地下汽车库液压升降机的液压系统设计

地下汽车库液压升降机的液压系统设计

班别：16机电2班姓名：邹小惠学号：2016994211

1.液压升降机结构与有关参数

液压升降机的总体结构有导轨，支柱，加强横梁，钢索系统和载车板，其中载车板净重最大不到1000kg，汽车最大净重为2200kg，当液压升降机无偏载工作时，每根链条最大工作静拉力为16000N；当有偏载上升时，每根链条最大工作静拉力为19500N；当有偏载下降时，每根链条最大工作静拉力为12500N。升降台面尺寸：6m×2.4m，举升重量：3t，升降高度：3m，上升时间：小于60s，下降时间：30~60s（可调）。

1.支柱上滑轮

2.支柱下滑轮

3.下滑轮

4.钢丝绳

5.链条

6.链轮

7.液压缸

8.载车板

9.链轮轴

液压升降机工作原理示意图

2.明确执行元件的载荷和速度

2.1液压缸的载荷

液压缸工作时的负载：

F=4T

液压缸在各种工况下受到的最大负载如表2.1所示。

表2.1不同工况时的液压缸最大负载

工况最大负载（N）

无偏载工作 64000

有偏载上升 78000

有偏载下降 50000

从表2.1可以看出，液压缸的最大负载是在液压升降机有偏载上升的时候，

F=78000N。

最大负载值为：

m ax

2.2液压缸的速度

液压缸上升最小速度：

s m H /025.060

2/3602/v 1=== （2.1） 液压缸下降最小速度： s m H /025.0602/3602/v 2===

（2.2） 液压缸下降最大速度：

s m H /05.030

2/3302/v 3=== （2.3） 2.3初定液压缸的结构尺寸

本文设计的升降机液压缸主要结构尺寸为柱塞直径尺寸，柱塞直径尺寸的计算一般根据载荷的大小和选定的工作压力来计算，计算公式为：

mm p F d 9511

14.37800441=⨯⨯==π （2.4） 按标准取d=100mm 。

3.拟定液压系统图

3.1选择液压回路

3.1.1确定液压升降机的控制和调速方案

根据升降机技术特征要求，上升、下降动作采用电磁换向阀控制；下降速度采用单向节流阀控制。另外，升降机在工作时还要采用液控单向阀锁紧保压回路，防止升降机由于自重而落造成的危险。回路图附后。

3.2组成液压系统图

原理图附后。

液压系统工作原理：上升时，启动液压泵5，电磁换向阀7上的电磁铁1YA 通电，液压油通过电磁换向阀7的左位、液控单向阀9、单向节流阀10中的单向阀进入柱塞液压缸11底部，柱塞液压缸11开始上升，上升到顶部位置时，拨动上行程开关13，上行程开关13发出信号，使电磁换向阀7断电恢复中位，液压泵5开始卸荷，液压缸柱塞由于液控单向阀9的作用，被锁定在顶部位置不动。下降时，启动液压泵5，电磁换向阀7上的电磁铁2YA 通电，液压油的一部分通过电磁换向阀7的右位，进入液控单向阀9的控制油口，打开液控单向阀9，其余的全部液压油打开溢流阀流回油箱。这时升降机靠载车板自身重量及汽车的重量下降，液压缸排出的液压油流经单向节流阀10中的节流阀、液控单向阀9、电磁换向阀7右位，回到油箱。当升降机下降到底部位置时，拨动下行程开关12，下行程开关12发出电信号，使电磁换向阀7断电恢复中位，液压泵停止工作。下降的时间可以通过调节单向节流阀10来实现。从液压系统原理图可以看出，为了防止升降机因为自重而下落造成的危险，本设计采用了液压锁、中位机能P 型的电磁换向阀，对升降机起到了双重保护的作用。同时当电磁换向阀处于中位时，其P 型的中位机能既能使液压泵在不停机的状态下卸载，减少功率浪费，又能使液控单向阀的控制油口接油箱，这样可以保证液压锁的良好密封性能，阻止升降机因自重而下滑。另外，由于液压升降机选用的执行元件为单出杆柱塞缸，液压油的进出管道为同一管道，所以升降机的下降时间采用单向节流阀来控制。

4.确定液压系统的主要参数

4.1确定系统压力

根据液压升降机的液压系统原理图4.1可知，在不考虑压力损失的情况时，液压系统压力p 等于柱塞液压缸在最大负载时的工作压力m ax p ，即：

MPa F p p 9.91.0414.31026

max max =⨯⨯==- (4.1)

4.2确定系统的流量

液压升降机在不考虑流量损失的情况下，液压系统流量Q 等于液压缸的流量c Q 为：

c Q Q = （4.2）

当液压升降机上升时，液压缸流量应大于等于液压缸上升最小流量：

min /8.11025.01.04

14.34Q 22c1c 1L v d Q =⨯⨯=⨯=≥π

(4.3) 当液压升降机下降时，液压缸流量为：

32c c c Q Q Q ≤≤ (4.4） 32224d 4v d Q v c ⨯≤

≤⨯ππ

(4.5) 05.01.04

14.3025.01.0414.322⨯⨯≤≤⨯⨯c Q 11.8L/min ≤c Q ≤23.6L/min (4.6)

所以当升降机上升时，液压系统流量Q ≥11.8L/min ；当升降机下降时，液压系统流量11.8L/min ≤c Q ≤23.6L/min 。

5.液压元件的选择

5.1液压泵的选择

5.1.1确定液压泵的最大工作力

在本液压系统中，液压泵的最大工作压力p 。应大于液压系统压力p 与液压泵出口到液压执行元件的总压力损失之和，则：

∑=+=∆+≥MPa p p p p 4.105.09.9 (5.1)

根据本系统的实际情况，管路相对简单，因此取∑∆p =0.5MPa 。

5.1.2液压泵的流量

在本液压系统中，液压泵只有在升降机上升的时候向液压缸提供液压油，所以液压泵的