液压启闭机设计方案
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液压启闭机制造技术文件液压启闭机是一种以液压作为动力,通过控制液力来实现启闭操作的机械设备。
液压启闭机主要由液压系统、启闭系统、控制系统和机械部分组成。
液压启闭机的技术文件主要包括设计文档、制造规范、工艺流程、工艺参数、质量检验标准等内容。
设计文档是液压启闭机技术文件的基础。
它包括液压启闭机的总体设计方案、机械结构设计、液压系统设计、控制系统设计等。
设计文档要满足液压启闭机的使用要求和性能指标,如启闭机的启闭力、启闭速度、稳定性、可靠性等。
制造规范是液压启闭机技术文件的操作指南。
它规定了液压启闭机的制造工艺、工艺要求、工艺流程等。
制造规范要根据液压启闭机的设计要求和材料特性进行制定,确保液压启闭机的制造质量和稳定性。
工艺流程是液压启闭机制造过程的详细步骤。
它包括液压启闭机的加工工艺、装配工艺、调试工艺等。
工艺流程要合理安排液压启闭机各个零部件的加工和装配顺序,确保液压启闭机的质量和效率。
工艺参数是液压启闭机制造过程中需要注意的重要参数。
它包括液压启闭机的加工精度、装配精度、液压元件的压力、流量等参数。
工艺参数要根据液压启闭机的使用要求和性能指标进行设置,保证液压启闭机的稳定性和可靠性。
质量检验标准是液压启闭机制造过程中质量检验的标准。
它包括液压启闭机的外观检验、尺寸检验、压力试验、功能试验等。
质量检验标准要根据液压启闭机的设计要求和制造规范进行制定,确保液压启闭机的质量和安全性。
总之,液压启闭机的技术文件是液压启闭机制造过程中的重要参考资料,它对液压启闭机的制造质量和性能有着重要的影响。
技术文件的完备性和准确性对于液压启闭机的制造质量和使用寿命起到了至关重要的作用。
因此,在制造液压启闭机时,应根据技术文件的要求进行操作,确保液压启闭机的质量和性能。
液压系统设计:小型液压机方案概述本文档旨在提供一种小型液压机的设计方案。
该方案将涵盖液压系统的设计要点和关键组件的选择。
通过遵循本文档中的设计方案,您将能够构建一台高效、可靠的小型液压机。
设计要点在设计小型液压机时,以下要点需要特别关注:1. 功能需求明确液压机的功能需求,包括最大工作压力、工作速度、工作行程等。
这些需求将直接影响系统设计和组件选择。
2. 液压系统布局设计合理的液压系统布局,确保液压元件的布置紧凑、管路简洁,以提高系统效率并降低能量损失。
3. 液压泵选择选择适当的液压泵以满足液压机的工作需求。
考虑泵的最大流量、压力能力和功率要求等因素。
4. 液压缸选择根据液压机的工作负荷和行程需求选择合适的液压缸。
考虑缸的工作压力范围、行程长度和负载能力等因素。
5. 控制阀选择选择合适的液压控制阀来实现液压机的控制功能。
根据机器的工作方式和需求,选择单向阀、先导阀、比例阀等控制元件。
6. 液压油选择选择具有良好润滑性和耐热性的液压油,并定期更换和维护油品,以确保系统的正常运行。
关键组件在小型液压机的设计中,以下组件是关键的:1. 液压泵液压泵是液压系统的动力源,它负责提供液压能量。
常见的液压泵类型包括齿轮泵、柱塞泵和叶片泵。
根据系统的需求和性能要求选择适当的液压泵。
2. 液压缸液压缸是液压机的执行元件,负责转化液压能为机械能。
选择适当的液压缸以满足液压机的工作负荷和行程要求。
3. 控制阀控制阀用于控制液压系统的流量和压力。
常见的控制阀包括单向阀、溢流阀、先导阀和比例阀等。
根据液压机的控制需求选择合适的控制阀。
4. 液压油箱液压油箱用于存储液压油,并提供冷却和过滤功能。
选择适当的液压油箱以确保系统的正常运行和润滑。
总结通过遵循本文档中的设计方案,您将能够设计出一台高效、可靠的小型液压机。
请根据液压机的具体需求和性能要求,选择适当的组件,并确保系统布局合理、管路简洁。
同时,定期维护和更换液压油,以确保系统的正常运行。
一、工程概况液压启闭机是水电站、水利枢纽工程中重要的机械设备,用于控制水流的开启和关闭。
本工程液压启闭机安装施工方案适用于各类水电站、水利枢纽工程中液压启闭机的安装。
二、施工准备1. 技术准备:熟悉液压启闭机的技术参数、安装要求、操作规程及质量标准,掌握液压启闭机安装的工艺流程。
2. 材料准备:准备液压启闭机设备、安装工具、辅助材料等,确保材料齐全、质量合格。
3. 人员准备:组织施工队伍,明确各工种人员职责,确保施工顺利进行。
4. 施工现场准备:施工现场应平整、宽敞,满足设备运输、安装、调试等要求。
三、施工工艺流程1. 埋件安装(1)埋件定位:根据设计图纸,确定埋件位置,并做好标记。
(2)预埋螺栓:在一期混凝土浇筑时,预留二期混凝土槽,预埋螺栓。
(3)埋件吊装:待一期混凝土拆模、凿毛后,将埋件按组装顺序逐一吊入槽内。
(4)调整与固定:利用预埋螺栓和拉紧器调整埋件,确保安装精度,然后固牢。
(5)复测与处理:浇筑二期混凝土后,对埋件安装精度和二期混凝土横断面尺寸进行复测,超出允许误差的部位需进行处理。
2. 闸门安装(1)门叶安装:根据闸门尺寸、结构形式和现场吊装能力,采用整体吊装、分节吊装或现场装配等方法。
(2)门叶调整:调整门叶安装精度,确保门叶水平、垂直,并与埋件紧密贴合。
(3)门叶固定:将门叶固定在埋件上,确保固定牢固。
3. 液压启闭机安装(1)设备运输:将液压启闭机设备运输至施工现场,确保设备安全、无损。
(2)设备组装:按照设计要求,将液压启闭机设备进行组装,确保组装精度。
(3)设备安装:将液压启闭机设备安装在埋件上,确保设备安装牢固、位置准确。
(4)系统调试:对液压启闭机系统进行调试,确保系统运行稳定、可靠。
四、质量保证措施1. 严格按照施工规范、质量标准进行施工,确保工程质量。
2. 对关键工序进行过程控制,加强施工过程中的质量检查。
3. 对施工人员进行技术培训,提高施工人员素质。
4. 对设备、材料进行检验,确保质量合格。
⼩型液压机液压系统设计⽅案XXX院毕业设计说明书题⽬:⼩型液压机液压系统设计学号:系别:专业:班级:指导教师:年⽉⽇毕业设计设计任务书摘要液压机是⼀种⽤静压来加⼯⾦属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多⼯业部门得到了⼴泛的应⽤。
液压传动系统的设计在现代机械的设计⼯作中占有重要的地位。
液体传动是以液体为⼯作介质进⾏能量传递和控制的⼀种传动系统。
本⽂利⽤液压传动的基本原理,拟定出合理的液压传动系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选⽤液压元件的规格。
确保其实现快速下⾏、慢速加压、保压、快速回程、停⽌的⼯作循环。
关键词:液压机、课程设计、液压传动系统设计⽬录摘要............................................................................................................................. I 1 任务分析.. (1)1.1技术要求 (1)1.2任务分析 (1)2 ⽅案的确定 (2)2.1运动情况分析 (2)3 ⼯况分析 (3)3.1⼯作负载 (3)3.2 摩擦负载 (3)其中液压缸3.3 惯性负载 (3)3.4 ⾃重 (3)3.5 液压缸在各⼯作阶段的负载值 (3)4 负载图和速度图 (4)5 液压缸主要参数的确定 (5)5.1 液压缸主要尺⼨的确定 (5)5.2 计算在各⼯作阶段液压缸所需的流量 (6)6 液压系统图 (7)6.1 液压系统图分析 (7)6.2 液压系统原理图 (8)7 液压元件的选择 (10)7.1液压泵的选择 (10)7.2 阀类元件及辅助元件 (10)7.3油箱的容积计算 (11)8 液压系统性能的运算 (11)8.1 压⼒损失和调定压⼒的确定 (11)8.2 油液温升的计算 (13)8.3 散热量的计算 (14)结论 (15)参考⽂献.........................................................................................错误!未定义书签。
文章编号:1671-3354(2008)06-0008-04收稿日期6作者简介熊绍钧,男,高级工程师。
用蓄能器保压的大容量启闭机液压系统设计与应用熊绍钧(长江水利委员会长江勘测规划设计研究院,湖北武汉 430010)摘要:介绍了由蓄能器自动执行的新型保压方式在水布垭水利枢纽放空洞偏心铰式弧形闸门5500kN 液压启闭机上的应用,论述了蓄能器在液压系统中的功能,蓄能器的选型,容积计算,使用和维护注意事项。
关键词:弧形闸门;液压启闭机;蓄能器;水布垭水利枢纽中图分类号:TH 137 文献标志码:ADesign and a pplication of hydra uli c system of a high ca pacityhoist w ith pressur e ma inta ini ng accumulatorXI ONG Shaojun(Chang jian g Inves tigation ,Planning ,Des ign &Research Institute ,Ch angjiang W ater Res ources Commission ,W uhan 430010,Ch ina )Abstract :The a pplication of the pressure mai ntaining accumulator to the hydraulic system of a 5500kN radial gate ’s hoist of Shuibuya Hydr oproject i s described.The functions of the accumulator in hydraulic system ,its ty pe selection and v olume esti 2mation ,and the cautions in operation and m aintenance are explained.K ey w or ds :radial gate ;hydraulic hoist ;accumulator ;Shuibuya H ydropr oject 在水利水电工程液压启闭机中,因油缸或液压系统泄漏导致闸门下滑是一个目前还不能完全避免的问题,常见的解决办法是电控程序中设置闸门下滑自动回升功能,即每当下滑量达到设定值时,油泵电机自动启动,通过对油缸下腔供压力油,将闸门提升复位。
液压启闭机的组成和工作原理液压启闭机一般由液压系统和液压缸组成.在液压系统的控制下,液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动,从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动,以达到开启、关闭孔口的上的. 液压系统包括动力装置、控制调节装置、辅助装置等.多套启闭机可共用一个液压系统.动力装置一般为液压泵,它把机械能转化为液压能.液压泵一般采用容积式泵,如叶片泵和柱塞泵.叶片泵和柱塞泵有结构紧凑,运转平稳,噪音较小,使用寿命长等优点.柱塞泵虽然价格较高,但可以得到高压、大流量,且流量可调.近年来国内液压启闭机普通采用中高压,所以大多数采用柱塞泵.另外,因其重要性,液压启闭机的液压系统一般设置两套液压泵,互为备用.控制调节装置是指液压控制阀组,包括节流阀、换向阀、溢流阀等阀组,其作用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调节作用,以实现对液压系统的各种性能要求.启闭机上液压控制阀大多数是标准元件,并普通采用插装技术.插装阀具有组合机能强,集成度高,噪音低,密封性好,机构紧凑,全球维护等优点.选择不同结构及形式的先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合,便可获得具有换向、调压、调速等功能的插装阀组.双吊点的液压启闭机因不能像卷扬式启闭机一样采用机械同步,故控制阀组需考虑同步措施.辅助装置包括油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等.油箱的用途是储油和散热,并能沉淀油中杂质,分离油中的空气和水分等.油管、管接头把动力装置、调节控制装置、液压缸连接起来,组成一个完整的液压回路,液压油中杂质会使运动零件磨损,增加泄露和减少元件的寿命,甚至堵塞阀组等,影响液压系统的使用,设置滤油器对液压油进行过滤是十分必要的.液压缸是液压传动中的执行元件,把液压油的液压能转化为机械.液压缸由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊头等零件组成.根据液压缸内压力油的作用方向可分为单作用液压缸和双作用液压缸两类.单作用液压缸常是柱塞式或者套筒,也可以是活塞式.双作用液压缸形成两个油腔,两个油腔都可以进出压力油.液压启闭机也称之为闸门液压启闭机,它是指利用液体的压力能来传递能量,从而控制闸门的开启或关闭的一种启闭机。
三、QHLY系列——露顶式弧形门闸门液压启闭机QHL Y系列液压启闭机共15种规格,适用于水利水电工程露顶式弧形门闸门的启闭。
当低水头潜孔式弧形门闸门设有两个吊点,且可以靠闸门自重作动水关闭时,也可以选用本系列产品。
本系列产品适用工作环境温度为-25°C~50°C。
本系列液压启闭机结构有两种支承型式,可以根据水工建筑物的具体条件和闸门的最大开度要求,设计成三种布置方案。
产品具有主机结构紧凑、运转平稳可靠、便于远控和集控操作,有利于优化水工建筑物的总体布置,技术经济性先进等特点。
表1列出了本系列15种产品的基本参数,表2和表3分别列出了Ⅰ型和Ⅱ型支承型式的液压缸结构配合连接尺寸,可供用户参考;表4和表5分别列出了液压缸支座的尺寸。
图1、图2为Ⅰ型液压缸和液压缸上老支座的结构图;图3、图4、图5分别列出了Ⅱ型液压缸的结构和Ⅱ1型、Ⅱ2型两种支座的结构图;图6、图7、图8分别表示出本系列产品两种支承型式的三种典型布置方案示意图,可供设计者参考。
本系列产品可根据用户的需要配置电气控制屏、闸门开度仪、泵组、阀组、油箱等全套泵站设备。
对用户的特殊要求,本厂将提供令用户满意的专项服务。
型号表示方法Q H L Y —2×□—□—□支承型式:Ⅰ或Ⅱ1、、、Ⅱ2活塞行程(m)启门力(KN)双吊点液压传动露顶式弧形闸门启闭机订货时,尚需提供启闭速度、插装阀或滑阀、电气控制及闸门开度仪等技术要求,以及启闭机的布置条件等。
表1注:*为修改后的数据。
Ⅰ型支座结构图图2QHLY系列露顶式弧形闸门液压启闭机Ⅰ型支座尺寸表3注:*为修改后的数。
Ⅱ1型支座结构图图4QHLY系列露顶式弧形闸门液压启闭机Ⅱ1型支座尺寸表5Ⅱ2型支座结构图图5QHLY系列露顶式弧形闸门液压启闭机Ⅱ2型支座尺寸表6Ⅰ型液压缸布置示意图图6Ⅱ型液压缸Ⅱ1型支座布置示意图图7Ⅱ型液压缸Ⅱ2型支座布置示意图图8。
液压闸门启闭机电气控制系统电路分析发布时间:2022-11-18T02:55:37.337Z 来源:《城镇建设》2022年14期作者:查正进[导读] 伴随着我国经济高速发展,使得水利工程项目的建设越发受到人们的重视。
查正进盐城市射阳河闸管理所江苏省盐城市 224300摘要:伴随着我国经济高速发展,使得水利工程项目的建设越发受到人们的重视。
其中针对液压闸门进行建设,属于水利工程项目中十分重要的组成部分。
而做好电路设计,则属于液压闸门建设的关键。
基于此,本文主要分析了闸门启闭机的构成提出了液压闸门启闭机电气控制系统电路的设计方法,确保能够很好的实现液压闸门建设与发展的合理化,最大化提升系统电路的控制能力,为相关工作人员提供一定的技术参考。
关键字:液压闸门;启闭机;电气控制引言:在水利工程项目的建设中,其中液压闸门的工程建设环节,基本上液压闸门的启闭机的电气控制系统,可以很好地起到对电路方面的合理化控制。
因此,就需要进行科学合理的电气控制设计,这样才可以很好的保障符合项目的设计与处理方式,保障系统运行的合理性。
1 液压闸门启闭机构成水利工程当中的液压闸门使用中,起到了十分重要的价值,也是当前工作人员比较常用的启闭模式。
液压启闭机的设计上,由两部分构件组成。
分别是液压系统与电气控制系统。
液压系统的运行中,主要是系统执行设备、油泵、电动机以及油箱为主要的组成部分[1]。
其次,在液压启闭机的电气控制当中,需要始终保持电机稳定运行,同时全面提升活塞杆的使用率,这样就可以实现系统的自锁功能。
在液压启闭机的电气控制进程中,往往需要大量的继电器以及传感器。
这样的设计方式下,可以很好的实现对外界环境的良好控制,并从根本的角度上,对于电气控制的系统,实现良好的稳定处理效果。
在继电器与传感器的使用中,一旦出现严重的接触不良,就会直接导致安全事故的发生。
相关工作人员的日常运维中,需要重视起对电气系统的合理化调整,避免出现一定的质量问题。
液压启闭机的构成和工作原理液压启闭机一般由液压系统和液压缸构成.在液压系统的控制下,液压缸内的活塞体内壁做轴向来去运动,进而带动连结在活塞上的连杆和闸门做直线运动,以达到开启、封闭孔口的上的.液压系统包含动力装置、控制调理装置、协助装置等.多套启闭机可共用一个液压系统.动力装置一般为液压泵,它把机械能转变成液压能.液压泵一般采纳容积式泵,如叶片泵和柱塞泵.叶片泵和柱塞泵有构造紧凑,运行安稳,噪音较小,使用寿命长等长处.柱塞泵固然价钱较高,但能够获取高压、大流量,且流量可调.最近几年来国内液压启闭机一般采纳中高压,因此大部分采纳柱塞泵.此外,因其重要性,液压启闭机的液压系一致般设置两套液压泵,互为备用.控制调理装置是指液压控制阀组,包含节流阀、换向阀、溢流阀等阀组,其作用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调理作用 ,以实现对液压系统的各样性能要求.启闭机上液压控制阀大部分是标准元件,并一般采纳插装技术.插装阀具有组合机能强,集成度高,噪音低,密封性好,机构紧凑,全世界保护等长处.选择不一样构造及形式的先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合,即可获取拥有换向、调压、调速等功能的插装阀组.双吊点的液压启闭机因不可以像卷扬式启闭机同样采纳机械同步,故控制阀组需考虑同步举措.协助装置包含油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等.油箱的用途是储油和散热,并能积淀油中杂质,分别油中的空气和水分等.油管、管接头把动力装置、调理控制装置、液压缸连结起来,构成一个完好的液压回路,液压油中杂质会使运动部件磨损,增添泄漏和减少元件的寿命,甚至拥塞阀组等,影响液压系统的使用,设置滤油器对液压油进行过滤是十分必需的.液压缸是液压传动中的履行元件,把液压油的液压能转变为机械.液压缸由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊优等部件构成.依据液压缸内压力油的作用方向可分为单作用液压缸和双作用液压缸两类.单作用液压缸常是柱塞式或许套筒,也能够是活塞式.双作用液压缸形成两个油腔,两个油腔都能够出入压力油.(6)液压启闭机也称之为闸门液压启闭机,它是指利用液体的压力能来传达能量,进而控制闸门的开启或封闭的一种启闭机。
金沙江溪洛渡水电站左岸地下电站土建及金属结构安装工程左岸进水口快速闸门液压启闭机安装方案编制:审核:批准:中国葛洲坝集团股份公司溪洛渡施工局二○一二年七月六日目录1、施工概况 (3)1.1 工程简介 (3)1.2 工程特点 (4)1.3 编制依据 (4)1.4主要工程量 (5)2、施工布置 (5)2.1设备存储布置 (5)2.2设备运输布置 (5)2.3设备安装施工供水、风、电布置 (5)2.4施工前的准备工作 (5)2.5设备安装施工机械布置 (6)2.6液压启闭机吊装说明 (6)3、施工工艺流程及主要施工方法 (7)3. 1液压启闭机安装施工工艺流程 (7)3.2液压启闭机安装主要施工方法 (7)3.3液压启闭机安装焊接 (14)3.4现场防腐技术要求 (16)4、质量标准与控制 (16)5、施工组织机构 (17)6、施工进度计划安排 (18)7、施工机械、测量仪器、工器具、材料及人员配置 (18)7.1 施工机械、测量仪器及工器具配置 (18)7.2 施工用材及人员配置 (20)8、质量、安全、环境保证措施 (21)8.1 质量保证措施 (21)8.2 安全保证措施 (22)8.3环境保护措施 (22)9、需要协调的问题 (23)10、质量风险评估及预控策划表 (23)11、危险源辨识、风险评价及控制策划表 (23)1、施工概况1.1 工程简介溪洛渡水电站左岸进水口布置有1#~9#共计九孔快速闸门。
快速闸门布置在检修闸门后。
快速闸门起吊中心线:进0+054.640m,底坎高程为▽518.00m,设计水头为82.63m,闸门总水压力为67782 kN。
进水口快速闸门共设有9套液压启闭机,每套液压启闭机包括:油缸总成1台,油泵动力站1套,机架1套,现地控制柜1套,现场管路及附件1套。
液压启闭机油缸通过机架安装在进水口▽604.00m高程平台上,液压泵站安装在▽606.00m高程的机房内。
启闭机布置形式为单吊点,现地控制和远方集中控制结合。
题 目 液压启闭机设计
姓 名 余楠
学 号 **********
授课教师 龚国芳 魏建华
专 业 机械电子专业(混合班)
1 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
1. 设计题目及要求
设计题目:
1600KN液压启闭机
主要技术参数:
型式:活塞式双缸液压启闭机
最大启门力:2×1600kN
工作行程:5.5m
最大行程:5.7m
液压缸计算压力:≥15MPa且≤20MPa
液压缸内径:Φ400mm(推荐值)
活塞杆直径:Φ180mm(推荐值)
启闭速度:≥0.6m/min
液压泵电动机组单机功率:≤45kW
液压泵电动机组应不少于两套,互为备用。
操作要求:
(1)液压系统应有双缸同步及单缸动作回路(安装工况),双缸同步偏差≤
20mm。
(2)本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时,液压泵电
动机应自动切断电源,特别是当闸门到达下极限位置时,应确保安全运行。
(3)闸门在全开或设定的任一局部开启位置时,启闭机的液压系统中的保
压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。
(4)闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时,或双缸同步偏差
超过20mm时,液压泵电动机自动投入运行,将闸门提升恢复原位。若继续下滑
至160mm,液压泵电动机尚未投入运行时,应自动接通另一组液压泵电动机,将
闸门提升恢复原位;若继续下沉至200mm时,在集控室及现场均应有声光报警信
号。
2 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
2. 液压系统原理图
该设计原理图由Eplan-fluent软件设计,如下图所示。根据该图可以看出,
本液压设计原理图可分为八部分,分别为,动力模块,总控模块,分流机构,阀
门A启闭机构,阀门A锁紧机构,阀门B启闭机构,阀门B锁紧机构与极限位置
保护机构。
3. 设计功能说明
首先对各模块依次说明,从左下角的动力模块开始,此模块包括主泵组,备
用泵组,溢流阀,过滤器。在正常运行时,主泵组的两个45KW电机运转,输出
90KW功率,若压力表检测到系统失压,会通过电控模块开启备用泵组,并发出
检修信号,提示检修主泵组。
动力模块提供的流量进入下面的总控模块,总控模块包括保护阀,总控制阀
3 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
与节流分流机构。保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释,总控
阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。
总控模块后接分流机构,分流机构在此处着重说明,在初步设计时我查阅了
相关的论文与设计,了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法:
1、油路并联,且每路各接一个节流阀,实现各路流量一致。
2、利用伺服阀、传感器与电控系统,通过电控系统的控制算法实现精确分流。
3、使用分流集流阀,利用其机械结构按比例分流集流,实现同步。
对比上面三种方法,利用多节流阀的方法是最简单的方法,但是在实际应用
中会遇到一定问题,多个节流阀之间往往很难保证一致性,故调试与安装较为复
杂,且稳定性不高。接下来第二种方法中,使用电控闭环控制,实现了很高的精
度,但是在大型系统中,电控的可靠性往往不及纯机械结构,当电控出现故障时
往往会造成一定事故,故最终我选择了第三种方法,分流集流阀以纯机械结构的
方式实现了油液的1:1输入/输出,可靠性十分良好,虽然在实际应用中会有3%-5%
的误差,但是配合一定电控措施可以让误差保持在可接受范围之内。由于本设计
中油缸启闭需要油缸能够双向运行,故在设计中我使用的比例节流阀接分流集流
阀的方法,油液首先被比例节流阀控速,后进入分流集流阀,被调速的油液按
1:1的比例输入油缸,实现油缸的同步运动。此外,在电控模块装有红外对管测
距传感器(若精度要求很高也可使用激光测距传感器),实现用闭环的方式监控闸
门的位置,当液压模块产生较大误差时,对系统进行电控矫正,保证系统安全。
下面介绍阀门启闭机构由于A、B结构对
称,在此处只介绍其中一组即可,阀门启闭
机构实现了阀门同步异步运动可控,在阀A-1,
A-2,B-1,B-2均处于左位时,显然油缸A、
B进行同步运动。在需要异步运动时,比如将
A锁紧,B单独运动,只需要将A-1,A-2设
定至右位,此时油缸与油路断开,流量绕过
油缸通过溢流阀,这保证了另一路的正常运
转,分流集流阀上不会产生过大压力突变。
且溢流阀产生的液控信号被导入阀门锁紧机
[图] 1阀门启闭机构、锁紧机构
4 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
构的先导液控阀。与很多其他设计不同的是,本设计中增加了阀门锁紧机构,通
过简单的理论力学计算可知,Y向很小的力往往能对X向的运动产生很大阻尼(比
如防盗门),在A锁紧使能阀处于左位时,锁紧有效,当锁紧阀被压力触发时,
顶出锁紧油缸,锁紧油缸连接锁紧机构,提供了对闸门的双保护。在不适用锁紧
时,将锁紧使能阀设定到右位,由于弹簧的作用,锁紧油缸会自动弹回原位,即
实现了可控的锁紧/使能状态控制。
最后是极限位置保护机构,在上面的
介绍中知道,本系统已经设计了红外对管
测距器实现闸门同步的闭环精确控制,但
是为了防止电控出现故障,在系统中添加
了极限位置保护机构,此机构利用纯机械
液压结构,在电控失效时依然可以正常运
转。如图,当闸门处于上极限报警位置或
下极限报警位置时,极限阀被推开,一方
面继电器发出报警信号,同时保护阀通过
液压方式被推开,动力系统与执行系统被
切断,防止进一步的破坏,保证安全。在
恢复时,在保证检修完毕的条件下,利用
电磁阀让保护机构卸荷,保护阀回到右位,动力系统与执行系统连接,恢复至正
常工作位置。
以上即为本设计的功能说明,由于是首次单独进行液压系统设计,若有不足
疏忽之处,还望老师指点。
4. 设计计算
4.1系统最高控制压力确定
参阅主要技术参数,由于系统需要最大单缸启闭力为1600kN,液压缸内径
400mm,带入公式计算可得:
p=𝐹14𝜋𝑑2=12.73 Mpa
[图] 2 极限位置保护机构
5 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
考虑到系统损耗与辅助元件分压,最高控制压力应该富余10%左右。故系统
的最高控制压力应为:
𝑃MAX=𝐹14𝜋𝑑2×110%=14.01 Mpa≈14Mpa
4.2泵的最大输出流量确定
系统要求启闭速度大于等于0.6m/min,取Vmax=1.0m/min,通过计算可知在
双缸同步运动时:
q=2vA=4.2 𝐿/𝑠
考虑到系统对油液有一定损耗,在流量损耗3%且留出10%富余量的条件下,
得到:
𝑞max=4.76 L/s
4.3主油缸校核
由4.1的结果可以看出,在液压缸压力为12.73Mpa时油缸即可输出1600kN
启门力,在系统控制压力为15Mpa时,液压缸能够输出足够推力/拉力。
又活塞杆直径为180mm,通过简单材料力学计算可知,在1600kN载荷下,活
塞杆承受62.87Mpa单向应力,参考常用钢材Q235的屈服极限235Mpa,安全系
数n=3.7,校核安全。
4.4液压泵功率计算
通过上述计算可知,液压泵最大控制压力pmax为14Mpa,最大流量qmax为
4.76L/s,液压泵效率取常用值0.85,带入公式可以求出:
P=PAv𝜂=pq𝜂=78.4𝑘𝑊
故若要达到最快1.0m/min的启闭速度,需要输出功率78.4kW,在液压泵单
机功率为45kW且需要有备用泵组的条件下,整个系统需要4台泵,分为两组使
用。
6 液压启闭机设计 余楠-机械电子-3120000110
4.5保护溢流阀计算
参阅设计要求,单门启动力为1600kN,对应油缸压力12.73Mpa,保护溢流阀
溢流压力设置可比油缸最大压力高出20%,取整后取16Mpa。对于系统总溢流阀,
参考系统控制压力14Mpa,溢流阀压力高出20%,取整后取17Mpa。
5. 主要元件参数与参考选型
5.1液压泵选型要求
液压泵共需要4台,分为两组即主泵组与备用泵组,要求正常工作功率45KW,
最大输出流量可达到143L/min,最大工作压力170bar,工作稳定,可以承受变
载荷。在此条件下,定量柱塞泵可以满足设计要求。具体型号需根据不同供货公
司提供的产品名录查找符合以上要求的产品。
5.2主液压缸选型要求
主液压缸一共需要2台,要求内径Φ400mm,活塞杆直径Φ180mm,允许最大
运动速度≥1m/min,工作行程:5.5m,最大行程:5.7m。具体型号需根据不同供
货公司提供的产品名录查找符合以上要求的产品。
6. 参考文献
[1] 液压传动/王积伟-机械工业出版社
[2] 机械设计手册/闻邦椿主编-机械工业出版社
[3] 机械工程师设计手册-电子版/北京英科宇科技开发中心