垃圾压缩中转站液压系统设计

液压传动课程设计

设计目的：

液压系统的设计是整机设计的重要组成部分,主要任务是综合运用《液压与气压传动》中所学的各项基础知识，通过查阅资料，小组研究的形式进行液压系统设计。,学习液压系统的设计步骤、内容和方法。通过学习，能根据工作要求确定液压系统的主要参数、系统原理图，能进行必要的设计计算，合理地选择和确定液压元件，对所设计的液压系统性能进行校验算，为进一步进行液压系统结构设计打下基础。

本次液压传动课程设计的题目是《垃圾压缩中转站-液压系统设计》。设计成果在生产生活中有着一定的应用价值，既贴合实际，又锻炼了创新能力。

设计步骤和内容：

液压系统的设计步骤和内容大致如下：

(1)明确设计要求，进行工况分析；

(2)确定液压系统的主要性能参数；

(3)拟订液压系统原理图；

(4)计算和选择液压元件；

(5)验算液压系统的性能；

(6)液压缸设计；

(7)绘制工作图，编写技术文件，并提出电气控制系统的设计任务书。。

机构概况

该装置由垃圾集装箱、举升机构、旋转机构和压缩机构四部分组成。平常，包括垃圾集装箱在内的整个装置置于地下，吊板盖于其上，垃圾由自动封闭门进入。当垃圾装满后，由压缩机构予以压缩，然后再装料……最后由举升机构将吊在吊板上的垃圾箱升起，并通过旋转机构使其达到适当位置后，封闭式装车外运。主要结构

垃圾压缩集运设备由横向压缩系统、垂直升降、机架、污水排放装置、压缩块装载箱、液压站电控系统和机器状态显示及故障报警系统组成。

工作循环概况描述

横向压缩系统将装入垃圾成形模中的疏松物料压缩成密实的块状物料以便运出。垂直升降系统将装满压成块状垃圾的压缩块装载箱抬起，进而送入运输车内外运。压缩块装载箱贮装散料垃圾以备压缩成块。污水排放装置将压出的污水滤除排放。装载箱托架将装载箱托起。液压站为整个装置提供动力。电控系统控

制设备运行工艺过程。机械状态显示和报警系统能清晰的反映设备运行状态，保

障设备运行安全可靠。

操作工艺过程

结构草图如下：

如草图示意，首先垂直升降系统(1)将垃圾箱送入垃圾压缩装置(4)内。当散状垃圾装满箱体后，横向压缩系统(3)压下并反复几次，将垃圾压成块状，压下的污水由污水滤孔排出。此时由控制系统将压缩板拉回原处，以便继续装入垃圾；待到箱内装满垃圾后，由垂直升降系统(1)将垃圾箱抬出压缩装置(4)，经转向系统(2)转至适当位置放入转运车，挂钩(5)脱离，再勾住新的垃圾箱放入压缩装置(4)内。整个过程自动化程度高，设备的运行状态通过显示器一目了然。当机器运行

出现故障时自动报警。设备运行安全可靠。

主要技术参数

1.垃圾箱容积：10m3

2.升降高度：

3.2m

3.上升速度：0.017m/min

4.下降速度：0.034m/min

5.压头快进速度：2.5m/min

6.压头压实速度：0.5m/min

7.压头快退速度：4.0m/min

8.主电机功率：4.0KW

9.旋转电机功率：1.1KW

10.液压系统工作压力：10MPa

11.整机重量：6000kg

12.驱动方式：电机驱动

一．液压系统主要性能参数的确定

这里，液压系统的主要性能参数是指液压执行元件的工作压力p和最大流量Ｑ，它们均与执行元件的结构参数（即液压缸的有效工作面积或液压马达的排量）有关。液压执行元件的工作压力和最大流量是计算与选择液压元件、原动机（电机），进行液压系统设计的主要依据。

液压执行元件工作压力的确定

液压执行元件的工作压力是指液压执行元件的输入压力。在确定液压执行元件的结构尺寸时，一般要先选择好液压执行元件的工作压力。工作压力选得低，执行元件的尺寸则大，整个液压系统所需的流量和结构尺寸也会变大，但液压元件的制造精度、密封要求与维护要求将会降低。压力选得愈高，结果则相反。因此执行元件的工作压力的选取将直接关系到液压系统的结构大小、成本高低和使用可靠性等多方面的因素。也可根据设备的类型参考表4选取。

设备类型机床农业机械

小型工程

机械

液压机

挖掘机

重型机械

启重机械磨床

车、铣、

刨床

组合机床拉床

龙门刨床

工作压力/ MPa 0．8~2 2~4 3~5 <10 10~15 20~32 液压执行元件主要结构参数的确定

升降液压系统执行元件主要结构参数确定

液压缸的主要要尺为缸简内径、活塞杆直径、缸筒长度以及缸筒壁厚等。

（1）工作负载

液压缸工作负载R是指工作机构在满负荷情况下，以一定加速度起动时对液压

缸产生的阻力，即

式中R l——工作机构的荷重及自重对液压缸产生的作用力（N）;

R f ——工作机构在满载下起动时的静摩擦力（N ）； R g ——工作机构满载起动时的惯性力（N ）。 （2）工作速度和速度

液压缸的工作速度.与其输入流量和活塞的面积有关。 无杆腔进油时，活塞或缸体的工作速度为

有杆端进油时的速度

如果工作机构对液压缸的工作速度有一定要求时，应根据所需的工作速度和已选定的泵的流量来确定缸径;推力和速度都有要求时，’可根据速度和缸径来选择泵;在速度没有要求时，则可根据已选定的泵和缸来确定工作速度。 双作用液压缸，其往复运动的速度比为

除有特殊要求的场合外，速比不宜过小或过大，以免发生过大的被压或活塞杆太细，稳定性不好。φ值可按JB2183-77中所制定的标准选用，工作压力高的液压缸选用大值，工作压力小的则选小值。 （3）缸筒内径

根据公式F=PA ，其中F ——活塞所需推力

P ——工作压力

A ——活塞应有的有效面积 整机重量为6000kg,垃圾重量7t

所以F 60007000x9.8N 127400N =

+=（） 61010P x Pa =

得

2

6

127400/127401010A F P mm x Pa

==

= 又2

/4A D π=其中