双叉式液压升降台液压驱动方案的设计(1)

目录1绪论 (1)2液压举升机概述概述 (4)2.1举升机的介绍 (4)2.2举升机的作用 (4)2.3举升机的种类 (5)3液压系统在工程中的应用及优缺点 (6)3.1液压系统在工程中的应用 (6)3.2液压系统的优点 (7)4液压系统的设计步骤与要求 (8)4.1设计步骤 (8)4.2设计要求 (8)5制定基本方案和绘制液压系统图 (9)5.1基本方案 (9)5.1.1调速方案的选择 (9)5.1.2压力控制方案 (9)5.1.3顺序动作方案 (9)5.1.4选择液压动力源 (10)5.2绘制液压系统图 (11)6双柱液压式汽车举升机液压系统工作原理及特点 (12)6.1液压系统的工作原理 (12)6.2液压系统的工作特点 (13)7液压系统主要参数的确定及工况分析 (14)7.1升降机的工艺参数 (14)7.2工况分析 (14)8 液压系统主要参数的计算 (14)8.1初步估算系统工作压力 (14)8.2 液压执行元件的主要参数 (15)8.2.1液压缸的作用力 (15)8.2.2缸筒内径的确定 (15)8.2.3活塞杆直径的确定 (16)8.2.4液压缸壁厚的确定 (18)8.2.5液压缸的流量 (18)8.3速度和载荷计算 (19)8.3.1执行元件类型、数量和安装位置 (19)8.3.2速度计算及速度变化规律 (19)8.3.3执行元件的载荷计算及变化规律 (20)9液压元件的选择及计算 (22)9.1液压泵的选择 (22)9.1.1泵的额定流量 (22)9.1.2泵的最高工作压力 (23)9.1.3确定驱动液压泵的功率 (23)9.2选择电机 (25)9.3连轴器的选用 (25)9.4 控制阀的选用 (26)9.4.1 压力控制阀 (26)9.4.2 流量控制阀 (27)9.4.3 方向控制阀 (27)9.5 管路，过滤器选择计算 (28)9.5.1 管路 (28)9.5.2 过滤器的选择 (29)9.6 辅件的选择 (30)9.6.1温度计的选择 (30)9.6.2压力表选择 (30)9.6.3油箱 (30)10 液压系统性能验算 (31)10.1系统压力损失验算 (31)10.2 计算液压系统的发热功率 (32)总结 (34)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论本次毕业设计是根据我们机电一体化专业的学生，所掌握的专业知识而编写的。

摘要液压举升机在在汽车维修与保养中经常会用到，可以认为举升机是汽车维护厂的关键设备。

本文以小型液压举升机为研究对象，分析不同类型的举升机，将剪叉式液压举升机作为研究对象，确定液压缸的安装方式。

优化举升臂结构，达到液缸短行程举升大行程的效果。

通过平台载荷分析结合动力学理论，计算出液压元件的参数，并完成选型、非标设计及液压系统图的设计；通过材料力学分析，对重要部件的强度进行校核；结合SolidWorks建模，完成剪叉式液压举升机的运动学仿真模型，利用SolidWorks Motion对运动学模型进行运动学仿真，得出液压缸活塞杆的系列参数，为液压控制提供初步依据。

关键词：剪叉式举升机；液压设计；强度校核；SolidWorksAbstractHydraulic lifts are often used in automobile repair and maintenance. It can be considered that lifts are the key equipment of automobile maintenance plants. This article takes small hydraulic lifts as the research object, analyzes different types of lifts, takes scissor hydraulic lifts as the research target, and determines the installation method of hydraulic cylinders. The structure of the lifting arm is optimized to achieve the effect of short-stroke lifting and large stroke of the liquid cylinder. Through the platform load analysis combined with dynamic theory, the parameters of the hydraulic components are calculated, and the selection, non-standard design and hydraulic system diagram design are completed; through the material mechanics analysis, the strength of important components is checked; combined with SolidWorks modeling Completed the kinematics simulation model of the scissor hydraulic lift, and used SolidWorks Motion to perform kinematics simulation on the kinematics model, and obtained a series of parameters for the piston rod of the hydraulic cylinder, which provided a preliminary basis for hydraulic control.Key words: Scissor lift; hydraulic design; strength check; SolidWorks1．绪论1.1 选题的背景1.1.1 举升机的发展状况1925年开始，美国研制并生产了全世界第一辆汽车举升机，到现在为止，已经汽车举升机已经发展了70余年。

东海科学技术学院毕业设计<论文）学院：东海科学技术学院学生姓名：陈晓军班级：C04机械(3>班专业：机械设计制造及其自动化指导教师：史晓敏2008年6月5日20英尺双叉式液压升降台液压部分设计陈晓军(东海科学技术学院,浙江舟山 316004>摘要针对空港自动化仓储用20英尺液压升降台的市场需求和技术背景，并汲取国内外液压升降台好的设计经验。

在设计中采用油缸斜置剪刀式升降台结构,并对双叉式液压升降台的设备总体的构成、液压驱动系统及机械传动系统的技术进行了分析。

其中,还介绍了液压升降台的背景，详细分析和比较了液压升降台的各种传动方式及其优缺点，探讨了液压升降台的发展方向与趋势，阐述了机电液一体化技术在升降台机械领域的应用前景。

再对液压驱动单元中主要技术作了详细的分析和说明。

对液压同步控制进行了分类与比较，并对液压同步闭环控制的原理与其在液压升降台中的应用作了论述。

在实际计算说明过程中，对电液比例控制在系统中的功能和作用进行了说明，重点分析了采用电液比例同步控制系统的同步误差与阀控马达回路的动态特性，并讨论了液压系统性能参数与机械传动设计的关系。

同时，对液压泵站的设计,包括液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分进行分析。

并对液压升降台密封系统选择和设计。

这样保证了设备的总体的稳定性，提高了设备的可靠性，得到了比较理想的结果。

关键词:双叉式。

液压升降台；液压系统。

同步控制；液压泵站AbstractsTo meet airport automation warehousing with the hydraulic lift table development's tendency and the request, and derives the domestic and foreign hydraulic pressure lift table good design experience 。

液压升降机的设计液压升降机是一种常用的升降设备，广泛应用于工业和商业领域中。

液压升降机通过液压系统来传递力量，实现物体的升降。

它具有结构简单、运行平稳、安全可靠等特点，因此在许多场合中被广泛使用。

下面将详细介绍液压升降机的设计。

一、结构设计液压升降机的结构设计是整个升降机设计的基础。

结构设计需要考虑到升降机的使用条件和要求，以及物体的重量和规模。

一般来说，液压升降机由底座、液压缸、平台等部分组成。

底座是升降机的支撑结构，需要具备足够的强度和稳定性。

液压缸是升降机的核心部件，通过液压油来提供动力，驱动平台升降。

平台是升降物体的支撑部分，需要具备足够的承载能力和稳定性。

二、液压系统设计液压系统设计是液压升降机设计的关键部分。

液压系统包括液压油箱、液压泵、液压缸、控制阀等组成部分。

液压油箱存放液压油，提供液压系统所需的液压油量。

液压泵负责将液压油从油箱中吸入，然后通过压力生成器提供高压力的液体。

液压缸将压力液推动，实现升降机的动力。

控制阀用于控制液压油的流动方向和流量，实现升降机的升降和停止。

三、安全系统设计液压升降机的安全系统设计是保证升降机安全可靠运行的关键。

安全系统一般包括液压防爆阀、液压缓冲器、液压启动器等。

液压防爆阀用于防止液压系统失控时产生冲击和液压泄漏。

液压缓冲器用于控制升降机的运行速度，防止运行过程中产生冲击力。

液压启动器用于控制液压油的流动，实现升降机的启动和停止。

四、电气系统设计液压升降机的电气系统设计是液压升降机设计中的一部分。

电气系统一般包括电机、电源、电控柜等组成部分。

电机用于提供动力，驱动液压泵和液压油泵。

电源用于提供电能，保证电气系统正常工作。

电控柜用于控制电气系统的运行，实现升降机的控制和调试。

总之，液压升降机的设计是一个复杂的过程，需要考虑到结构、液压系统、安全系统和电气系统等多个方面。

在设计过程中，需要根据实际情况和需求，选择适当的结构和技术方案，以确保液压升降机的安全可靠运行。

双铰接剪叉式液压升降台的设计
双铰接剪叉式液压升降台是一种常见的起重设备，它由双铰接臂和剪叉式升降机构组成，通过液压系统提供升降力，用于在不同高度进行物料或货物的升降、移动和堆垛。

下面介绍一下它的具体设计：
1. 结构设计
（1）剪叉式升降机构：升降机构主要由静态升降支架、动态升降支架、升降链条、限位传感器及液压缸等组成。

其中静态升降支架通过铰接与底座固定，动态升降支架则通过双铰接臂与静态升降支架连接。

升降链条位于支架内侧，通过铰销与动态升降支架和静态升降支架相连，同时与液压缸相连，可提供升降功效。

（2）双铰接臂：双铰接臂分为静态臂和动态臂两部分，通过铰接的方式与升降机构相连，具有较好的稳定性。

静态臂与动态臂通过铰接处的紧固件固定，同时在两个铰接处都设置了刚度支撑，增强了结构刚度。

2. 液压系统设计
液压系统主要由油箱、泵、阀门、液压缸等组成。

具体参数设计如下：
（1）工作压力：10~20MPa
（2）液压缸数量：1~2个
（3）泵流量：10~20L/min
（4）电机功率：1~3KW
3. 安全保护设计
为提高设备的安全性能，在设计时需要考虑以下安全保护措施：（1）设备安装时需要确保四个脚座均在水平地面上，以避免设
备失稳。

（2）升降机构与双铰接臂之间装设限位传感器，以避免因超过
最大升降程度而导致设备发生危险。

（3）液压油箱顶部应该设有排气孔，以避免气压过大而导致其
他部件损坏。

同时设备可以装备油温、油压等安全保护装置，以确
保设备操作过程中的安全性。

升降式工作台的液压系统设计1序言在工厂生产中，经常会用到升降式工作台。

例如，在铸造、焊接、喷涂、搬运、装配等工作场合就有各种升降式工作台被用作输送和定位的工具。

较大型的升降式工作台的驱动装置一般选用液压缸，这是因为液压缸工作可靠、费用较低。

此外，利用液压系统的储能作用，还可以使工作台的能耗较低。

在升降式工作台携带着工件上升时，需要液压缸向其提供驱动力，即液压缸向工作台输出能量；而在工作台携带着工件下降时，其势能将释放出来。

这种势能如果不能有效地利用，则会造成能量浪费。

这种能量浪费对于小型工作台来说尚不显严重，但对于较大工作台来说，就非常可惜了。

因此，对于较大工作台，需在其液压系统中加入储能装置，在工作台下降时将其势能储存起来，以便在工作台上升时重新释放出去，使能量的利用更加合理，并同时达到保护系统安全的目的。

在一些液压系统中，采用蓄能器来储存液压能。

这种方法结构简单，易于实施。

然而，由于蓄能器的容积有限，因此对于较大工作台来说，就难以满足要求了。

在本文中，采用了两个液压缸互补的方法，即通过两个液压缸间的液压油互补，实现两者间的能量互补，从而达到节能效果，同时又使液压系统工作平稳、可靠性高。

2液压系统设计2.1液压系统的结构升降式工作台液压系统基本结构如图1所示。

1.工作台2.配重3.主缸4.辅助缸5、6.液控单向阀7.三位四通换向阀8.调速阀9、16、17.单向阀10.液压泵11、13.溢流阀12.二位三通换向阀14.二位二通换向阀15.节流阀18.油箱图1升降式工作台液压系统图(方案12.2液压系统工作原理如图1所示，工件(未画出放置在工作台1上，而工作台1则可在主缸3的活塞杆的作用下上升或下降。

辅助缸4的活塞杆上加有配重2，两缸的无杆腔由一个管路相联，该连接管路上装有两个相对设置的液控单向阀5、6，两液控单向阀5、6的控制油路分别来自两缸的有杆腔。

这样，两缸反向串联起来。

三位四通换向阀7用来控制两缸的运动方向。

双铰接剪叉式液压升降台的设计其次，设计时需要考虑到升降台的使用环境和工作要求。

例如，如果升降台需要在室外使用，就需要考虑到防水、防腐、防锈等特性；如果升降台需要在恶劣的工作环境下使用，就需要考虑到耐磨、耐高温等特性。

此外，还需要考虑到升降台的承载能力、升降高度、升降速度等参数，以满足用户的实际需求。

在结构设计方面，双铰接剪叉式液压升降台通常由上、下两部分组成。

上部分为工作台面，下部分为剪叉式结构。

工作台面通常由钢板制成，厚度需根据承载能力来确定。

剪叉式结构由两组剪叉臂组成，下端通过铰接与固定在地面上的支撑架相连，上端通过液压缸与工作台面相连。

剪叉臂的数量和长度需根据升降高度来确定，同时需要考虑到升降台的稳定性。

液压系统是双铰接剪叉式液压升降台的核心组成部分。

液压系统通常由液压缸、液压泵、液压管路和控制阀组成。

液压泵的选择需根据升降台的升降速度和承载能力来确定，同时需要考虑到噪音、能耗等因素。

液压管路的设计需要考虑到流量、压力损失等因素，以确保液压系统的正常工作。

控制阀的选择需要考虑到升降台的控制方式，可以采用手动控制、脚踏控制或电气控制等方式。

最后，设计时还需要考虑到升降台的安全保护装置。

常见的安全保护装置包括限位开关、过载保护装置、漏电保护装置等。

限位开关用于控制升降台的升降高度，避免超过安全范围；过载保护装置用于监测升降台的负荷情况，避免超载；漏电保护装置用于监测升降台的电气系统，避免漏电事故发生。

综上所述，双铰接剪叉式液压升降台的设计需要考虑到安全性、稳定性、可靠性和高效性等因素。

通过合理选择材料、结构设计和安全保护装置，可以设计出符合用户需求的升降台。

同时，设计过程中要遵循相关标准和规范，确保升降台的结构安全性。

设计人员还应根据升降台的使用环境和工作要求，选择合适的材料和特性，确保升降台能够在不同的工作环境下正常运行。

液压系统是升降台的核心部分，设计人员应根据升降高度、承载能力和控制方式等因素选择合适的液压泵、液压管路和控制阀。

双铰接剪叉式液压升降台的设计-正⽂资料第⼀章绪论汽车举升机是现代汽车维修作业中必不可少的设备，它的主要作⽤就是为发动机、底盘、变速器等养护和维修提供⽅便。

举升机的从上世纪20年代开始使⽤，发展⾄今经历了许多的变化改进，种类也⽐较多，⼀般有柱式、剪式，其驱动⽅式有链条传动，液压传动，⽓压传动等。

本章就从举升机的产⽣、发展以及制造⼯艺等⽅⾯进⾏简单的介绍。

1.1 举升机的发展简史汽车举升机在世界上已经有了70年历史。

1925年在美国⽣产的第⼀台汽车举升机，它是⼀种由⽓动控制的单柱举升机，由于当时采⽤的⽓压较低，因⽽缸体较⼤；同时采⽤⽪⾰进⾏密封，因⽽压缩空⽓驱动时的弹跳严重且⼜不稳定。

直到10年以后，即1935年这种单柱举升机才在美国以外的其它地⽅开始采⽤。

1966年，⼀家德国公司⽣产出第⼀台双柱举升机，这是举升机设计上的⼜⼀突破性进展，但是直到1977这种举升机才在德国以外的其它国家出现。

现在双柱举升机在市场上以占据牢固的地位，其销量还在持续增长。

它和四柱举升机相⽐，既有优点，也有缺点，以下将作⼀简要说明。

我们所见到的绝⼤多数举升机均采⽤固定安装⽅式。

在举升前汽车必须驶上举升机。

在移动式举升机⽅⾯也有⼏项成功设计，如剪式举升机、菱架式举升机等。

但这类举升机仍存在两个主要问题，接近汽车下部较难；在车间移动举升机时难逾越地⾯上的障碍物。

当然，可移动性是这类举升机的突出优点。

现在固定安装的单柱、双柱、四柱举升机已在维修现场⼴泛采⽤，⽽移动式举升机却相对要少得多。

最初设计单柱举升机外，车辆较⼤，其底盘也能明显辨认，因⽽汽车检修区远远⼤于举升器件。

⽽今绝⼤多数汽车均为“紧凑型”或“半紧凑型”，导致汽车检修区域接近主要举升机器件⽽不便操作。

但在南美洲却属例外，那⾥仍然采⽤较⼤的车辆，这可能是单柱举升机在该地区的市场上仍然受到欢迎的重要原因。

单柱举升机有两⼤优点：当其下降后，不致成维修车间的障碍物；汽车可在举升机上转动。

文献综述机械设计制造及其自动化20英尺双叉式液压升降台的设计摘要：进入21世纪以后，随着经济的发展和需求的不断提高，对升降台提出了越来越高的要求，升降台越来越不仅局限应用于仓库、机场、车站、码头等，更广泛的应用于其他物流、制造系统和汽车维修等行业和部门。

这对于原有的双叉式液压升降台提出了更加严格的承载能力高、运行速度快、启动停止平稳等新的要求。

过去汽车维修，大多采用地沟作业，工作空间小，沟内阴暗需要人工采光，通风不良，工人上下地沟不便，劳动条件差，土建费用高，地表空间不能充分利用，而升降台在其升降范围内，可依照需求任意调整高度，在车下任何位置上进行维修作业，操作简便，灵活可靠，工作条件大大改善。

一、升降台简史及原理所谓升降台，就是在垂直上下通道上载运人或货物升降的平台或半封闭平台的提升机械设备或装置，是由平台以及操纵它们用的设备、马达、电缆和其它辅助设备构成的一个整体。

类似升降台最早的出现应追溯到古代的中国及欧洲各国，当时都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。

现代的升降台是十九世纪蒸汽机发明之後的产物。

1845年，第一台液压升降机诞生，当时使用的液体为水。

1853年，美国人艾利莎·奥的斯【Elisha Otis】发明自动安全装置，大为提高钢缆曳引升降机的安全。

1857年3月23日，美国纽约一家楼高五层的商店安装了首部使用奥的斯安全装置的客运升降机（如图1）。

自此以後，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。

最初的升降机是由蒸汽机推动的，因此安置的大厦必须装有锅炉房。

1880年，德国人西门子发明使用电力的升降机，从此名副其实的「升降机」正式出现。

自此以後，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。

图1 奥的斯客运升降机在近代我们用来升降货物的是一种木质梯子，用起来很不方便，攀登时比较危险。

中国首个安装升降机的城市是上海。

1907年，六层高的汇中饭店安装了两台奥的斯升降机。

台湾第一部商用升降机则在日治时期1932年安装，位于台北市「菊元百货」，当时称为流笼。