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文檔簡介

1、煙臺大學畢業設計船舶絞纜機液壓系統設計The Desig n of Ship Moori ng Winch Hydraulic System申請學位:工學學士院系:海洋學院專業:輪機工程姓名:學號:指導老師:(講師)年 月 日船舶絞纜機液壓系統設計姓名:導師:年 月 日煙臺大學海洋學院畢業設計任務書一 設計者:二原始命題:船舶絞纜機液壓系統設計三設計內容:根據液壓絞纜機系統主要技術要求,性能指標,完成:1)液壓絞纜機的工作要求分析,確定液壓系統設計方案及工作原理;2)設計系統原理圖;3)液壓系統主要元件計算,選型;四設計依據:1)液壓傳動系統設計與使用 M. 北京:2)船舶輔機 M. 大連:3

2、)液壓與氣壓傳動 M. 北京:4)中國船級社 . 鋼質海船入級與建造規范 輪機 S.5)液壓系統設計簡明手冊 .五設計時間及進度安排:2014.2.253.1開題,搜集資料2014.3.43.18完成論文大綱2014.3.195.20撰寫畢業論文初稿2014.5.205.30論文修改定稿,打印并準備答辯。六指導老師(簽字):院系意見:教學院長(主任)簽字:年月日摘要本文首先介紹了液壓系統的概念原理及其相對于電傳動及其他形式的優勢,并根據液壓系統的概念原理及優勢對船用絞纜機液壓系統進行分析和設計。本文還介紹了船用絞纜機液壓系統的構造,工作過程及原理,并按動力源、執行機構和控制機構的順序,詳細 介

3、紹了絞纜機系統中遙控系統 、柱塞泵、柱塞缸的具體結構、工作原理和工作過程。然 后根據對液壓系統的認識和船舶的排水量的大小以及船舶的具體要求列出部分數據,對絞纜機液壓系統進行初步的設計。 數據的計算包括對電動機、液壓馬達、泵、液壓缸以及管 路閥件等附件的工作壓力和工作時所需要流量的計算,并根據計算數據查詢設備生產廠家 并確定系統各附件的具體型號,完成了液壓系統的結構設計。對液壓系統的管路設計以及 管路直徑的選擇根據流量的大小進行選擇,并要根據船舶航區不同來確保設備的選用及管 路的設計要符合相應船舶入及規范的規定。關鍵詞:液壓;絞纜機;設計;原理Abstract : This paper not

4、only introduces the concept of the hydraulic system and its advantages to others, but also an alysis and desig n Marine moori ng winch hydraulic system based on the con cept of hydraulic system prin ciple and adva ntages of. The paper in troduces the structure and working principle of the mooring wi

5、nch system of ships, and detailed introduces the pump work ing prin ciple and work ing process of the moori ng winch system as the order of the power supply, the en forceme nt age ncies and the con trolli ng mecha ni sm. And the n lists part of data based on the understanding of the hydraulic system

6、, makes a simple design of the mooring winch hydraulic system. The calculation of data including working pressure and flow rate of motor, hydraulic motor, pump and pipeline valves ,And according to the calculated data determine the type of system equipment and various accessories,and now completed t

7、he structure design of the hydraulic system. According to the shipping area to ensure that the selection of equipment and piping design should conform to the corresponding classification no rms.Keywords : Hydraulic; Moori ng Win ch; Desig n; Prin ciple目錄緒論 11液壓傳動和液壓絞纜機的概念與特點 21.1 液壓傳動的概念和特點 21.1.1 液

8、壓傳動的概念 21.1.2 液壓傳動的特點 21.2 絞纜機的概念和特點 31.2.1 絞纜機的概念 31.2.2 船舶對絞纜機的特點 33絞纜機 43.1 絞纜機的分類。 43.1.1 閥控型與泵控型液壓絞纜機的工作原理 43.2 液壓絞纜機系統組成 43.2.1 液壓系統的組成 43.2.2 液壓馬達的工作原理 43.2.3 絞纜機工作原理 54液壓系統圖的初步確定和原理說明 74.1 根據已知條件擬定液壓系統 74.2 絞纜機液壓系統的工作原理 85主要液壓元件的參數計算與選擇 95.1 主要設備參數的計算與選擇 95.1.1 絞纜筒參數的選擇 95.1.2 主輔泵的選擇 95.1.2

9、電動機 105.1.4 馬達的參數計算與選擇 115.1.5 液壓閥件 115.2 輔助元件的選擇 125.2.1 油箱的選擇 125.2.2 管路的計算與選擇 135.2.3 關于液壓油的冷卻問題 14結論 15致謝 16參考文獻 17附錄 18緒論液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式,是現代機械工程 中一種應用十分普遍傳動類型,其相較于其他種類的傳動形式具有液壓傳動可以輸出大的 推力或大轉矩,體積小便于安裝放置,便于控制,傳動穩定、沖擊小等各種優點。絞纜機 作為大多數船舶的系泊控制設備,也主要是應用液壓系統作為其傳動機構。為了更加深入的了解液壓傳動的工作過程和作用特點

10、,以及絞纜機系統的結構、作用、原理,本文以絞纜機液壓系統為例進行設計分析。 本文對絞纜機系統的組成結構,工作原 理,功能要求進行了分析介紹,并且按照液壓系統的組成部分,對絞纜機系統的液壓馬達、 絞纜控制系統等的工作原理及工作過程和作用效果進行了具體分析。本文介紹的系統是針對排量在2000t和3000t之間的鋼制海船的需要進行設計,首先設定纜繩工作時所需要的 拉力和絞纜筒的直徑和系統工作壓力進行計算。通過對絞纜機液壓系統中各部件的工作參 數進行計算,根據具體數據參數對系統的動力原件和控制執行設備進行了分析和選型。同時針對一些附件也進行了預選。本文對絞纜機液壓系統的設計計算嚴格根據我國船舶設計規范

11、選取數據,計算結果算符合系統要求,可以作為以后絞纜機液壓系統設計的參考材料。1液壓傳動和液壓絞纜機的概念與特點1.1 液壓傳動的概念和特點1.1.1 液壓傳動的概念傳動部分的功能是將動力源輸出的機械能傳遞給工作執行機構液壓馬達,是非常重要的一個環節。傳動部分有機械傳動、液壓傳動、電力傳動等形式的傳動方式。其中,液壓 傳動是以幾乎不可壓縮的液體為工作介質,利用該液體的壓力能可實現多種運動形式的傳 遞和力的傳遞的一種傳動方式。依靠液體的靜壓力傳遞動力。完整的液壓傳動系統由動力 元件(如電動機)、執行元件(如液壓馬達)、控制調節元件(如換向閥件)、輔助元件(如 濾器和管路)、傳動介質(如礦物油)。1

12、.1.2 液壓傳動的特點液壓傳動方式是一種靈活的傳動方式,主要有以下一些優點1、液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。其中液壓元件之間的連接方式有采 用管道連接或采用集成式連接兩種方式, 其布局和安裝有很大的靈活性,可以組成其它傳 動方式難以組成的復雜傳動系統。如相同功率下,液壓傳動裝置的外形尺寸僅有電氣傳動 裝置的12%13%質量為電氣傳動的10%-12%因此,液壓傳動裝置非常適合用于船上。2、液壓傳動裝置可以實現大范圍內的無級調速,而且還可以在其工作的進行中進行 調速。具有多種型式的執行元件,可方便的實現直線、旋轉和擺動等工況。能省去中間調 速裝置直接和工作機構相連接,這樣做就使傳動機構

13、得到簡化。3、液壓傳動裝置反應速度快,運動慣性小。液壓油的不可壓縮性使得液壓系統傳動 動作敏捷、響應迅速、換向頻率高和啟動時間短,可以滿足船舶機械設備工況變化范圍的 要求。4、液壓傳動裝置實現過載保護比較容易。在液壓系統中設置適當的卸荷溢流閥,即 可防止系統超壓過載。此外,蓄能器還可用作應急源,在液壓系統動力元件發生故障時, 起安全保護作用。5、液壓元件和液壓回路,甚至部分液壓傳動裝置都已實現系列化、標準化和通用化, 簡化了液壓傳動裝置的設計、制造、使用和維修并減少了維護成本。并且液壓元件便于實 現自動化。6、簡化設備的結構,以及減少零件的數目,還便于設計、制造和安裝維護等。7、液壓元件運轉時

14、可以利用工作介質進行自我潤滑,從而能使工作安全可靠,有助 于散熱并能延長系統的壽命。液壓傳動優點很多,但是也有它的缺點:1、液壓傳動有較多的能量損失,如泄露損失、摩擦損失等。因此,傳動效率較低。2、液壓傳動對油液的清潔度和溫度比較敏感, 清潔度不夠就會導致液壓元件的磨損, 大大降低其使用壽命。3、液壓傳動裝置發生故障時不易追查原因,就會延長維修的時間,也可能導致故障 不能及時排除。雖然液壓傳動有以上缺點,但是液壓傳動的瑕疵遮蓋不了優點, 可以說是瑕不掩瑜。因此 其前景非常廣闊。正因為液壓傳動具有以上優勢,所以現代大型船舶絞纜機控制系統多采用液壓式傳 動。我們就以液壓絞纜機為例,進行設計分析。1

15、.2 絞纜機的概念和特點1.2.1 絞纜機的概念大多數船舶都裝備有絞纜機,使船舶停靠碼頭、系帶浮筒、靠離碼頭和進出船塢。嚴格的說,絞纜機是指使絞纜筒動作來實現收放纜索的電動機及其所驅動的液壓泵和輔助設 備等動力機構,但是現實中,船上習慣把絞纜裝置整體統稱為絞纜機或絞纜車。122 船舶對絞纜機的特點1、船舶對絞纜機系統的一般要求 在風向垂直于船體中心線時應能保證船舶在受到 6級風以下作用時仍能系住船舶。 其拉力大小應該根據船舶的尺寸,按海船規范所推薦的數字選取。 絞纜速度一般為1530m/min,最大可達50m/min,達到額定拉力時速度取下限值。2、絞纜機的作用:使船舶停靠碼頭、系帶浮筒、靠離

16、碼頭和進出船塢。3絞纜機3.1 絞纜機的分類。1、按動力源可分為電動絞纜機和液壓絞纜機兩種,其中具有高安全性的電動液壓絞 纜機已經廣泛運用在了油船、液化氣體船及化學品船上。2、按絞纜筒軸線的布置方式進行分類,主要有兩種不同形式的絞纜機,分別是臥式 絞纜機和立式絞纜。液壓絞纜機體積小,質量輕,有較大的扭矩,可以方便調速,并且主要動力源部分設 置在甲板以下,故在大中型船舶上得到廣泛應用。另外絞纜機按控制方式分可分為閥控型和泵控型兩種3.1.1 閥控型與泵控型液壓絞纜機的工作原理閥控型絞纜機的液壓泵采用單向變量泵, 絞纜機工作時液壓泵單方向運轉供油, 由換 向閥控制馬達的進排油口,從而實現馬達的轉向

17、變換,實現絞放纜的工況。通過變速閥和 控制系統中液壓油的流量來控制馬達的轉速,進而控制收放纜的速度。泵控型絞纜機采用雙向變量液壓泵進行供油,一般采用斜盤式或斜軸式軸向柱塞雙向 變量泵作為主泵。工作時主泵按單一方向運轉,靠改變泵的斜盤傾角或缸體擺角來控制液 壓油的吸排方向和排量,液壓泵的吸排口改變,馬達的進油口也就會隨之改變,即馬達的 旋轉方向改變。這樣就實現了收纜和放纜的轉換。由于泵控型回路泄露損失少,經濟性好,控制精度高,所以一般絞纜機系統采用泵控 型。3.2 液壓絞纜機系統組成3.2.1 液壓系統的組成能源裝置:將電動機的機械能輸入轉換為液壓泵的液壓能輸出的能量轉換裝置,通常指的是液壓泵。

18、執行元件:輸入的是液壓油的壓力能后轉換成回轉式機械能的能量轉換裝置,通常指的是液壓馬達。控制元件:它是控制液壓系統中液壓油的流量、壓力和流動方向的裝置,包括換向閥、 溢流閥、自動絞纜轉換閥。這些是保證系統正常工作重要的組成部分輔助元件:輔助元件是除以上三項以外的其它元件,包括油箱、濾器、無縫管道、壓 力表和密封元件等,這些元件使整個液壓系統工作的可靠性、穩定性、持久性具有重要的 作用。3.2.2 液壓馬達的工作原理絞纜機系統的液壓馬達采用多作用內曲線馬達,下圖所示為多作用內曲線馬達的簡 圖。圖1多作用內曲線馬達1、定子2、轉子3、柱塞組4、配流軸定子1的內壁有六段均勻布置的并且形狀完全相同的光

19、滑曲面組成,另外形狀相同的光滑曲面是兩邊對稱布置的。其中向外凹的一邊也就是允許柱塞向外伸的一邊稱為進油工 作段,與它對稱的另一邊稱為排油工作段。在旋轉時,柱塞在每轉中往復的次數就等于定 子曲面數,稱為液壓馬達的作用次數;在轉子的徑向有均勻分布的柱塞缸孔, 且柱塞孔的 數量比定子內壁光滑曲面數量多一個, 每個缸孔的底部都有一配流口,并與它的中心配流 軸4相配合的配流孔相通。配流軸4中間有進油和回油的孔道,它的配流孔的位置與導軌 曲面的進油工作段和回油工作段的位置相對應,所以在配流軸圓周上有2個均布配流窗口。柱塞組3,以很小的間隙置于轉子2的柱塞缸孔中。作用在柱塞上的液壓力經滾輪傳 遞到定子的曲面

20、上。來自液壓泵的高壓油先進入配流軸,經配流軸配流孔再進入處在工作段的各柱塞缸孔 中,使相應的柱塞組的滾輪頂在定子曲面上,在接觸處,定子曲面會對柱塞組產生一反作 用力N,這反力N作用在定子曲面與滾輪接觸處的公法面上,此法向反力N可分解為徑向力和圓周力,徑向力與柱塞底面的液壓力以及柱塞組的離心力等相平衡,而所產生的驅動力矩則克服負載力矩使轉子2旋轉。因此馬達實現帶動絞纜筒進行旋轉的工況,達到收纜 和放纜的目的。3.2.3 絞纜機工作原理自動張力絞纜機全稱為自動張力調整絞車。 目前,幾乎所有大型船舶已裝置了自動絞 纜機。自動絞纜機的動力源有電驅動方式的, 也有液壓驅動的。其基本原理是在絞纜筒上 施加

21、一個可調的動力矩,以便與系船纜繩上的張力所引起的拉力矩保持平衡。當船舶因吃 水變化或潮汐、風力影響,導致系船纜繩張力有所增減,從而偏離規定值時,自動絞纜機 能夠相應地自動收放纜繩,使其張力穩定到規定值。這樣可以防止纜繩拉斷,保證系泊安 全,并減少值班人員的操作和勞動強度。下圖是液壓自動張力絞纜機的工作原理簡圖。圖2絞纜機系統簡圖1、液壓油油箱2、液壓泵3、電動機4、自動控制壓力調節閥組 5、液壓馬達6、絞纜筒當纜繩松弛、張力減小時,自動控制壓力調節閥組4動作使閥關閉,液壓泵2排出高 壓油進入液壓馬達5,驅動轉軸和卷筒順時針方向旋轉,將松弛的纜繩絞緊。當張力達到原規定值時,4又自動開啟,壓力油大

22、部分經壓力調節閥流向油箱 1,少 量油液進入馬達補充漏泄的液壓油,使絞纜筒停止轉動。當系船纜張力大于液壓馬達內液 壓制動力矩時,系船纜會拉動馬達反轉將纜繩松出。4液壓系統圖的初步確定和原理說明4.1 根據已知條件擬定液壓系統系統設計拉力T=40KN調速范圍15m/min30m/min。壓力P=20MPa絞纜筒直徑D=0.5m圖3絞纜機液壓系統圖(詳細圖見附錄)根據以上條件,設計液壓系統圖如圖:馬is!此釉4.2 絞纜機液壓系統的工作原理本系統是閥控開式液壓系統。油箱20通液壓泵進口,通常截止閥19常開,可供補油 或容納油溫升高時膨脹的油液。并兼有散熱的作用。這種絞纜機的工作原理說明如下:1、放

23、纜扳動換向操作閥4的操作桿,閥的閥芯油通路如附圖中右位所示,那么主輔泵1、2共同工作,排油經丫出油口向油路B輸油,當油壓達到平衡閥7的開啟壓力時開啟,A油 路的回油通過閥7和5-2單向閥,由X油口回液壓油箱20。此時,油路C出油經單向閥 5-5和平衡閥7回到D進行空循環,僅有油路B的進油產生扭矩,這是高速低壓工作狀態。2、收纜向收纜方向扳動操作閥4的操作桿,使閥芯移至油通路如系統圖中左位所示,則泵1、 2的排油口改通X出油口;當出油壓力超過馬達負荷形成的油壓時,會頂開單向閥5-1向油路A供油,回油就會經油路B經換向閥4的丫油口返回油箱20。此時如果負荷不太大, 則工作油壓不太高,高壓變速閥6位

24、于圖示關閉位置,液壓馬達的另一組工作油腔由油路 D排油,經單向閥5-4回C,此油路中的油空循環,不會產生扭矩。這時馬達僅一路有效 供油,排量為馬達全排量qM的1/2,是高速收纜工況。若馬達負荷較大,工作油壓達到高壓變速閥6的調定值時,高壓變速閥6移至開啟位, 供油通油路A的同時,又經閥6與油路C相通,其回油從油路D經緩沖閥9至閥4的油口 丫回泵。此時馬達兩路都有供油,排量 qM,是低速收纜工況。3、纜繩的自動張緊系泊后,如果要轉到纜繩自動張緊工況,可將閥4的操作縱桿在收纜的位置,而將絞 纜工況,轉換閥13的手柄由手動絞纜位置扳到自動張緊位置(油路通斷情況由圖中左位 改為右位所示)。這時液壓泵供

25、油經閥13通向油路R0,作用于卸荷控制閥16,使先導式 溢流閥的主閥15全開,主泵卸荷,其排油壓力不超過 20MPa輔泵2的供油除由油路X 通馬達油口 A外,同時經閥13通向油路乙則無需開啟變速閥即可經單向閥 5-3、5-5向 馬達油口 C供油,如果纜繩松弛即(低速收纜(約15m/min,最大張力約40kN)。液壓馬達 的安全閥11原先由先導閥10調節,這時則經閥13改由壓力調節閥12調節;當纜繩張力 太大時,通A的油壓升高至超過閥12的調定壓力,則閥11開啟使馬達油口 A C與B、D 相通,馬達即在纜繩張力就增大。纜繩自動張緊工況時,雖然僅有功率小得多的輔泵在有 載工作,油箱不僅起到儲存液壓

26、油的作用還起到散熱的作用以保持最高油溫不高于60C ;萬一油溫超過70C,應立即停用此裝置,查明原因并予以消除。若閥13的手柄轉回手動位,則X通Z的油路被隔斷,馬達收纜的排量仍根據負荷大 小自動轉換;卸荷控制閥16的控制油經油路R0被引至低壓油路E1,于是閥16關閉,溢 流閥的主閥15也關閉,主泵加載工作;馬達安全閥 11仍由閥10調定。5主要液壓元件的參數計算與選擇5.1 主要設備參數的計算與選擇主要根據絞纜筒的輸出扭矩轉速來得出液壓馬達的工作參數,再根據系統壓力和馬達 功率來計算出液壓泵的額定流量等參數。根據以上得出的參數和擬定的設備工作形式來選 定液壓馬達和液壓泵的型號和廠家。5.1.1

27、 絞纜筒參數的選擇1、絞纜筒(1) 絞纜筒額定工況時需要克服的扭矩:F ?D?-2=40X 0.25=10kN?m其中:M筒扭矩,kN?mF系泊所需拉,kN;d 絞纜筒的直徑,m(2) 絞纜機在工作時的轉速:Vn(5.1)(5.2)? D由此可以算出轉速范圍是n=9.55 19.12 r/min9. 549(5.3)所以功率為:得:P 筒=1020KW5.1.2 主輔泵的選擇(1 )由于馬達與絞纜筒直接連接的所以絞纜筒功率和絞纜筒轉矩均與液壓馬達的輸出功率和輸出轉矩相等,選用最大功率來確定馬達功率:P泵=kP筒式中:k儲備系數,k取1.2 ;P筒絞纜筒的額定功率,KWP泵液壓泵的輸出壓力,MP

28、a得出P泵=24 kW(5.4)(2)額定輸出壓力PN=20MPa液壓泵的工作壓力就是指泵的輸出壓力,在不考慮壓力損失的情況下液壓馬達的額定工作壓力等于液壓泵輸出壓力的大小。液壓泵的額定壓力是指泵在使用中所允許達到的最大工作壓力液壓泵的額定流量Q:是指在不考慮泄漏的情況下,泵在單位時間所輸出液壓油的體 積。即P m=PnQi(5.5)式中:P泵 主泵的額定功率,kW;q 主泵的流量,L/ min;PN- 泵的輸出壓力,PN=20MP;由上式可以求出液壓泵的流量 Q=72L/ min 根據Q排和P泵預選泵的型號與參數如下表:表1主泵參數表泵的類別型號排量ml/r額定壓力MPa最高壓力最高轉速 r

29、/mi n生產廠家徑向變量柱塞泵JBSP-G80QF8025352100東莞金科2、輔泵選擇:在自動絞纜的時候使用輔泵,還起到補油的作用,閉路油路低壓側補油是保證系統良好冷卻作用的關鍵,其補油量一般為主泵供油量的三分之一左右。輔泵的流量為Q,則1Q 3 Q(56)3=1/3 X 72=24 L / min式中,Q 主泵額定工作流量。600根據Q輔和P輔輔泵的型號與參數如下表;表2輔泵的型號與參數類別型號排量ml/r額定壓力MPa最高壓力額定轉速r/min生產廠家徑向變量柱塞泵JBSP-G32QF3225352500東莞金科5.1.2 電動機液壓泵由電機驅動,它的輸入量是轉矩和轉速,輸出量是泵的

30、流量和壓力。本系統選 用雙出軸型電機驅動,驅動功率:PF泵 Q1 + P 輔 Q(5.7)式中:P 電機功率,kWP泵液壓系統的工作壓力,P泵主液壓泵的最大流量,P輔 輔液壓泵的工作壓力,MPaL/min ;MPa得出P=18kW根據泵的額定轉速N=1450r/min和計算得出的驅動功率P選擇電動機的規格。如下表:表3電動機的參數型號功率KW 電流A轉速r/mi n效率%功率因數cos ©廠家Y180M-418.535.91470910.86路橋方億5.1.4 馬達的參數計算與選擇馬達的轉速的確定:已知系統所需的速度調節范圍為1530m/min,根據公式(5.2 )得絞纜筒轉速為n=

31、9.55 19.12 r/mi n根據馬達轉速和馬達輸出轉矩和壓力可以選型如下表:表4馬達參數型號排量l/r額定壓力 MPa最咼壓力轉速范圍r/min轉矩n ?m 生產廠家2QJM62-5.05.182031.51-16015333寧波泰勒姆斯5.1.5液壓閥件液壓閥件是控制或調解液壓系統中流量、壓力和方向的。液壓閥件性能的優劣,工作是否可靠對整個液壓系統能否正常安全工作將產生直接的影響。1、液壓閥件的介紹在液壓回路中,用到的液壓閥有單向閥、手動換向閥、溢流閥、節流閥等。下面對各 類液壓閥件作簡單介紹。(1) 普通單向閥(簡稱單向閥)亦稱止回閥,其作用是油流只能從一個方向通過它,反 向則不通。

32、主要應用于以下幾個方面: 將單向閥安裝在液壓泵的出口處,可以防止由于系統壓力突然升高而損壞液壓泵。 將單向閥安裝在馬達的進油管路中起保護作用,防止液壓泵突然故障停止供油而導 致纜繩快速下落。 將單向閥裝在回油路上,與細濾器等附件并聯,以便細濾器堵塞時自動旁通,做備用閥用。(2) 手動換向閥,改變液壓油的流向,從而轉換絞纜筒收放纜的工況。(3) 溢流閥的作用穩定系統的壓力,防止壓力過大損壞液壓元件,從而起到保護作用。 若溢流閥的主閥是由先導閥控制,則稱為先導式溢流閥,其先導閥部分的結構尺寸一般都 很小,調壓彈簧不用很強,系統壓力的大小和系統流量對先導閥的調節彈簧工作影響不大, 故先導式溢流閥適用

33、高壓大流量系統。(4) 節流閥通過改變節流口過流斷面面積的大小,從而達到調節流量的目的。節流閥 的流量不僅與過流斷面面積有關,還與前后的壓差有關。在液壓系統工作時,因外界負載 的變化將引起節流閥前后壓差的變化,所以負載變化將直接影響節流閥即系統速度的穩定 性。2、液壓閥件的選擇時的要求:選擇液壓閥件的主要依據是該閥在系統中的最大工作壓力和流經該閥的最大流量,同時還應結合使用要求,確定閥的操作方式,安裝方式(板式、管式和法蘭式安裝)等。對液 壓閥的共同要求是:動作靈敏、性能好,工作可靠且沖擊震動小,液壓損失小,密封性能 好,結構簡單緊湊體積小,安裝調試維護保養方便,成本低廉,通用性強,壽命長。在

34、選擇閥件時應注意的事項: 選擇標準定型產品。 控制閥的額定壓力應大于該閥在系統中的最大工作壓力。 控制閥的額定流量一般應大于或等于通過該閥的最大流量,必要時,也允許實際流量大于額定流量,但不得超過 20%。換向閥必要時可使實際流量最多高出其額定流量20%主要是考慮是換向閥的壓力損失不要過大。3、單向閥:選用額定流量為100 L/min的DF-L80H-S型直通式單向閥,該閥參數見 下表:表5單向閥的參數型號通徑/mm 壓力/MPa 流量/L min-1開啟壓力/MPa生產廠家DF-L30H 1-S 30211000.035武漢富鑫達4、安全閥:為與管路尺寸配合,主(輔)泵安全閥選用,其各項參數

35、如下表:表6安全閥的參數型號通徑/mm額定流量/L min-1調壓范圍/MPa生產廠家Y2-Hd30 (25) F 30(25)100(60)16.032.0濟南液壓件廠5、手動換向節流閥:選用 WMM型換向閥其參數如下:表7換向閥參數型號通徑mm 流量L/min工作壓力MPa流動截面積生產廠家H-4WMMA16V 16至30025公稱截面積的 16% 濟南液壓件廠6、詳細選型情況見附表。5.2 輔助元件的選擇5.2.1 油箱的選擇1、油箱選擇中的冋題油箱要有足夠的容積,以滿足散熱的需要。油箱底應有坡度或做成凹形,以方便放油, 箱底與地面有一定距離,最低處應裝有放油塞或放油閥。吸油管與放油管應

36、隔開。二者應 盡量距離遠一些,并用一塊隔板隔開,以增加油的循環距離,使油液有充分時間沉淀污物, 排出氣泡和冷卻。隔板高度一般取油面高度的四分之三。泵的吸油管上應安裝精度極高線 隙式濾油器,濾油器與箱底間的距離不應小于 20mm泵的吸油管和系統的回油管應在油面 以下,以防止卷吸空氣和回油沖濺產生氣泡。管口與箱底、箱壁的距離均不能小于管徑的 三倍,吸油及回油管口須切成 45度角而面向箱壁,以防止在油箱中產生氣泡。另外泄油 管不宜插入油中。油箱用6mm的鋼板焊成,為了防止液壓油被污染,箱蓋上各蓋板、管口處都要加密封 裝置,注油口應安裝濾油網。通氣孔要裝空氣濾清器。由此我們可以確定系統油箱容量為 V=

37、500L即可。跟據油箱設計原則,為了便于放油 和油箱散熱,油箱體應距地面 15cm以上。隔板應為液壓油液深度的 2/33/4。我們可以 大體設計油箱結構為油箱長100cm,寬100cm,高50cm,鋼板厚6mm距地面高20cm,如 下圖:fino-圖4油箱結構圖K放油閥2.安裝底座3、油位鏡4馬達酒油口 5.卜板6.回油管7.蓋8.注油過濾網9.吸油管10.蓋槻522管路的計算與選擇液壓系統中使用的油管有鋼管、銅管、尼龍管,橡膠軟管等多種,采用哪種油管,主 要由工作壓力、安裝位置及使用環境等條件決定。本系統中油管主要采用無縫鋼管;局部 采用橡膠軟管,它適用于有相對運動的兩件之間的連接或經常需要

38、裝卸的部件之間,本身 還起吸振和降噪聲的作用。1液壓油管內徑計算 液壓油管內徑可按下式計算:(5.8)式中:Q泵通過液壓油管的流量,L/min ;v油管中的允許流速,m/s;取v=3 ;得 d=22.6mm再根據泵的吸排口安裝尺寸,我們初步選取管子直徑為主泵:進出口管路內徑30mm輔泵:進口管路內徑25mm 排口管路內徑25mm 管選用金屬材料,一般為Q235 45鋼等無縫鋼管。2、過濾器:可選用流量為L/min的YLX-100 X 80型箱上吸油過濾器,其各參數如下 表 5.7:表8過濾器型號通徑/mm 公稱流量/L min-1過濾精度/ m 原始壓力損失/MPa生產廠家YLX-100 X803210080< 0.01南宮興華523關于液壓油的冷卻問題因為本系統流量較小,系統產生的熱量較少,因此液壓油在系統中產生的熱量在油箱 中自然散熱既能滿足需要。無需單獨加冷卻設備。我們可以根據確定的部件型號選擇具體部件組成液壓系統,絞纜機液壓系統設計完 畢。結論綜合以上對絞纜機液壓系統的分析與設計,我們可以更深入的了解液壓傳動在實際機械工行程中的應用及其在設計制造和控制方面的優勢,同時我們通過對絞纜機系統結構功能及作用原理的分析,更加清晰的認識了絞纜機的具體部件構造、 作用效果、控制原理及 具體工作過程。同時,對絞纜機液壓系統各組成部分參數的分析計算, 使我們對液壓傳動 的各部

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