱动滚筒下分支输送带由于突然松弛伸长而引起的弹性震动大大降低，减少打滑和断带事故的发生；3结构紧凑，安装方式灵活，所需安装空间小，取消煤矿井下为放置紧装置专设的碉室，大大节约基建投资。4能够实时显示输送带紧力的大小，达到对紧力的可测、可知、可控。1.2 输送机及紧装置基本的布置形式如图1.1所示：1、2驱动滚筒4、5、6、7改向滚筒3一拉紧小车图1.1输送机及紧装置基本的布置形式2主要设计参数及方案确定2.1 主要设计要求由于输送带在起动过程的非稳定运动状态下，输送带除了受静力作用外还受
4、到由于速度变化引起的附加动力作用，为了保证输送带在驱动滚筒上不滑动，而且在整个工作过程中受力最合理，要求它在起动与稳定运行时具有不同的力，而在稳定运行中保持力恒定。本次设计选定符合下列条件的紧装置的参数为：1最大紧力100KN2最大紧行程10ml2.2 方案选定1液压系统原理图见图2-1:图2-1液压原理图1一粗过滤器2一柱塞泵3精过滤器4单向阀5、11一溢流阀6三位四通电磁换向阀7液控单向阀8二位四通电磁换向阀9、10、12一压力继电器13蓄能器14液压缸15一截止阀2工作原理1启动和紧如图2-1所示，皮带输送机启动前紧装置先启动，使三位四通电磁换向阀得电处于左位，此时液压泵的工作压力由溢流
5、阀5调定，其压力由启动工况所需的较大力决定，一般启动时的紧力比正常运行时大1.41.5倍。紧装置启动时，压力油经三位四通阀6的左位，液控单向阀7进入紧油缸的有杆腔此时二位四通阀8处于左位，本设计中二位四通阀的RT油口不打通。当紧油缸的工作压力达到额定值的1.5倍时，溢流阀5开始溢流。这时接在进油路上的压力继电器12发出信号，皮带输送机开始启动。待启动一两分钟后，外部给信号使二位四通阀8打到右位，此时系统的工作压力由溢流阀11调定,转为正常工作压力。2保压维持力恒定当系统压力达到额定工作压力的1.2倍时，压力继电器9发出信号，使三位四通阀6回中位，泵卸荷停转。液控单向阀7将紧油缸有杆腔的油路封闭
6、，由蓄能器13向其供油，弥补泄漏，维持力基本不变。当由于泄漏、货载减少、输送带松弛等原因使力降低到额定值的0.9倍时，压力继电器10发出信号，泵重新启动，三位四通阀6打到左位，继续向系统供液，使系统压力升至1.1P。3反向移动当由于转移、维修等原因需要放松输送带时，可使三位四通阀6打到右位，泵提供的压力油经该阀的右位进入紧油缸无杆腔，并同时打开液控单向阀7,紧油缸有杆腔的油液经液控单向阀7,三位四通阀4的右位回油箱，活塞杆伸出，放松输送带。2.3 主要设计参数图2-2滑轮布置图根据上面液压紧装置的紧行程、最大紧力，以及紧装置是通过两根钢丝纯绕过滑轮与液压钢的耳环连接等已知条件如图2-2,可以知
7、道液压缸的主要设计参数：液压缸负载作用力F=100KN因为活塞行程系列分为三个阶段，其中最大行程为4米，根据液压传动手册，活塞行程参数的依据从第一系列，第二系列，第三系列中选用，当活塞行程4m时，按照GB/T321优先数和优先数系中R10数系选用如不能满足时允许按R40选用。为此，我选定的液压缸行程为3200mm液压缸行程S=3200mm2.4 液压缸的主要参数1液压缸工作压力的确定液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力围也不同。设计时，可用类比法来确定。查机械设计手册第四卷液压传动部分相关数据，确定液压缸的工作压力为20Mpa2液压
8、缸径和活塞杆外径的确定计算液压缸径D=2*Fn；3.1415626* p*c*100*103=2* J.,3.1415926* 20*106* 0.95=125mm其中Fn-液压缸载荷；液压缸效率；圆整D的标准值选125mm计算活塞杆外径选取的速比1.432按v2v广万43经计算得d=90mm计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和要否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或者活塞杆太细，稳定性不好。验算紧力验算油缸的最大回程紧力，-4_223.14159*(Dd)pFH=42233.14159*(0.1250.09)*20*10*0.95”=624小于100KN不符合最大紧力的要求
9、。油缸的径需要增大油缸径取D=140mm由于速比1.43D2=1.43计算得d=100mm验算紧力是否符合要求-_223.14159*(Dd)pFH=42233.14159*(0.220.1)*20*10*0.954二155大于100KN符合最大紧力的要求。3液压缸壁厚关于液压缸壁厚可以按照下式计算：Pmax1fD2b610=122Mpa55PmaMD20*140=13.2mm22*106考虑到缸筒的外径公差余量，缸筒的壁厚定为15mm4壁厚验算a额定工作压力Pn额定工作压力Pn应低于一定极限值，一保证工作安全:Pn 0.35s( D J D 2 )D 12Mpas缸筒材料白屈服强度；D1缸筒
10、的外径。pn0.353600.1620.0120.1614.52Mpa14.52MPa42.4MPa,满足要求。b发生塑性变形的压力,以避免塑同时额定工作压力也应与返券塑性变形压力有一定的比例围性变形的发生：Pn(0.350.42)Pn；Pri缸筒发生塑性变形的压力，MPa。D1Pri2.3sLgD1缸筒材料的屈服强度;Di缸筒的外径；D 缸筒的径。PrlPn2.3360Lg01677.35MPa0,10.4pn0.477.3530.94MPa,满足要求。C缸筒的爆裂压力Pr最后,还应验算缸筒的爆裂压力D1Pr2.3bLgD2.3610Lg0160.1=131MPa满足要求。5缸筒底部厚度确定
11、缸底底部为平面时，其厚度可以按照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似的计算：0.433D2,PD2计算厚度外直径。P一缸最大工作压力，MPap缸底材料的需用应力，这里选用45#钢。带入数据得： 10.433 0.0952518.6mm设计中壁厚取63mm6活塞与活塞杆联接处外半卡环的宽度及厚度的校核半环截面上的切应力：110MPapD250000000.075-50MPa4140.0157前缸盖与缸筒联接处半卡环的宽度及厚度的校核110MpapD250000000.16-67Mpa4l40.015半环截面上的挤压应力:22c 183MpapD2250000000.162156Mpah(2Dh)0.0
12、08(20.160.008)2.5 液压缸的类型和安装形式液压缸分为单作用液压缸、双作用液压缸和组合式液压缸三种形式。单作用液压缸又分为单作用活塞液压缸、单作用伸缩液压缸和单作用柱塞液压缸；双作用液压缸分为双作用无缓冲式液压缸、不可调单向缓冲式、不可调双向缓冲式液压缸、可调单向缓冲式、可调双向缓冲式、双活塞杆液压缸和双作用伸缩液压缸；组合液压缸分为单联式、多工位式和双向式。这里选择单作用活塞式液压缸。液压缸的常用安装形式有耳环型、脚架型、法兰型和耳轴型安装，这里选择耳轴型安装。这次设计的液压缸，是用于牵引皮带前后运动，活塞杆的行程为3.2m,牵引力为100KN,结合以上的介绍可以选择单作用活塞
13、式液压缸，液压缸的安装选择销轴型，液压缸的连接方式前端盖采用卡环式连接，后端盖采用焊接的方式.2.6 活塞杆的设计活塞杆的端部结构形式选择外螺纹，结构简图如图2-2图2-3结构简图1. 1活塞杆结构活塞杆有实心杆和空心杆两种，见下图。空心活塞杆的一端，要留出焊接和热处理时用的通气孔d2。选择其中的实心活塞杆结构。2活塞杆材料实心活塞杆材料为35、45钢；空心活塞杆材料为35、45无缝钢管。本设计选择45钢作为活塞杆材料。3活塞杆的技术要求1活塞杆的热处理：粗加工后调质到硬度为229285HB，必要时，再经高频淬火，硬度达4555HRC2活塞杆d和d的圆度公差值，按9、10或11级精度选取选取1
14、0级精度。b)图2-4活塞杆a实心活塞杆b空心活塞杆3活塞杆d的圆柱度公差值,应按8级精度选取。4活塞杆d对d1的径向跳动公差值,应为0.01mm5端面T的垂直度公差值,则应按7级精度选取。6活塞杆上的螺纹，一般应按6级精度加工；如载荷较小，机械振动也较小时,允许按7级或8级精度制造。这里选择按6级精度加工。7活塞杆上若有联接销孔时，该孔径按H11级加工。该孔轴线与活塞杆轴线的垂直公差值,按6级精度选取。8活塞杆上下工作表面的粗糙度为R0.63仙m,必要时，可以镀铭，镀层厚度约为0.05mm,镀后抛光。2活塞杆的计算活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单计算公式进行计算：JF10_LMap_d24F活塞杆的作用力，N;d活塞才f的直径，m；p 材料的许用应力，Map.无缝钢管p=100 110Map111000 4一一 一 23.14159 9017.46才两足要求。活塞杆一般都设有螺纹、退刀槽等结构，这些部位往往是活塞杆上的危险截面，也要进行计算。活塞杆两端的螺纹M72处是危险截面
