超高压液压手动泵的研究与设计
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Abstract :Ultra - high pressure hand pump is wide applied with developing of science and technology. With ultra - high pressure hand pumps of our country are almost imports. Has studied the design of a new ultra - high pressure hand pump . It should be valuable to exploiting and manufacturing ultra - high pressure hand pump . Key words :ultra - high pressure hand pump ; research ; design
效 、低阻 、减小分割粒径的优势 。同时占地面积小 , 安装方便 ,对于井下具有较好的适用性 。 4 系统组成
综合以上设计 ,所研制的采掘工作面综合除尘 系统 ,如图 3 所示 。
图 3 采掘工作面干式除尘系统 11 风幕集尘风机 21 旋滤式除尘器 31 采掘机
5 结语 通过这一除尘系统的研究 ,可以得出以下结论 : (1) 风幕集尘风机在同等情况下 ,功率小 ,有效
关键词 : J K 型提升机 ; 盘形闸制动系统 ; 工作油压 ; 静力矩倍数 ; 制动减速度 ; 讨论分析 中图分类号 : TD534 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2007) 0520008203
Calculation and Analysis of Oil Pressure Adjustment of J K Winch
0 前言 随着科技的发展 ,超高压液压手动泵的应用越
来越广泛 ,可应用于石油化工 、煤炭冶金 、重型机器 行业中的设备组装和维修 ,如采煤机液压螺母的锁 紧与拆卸 ;锥孔轴承拆卸 ;船舶柴油机螺栓液压拉伸 紧固和推进器的无键配合 ;轧钢连铸机螺栓液压拉
伸紧固 ;煤矿掘进机螺栓液压拉伸紧固和输煤输送 机联轴器无键配合等 ,也可进行密闭容器密封及强 度试验等 。超高压液压手动泵可单独生产销售 ,也 可作为机械厂随机工具配套出厂 。考虑超高压液压 手动泵有广阔的市场前景 ,尝试自行研制开发超高 压液压手动泵 。
图 1 液压系统原理图 1. 高压泵 2. 低压泵 3 、4 、51 单向球阀 6. 安全阀 7. 溢流阀 8.
截止阀 9. 油箱
当手柄运动时 ,带动高压泵 1 、低压泵 2 同时供 油 ,液压油充满工作腔后压力逐渐升高 ,当压力升高 到调定压力时 ,溢流阀 7 开启 ,低压泵 2 的液压油回 到油箱 。此时 ,液压油基本充满工作腔 ,由高压柱塞 继续小流量地供油提高压力 ,当压力达到额定工作 压力时 ,安全阀 6 开启 ,系统保持最高的工作压力 。 当需要卸荷时 ,手动开启截止阀 8 将高压油放回油 箱即可 。
作者简介 : 耿晓伟 (1977 - ) ,女 ,辽宁阜新人 ,讲师 ,2005 年毕业 于辽宁工程技术大学安全工程专业 ,工学硕士 ,主要从事安全技术及 工程方面的研究 , 电话 : 0418 - 3350724 , 电子信箱 :fxzxg2002 @163. com.
收稿日期 :2007202205
第 28 卷第 2007 年
5 5
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol128No15
May. 2 0 0 7
超高压液压手动泵的研究与设计
郑淑玲 (鸡西大学 , 黑龙江 鸡西 158100)
摘 要 : 随着工业技术的发展 ,超高压液压手动泵的应用越来越广泛 。在我国 ,超高压液压手 动泵多为引进产品 。探讨了超高压液压手动泵的研究和设计 ,对超高压液压手动泵的生产开发具 有一定的参考价值 。
矿 机 械 Mine Machinery
Vol128No15
May. 2 0 0 7
J K 型提升机盘形闸制动系统油压整定计算与分析
王晓红 (鹤岗矿业集团 新兴煤矿 , 黑龙江 鹤岗 154100)
摘 要 : 根据提升设备的实际使用条件 ,讨论了计算盘形闸制动系统油压的不同方法 ,并分析 各种计算方法的特点和适用范围 。油压按此方法整定 ,提升机紧急制动时 ,所产生的制动力矩和制 动减速度 ,均能满足《煤矿安全规程》要求 ,可保证提升机安全 、平稳的停车 。
(1) 初步计算 液压手动泵额定工作压力 p0 = 230 MPa ;根据设 计手册取手操作力 F1 = 35 N ;根据该手动泵要求体 积小携带方便的设计原则 ,取 L1 = 530 , L2 = 30 ; 由 力矩平衡方程解得
由于
F2
=
F1 L 1 L2
= 6 060 N
F2 = 14πd2 p0
常见的液压手动泵都是通过手臂对连杆作用 , 促使柱塞往复移动产生高压液体 ,如图 2 所示 。要 产生高压 ,有 2 条途径 :一是增大 F2 ,二是减小柱塞
高压段直径 d 。
由杠杆原理得 , F1 L1
=
F2 L 2
,即
F2
=
F1 L1 。由
L2
此可以看出 , 要 增 大 F2 , 需 增 大 F1 、L1 , 减 小 L2 。
因此
d=
4 F2 πp0
= 5179
mm
取 d = 6 mm 。若取活塞行程 h = 30 mm ,则高压腔
排量
3 总体设计方案
超高压手动泵主要由连杆机构、泵体 、进油阀总
成 、出油阀总成 、放油阀总成 、储油箱 、压架 、操作手
柄 、压力表 (250 MPa) 和高压出油接头 (快速接头体)
等组成 。为了使结构紧凑 ,将所有阀与泵体集成在
—
第 28 卷第 5 期 超高压液压手动泵的研究与设计 ———郑淑玲 Vol128No15
1 设计要求 超高压液压手动泵的设计要求是通过采用特种
结构产生超高压液体 ,最大工作压力 p = 230 MPa ; 操作省力 ,手动力 350 N 左右 ;同时 ,在满足工作压 力的条件下结构紧凑 ,小巧轻便 。 2 工作原理
一起 ;高低压柱塞采用一体结构 ,手柄运动带动柱塞
1 、2 联动 。为了维修方便 ,将缸套和泵体设计成分
开式结构 ,采用缸套与泵体装配的方式 ,一方面便于
维修 ,另一方面给热处理带来了方便 。密封技术是
该设计的关键 ,为保证可靠密封 ,采用唇形密封圈 。
4 手动泵柱塞直径与材料的选择 411 柱塞高压段设计
F1 为手操作力 ,一般不超过 500 N ;而要保证手动泵
—7
V1 = 14πd2 h = 0. 85 mL (2) 稳定性与强度校核 首先选择材料 ,先选用 Q235 钢作为柱塞材料来
进行校核 ;取柱塞高压段高度 h0 = 40 mm ;两端支承 简化为一端固定 ,另一端自由的情形 ,μ= 2 。
柔度
λ=
μl
i
= 5313
,而
来自百度文库
i
=
I A
=
dΠ4
Q235 钢 λ1 =π
E
σ
=
3114
×
p
200 200
×109 ×106
≈100
λ2
=
a
- σs
b
= 30411-12235≈62
由于 λ<λ1 、λ< λ2 ,因此柱塞高压段为小柔度
杆 ,不存在稳定性失效问题 ,只进行压缩强度校核即
可 。Q235 钢为塑性材料 ,σs = 235 MPa ,取安全因数
Disc Brake Braking System
WANG Xiao - hong (Xinxing Coal Mine , Hegang Coal Industry Group Ltd. , Hegang 154100 , China)
Abstract :Discussed different methods of calculation of J K winch disc braking system’s oil pressure and ana2 lyzed characteristics of these calculation methods and their range of application based on site conditions. Using method of adjusting oil pressure introduced , both produced braking moment and braking retarded velocity in winch braking operation can meet requirements of < Coal Mine Safety Regulations > , can make sure that winch stops safely and smoothly. Key words :J K winch ; disk brake braking system ; working oil pressure ; times of static moment ; braking re2 tarded velocity ; discussion and analysis
吸程大 ,能对整个工作面进行控制 ,保证作业人员不 受粉尘危害 ;
(2) 旋滤式除尘器将袋式除尘与旋风除尘的优 点相结合 ,减小空气阻力 、减小分割粒径 ,同时除尘 器体积小 、安装方便 、清灰容易 ;
(3) 所设计的综合除尘系统在煤矿企业中有着 —6
广泛的应用前景 ,特别是在独头掘进中与综掘机配 合使用 ,相信会取得很好的效果 。
根据上述设计要求 ,采取如下设计思路 :采用高 低压双级设计 ,即低压大流量供油 ,高压小流量供 油 ,省时省力 。液压系统原理如图 1 所示 。
结构小巧灵便又不能使 L1 过大 ; L2 的减小也是有 限的 。
图 2 手动泵柱塞工作示意图
由公式 F2 = 14πd2 p0 知 ,要增大 p0 , 必须减小 d 。因此 ,超高压液压手动泵柱塞直径越小 ,泵输出 压力越高 。
n = 212 ,则[σ] = 223152≈106 MPa 。
因 σmax =
F2 A
=
p0
= 230 MPa > [σ] ,选 Q235 钢作
为柱塞材料强度不够 。
手动泵柱塞直径非常小 , 只有 6 mm ,承受的压
—
第 28 卷第 2007 年
5 5
期 月
煤 Coal
场及应用[J ] . 煤炭学报 ,2002 ,27 (5) :503 - 506. [3 ]刘雅俊 ,章庆丰 ,张彦华. 风幕集尘风机的性能测试与分析[J ] . 辽
宁工程技术大学学报 ,2003 ,22 (4) :545 - 547. [4 ]赵萍 ,段鹏文 ,肖光. 旋风除尘器的压力损失及减阻措施[J ] . 工业
与一般的除尘系统相比有了很大的变革 ,即集 中了他们的优点 ,又克服了诸多缺点 。如以抽吸式 处理粉尘 ,保证了工人作业环境质量 ,保证了作业现 场的能见度 ,同时也加大了粉尘处理的空间 。
参考文献 : [1 ]刘雅俊 ,葛少成 ,郑丹. 风幕集尘风机的研究[J ] . 辽宁工程技术大
学学报 ,2001 ,20 (1) :9 - 11. [2 ]刘雅俊 ,葛少成 ,马云东. 半自由状态下的风幕集尘风机的短路流
关键词 : 超高压液压手动泵 ; 研究 ; 设计 中图分类号 : TH3 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2007) 0520006203
Design of Ultra - high Pressure Hand Pump
ZHENG Shu - ling (Jixi University , Jixi 158100 , China)
安全与环保 ,2003 ,29 (1) :11 - 12. [5 ]王连泽 ,彦启森 ,等. 旋风除尘器减阻节能技术的研究与应用[J ] .
硫酸工业 ,2005 (2) :22 - 26. [6 ]尚珍 ,贺长虹. 旋风除尘器的减阻措施[J ] . 煤矿机械 ,2005 ,26 (3) :
103 - 105.
效 、低阻 、减小分割粒径的优势 。同时占地面积小 , 安装方便 ,对于井下具有较好的适用性 。 4 系统组成
综合以上设计 ,所研制的采掘工作面综合除尘 系统 ,如图 3 所示 。
图 3 采掘工作面干式除尘系统 11 风幕集尘风机 21 旋滤式除尘器 31 采掘机
5 结语 通过这一除尘系统的研究 ,可以得出以下结论 : (1) 风幕集尘风机在同等情况下 ,功率小 ,有效
关键词 : J K 型提升机 ; 盘形闸制动系统 ; 工作油压 ; 静力矩倍数 ; 制动减速度 ; 讨论分析 中图分类号 : TD534 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2007) 0520008203
Calculation and Analysis of Oil Pressure Adjustment of J K Winch
0 前言 随着科技的发展 ,超高压液压手动泵的应用越
来越广泛 ,可应用于石油化工 、煤炭冶金 、重型机器 行业中的设备组装和维修 ,如采煤机液压螺母的锁 紧与拆卸 ;锥孔轴承拆卸 ;船舶柴油机螺栓液压拉伸 紧固和推进器的无键配合 ;轧钢连铸机螺栓液压拉
伸紧固 ;煤矿掘进机螺栓液压拉伸紧固和输煤输送 机联轴器无键配合等 ,也可进行密闭容器密封及强 度试验等 。超高压液压手动泵可单独生产销售 ,也 可作为机械厂随机工具配套出厂 。考虑超高压液压 手动泵有广阔的市场前景 ,尝试自行研制开发超高 压液压手动泵 。
图 1 液压系统原理图 1. 高压泵 2. 低压泵 3 、4 、51 单向球阀 6. 安全阀 7. 溢流阀 8.
截止阀 9. 油箱
当手柄运动时 ,带动高压泵 1 、低压泵 2 同时供 油 ,液压油充满工作腔后压力逐渐升高 ,当压力升高 到调定压力时 ,溢流阀 7 开启 ,低压泵 2 的液压油回 到油箱 。此时 ,液压油基本充满工作腔 ,由高压柱塞 继续小流量地供油提高压力 ,当压力达到额定工作 压力时 ,安全阀 6 开启 ,系统保持最高的工作压力 。 当需要卸荷时 ,手动开启截止阀 8 将高压油放回油 箱即可 。
作者简介 : 耿晓伟 (1977 - ) ,女 ,辽宁阜新人 ,讲师 ,2005 年毕业 于辽宁工程技术大学安全工程专业 ,工学硕士 ,主要从事安全技术及 工程方面的研究 , 电话 : 0418 - 3350724 , 电子信箱 :fxzxg2002 @163. com.
收稿日期 :2007202205
第 28 卷第 2007 年
5 5
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol128No15
May. 2 0 0 7
超高压液压手动泵的研究与设计
郑淑玲 (鸡西大学 , 黑龙江 鸡西 158100)
摘 要 : 随着工业技术的发展 ,超高压液压手动泵的应用越来越广泛 。在我国 ,超高压液压手 动泵多为引进产品 。探讨了超高压液压手动泵的研究和设计 ,对超高压液压手动泵的生产开发具 有一定的参考价值 。
矿 机 械 Mine Machinery
Vol128No15
May. 2 0 0 7
J K 型提升机盘形闸制动系统油压整定计算与分析
王晓红 (鹤岗矿业集团 新兴煤矿 , 黑龙江 鹤岗 154100)
摘 要 : 根据提升设备的实际使用条件 ,讨论了计算盘形闸制动系统油压的不同方法 ,并分析 各种计算方法的特点和适用范围 。油压按此方法整定 ,提升机紧急制动时 ,所产生的制动力矩和制 动减速度 ,均能满足《煤矿安全规程》要求 ,可保证提升机安全 、平稳的停车 。
(1) 初步计算 液压手动泵额定工作压力 p0 = 230 MPa ;根据设 计手册取手操作力 F1 = 35 N ;根据该手动泵要求体 积小携带方便的设计原则 ,取 L1 = 530 , L2 = 30 ; 由 力矩平衡方程解得
由于
F2
=
F1 L 1 L2
= 6 060 N
F2 = 14πd2 p0
常见的液压手动泵都是通过手臂对连杆作用 , 促使柱塞往复移动产生高压液体 ,如图 2 所示 。要 产生高压 ,有 2 条途径 :一是增大 F2 ,二是减小柱塞
高压段直径 d 。
由杠杆原理得 , F1 L1
=
F2 L 2
,即
F2
=
F1 L1 。由
L2
此可以看出 , 要 增 大 F2 , 需 增 大 F1 、L1 , 减 小 L2 。
因此
d=
4 F2 πp0
= 5179
mm
取 d = 6 mm 。若取活塞行程 h = 30 mm ,则高压腔
排量
3 总体设计方案
超高压手动泵主要由连杆机构、泵体 、进油阀总
成 、出油阀总成 、放油阀总成 、储油箱 、压架 、操作手
柄 、压力表 (250 MPa) 和高压出油接头 (快速接头体)
等组成 。为了使结构紧凑 ,将所有阀与泵体集成在
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第 28 卷第 5 期 超高压液压手动泵的研究与设计 ———郑淑玲 Vol128No15
1 设计要求 超高压液压手动泵的设计要求是通过采用特种
结构产生超高压液体 ,最大工作压力 p = 230 MPa ; 操作省力 ,手动力 350 N 左右 ;同时 ,在满足工作压 力的条件下结构紧凑 ,小巧轻便 。 2 工作原理
一起 ;高低压柱塞采用一体结构 ,手柄运动带动柱塞
1 、2 联动 。为了维修方便 ,将缸套和泵体设计成分
开式结构 ,采用缸套与泵体装配的方式 ,一方面便于
维修 ,另一方面给热处理带来了方便 。密封技术是
该设计的关键 ,为保证可靠密封 ,采用唇形密封圈 。
4 手动泵柱塞直径与材料的选择 411 柱塞高压段设计
F1 为手操作力 ,一般不超过 500 N ;而要保证手动泵
—7
V1 = 14πd2 h = 0. 85 mL (2) 稳定性与强度校核 首先选择材料 ,先选用 Q235 钢作为柱塞材料来
进行校核 ;取柱塞高压段高度 h0 = 40 mm ;两端支承 简化为一端固定 ,另一端自由的情形 ,μ= 2 。
柔度
λ=
μl
i
= 5313
,而
来自百度文库
i
=
I A
=
dΠ4
Q235 钢 λ1 =π
E
σ
=
3114
×
p
200 200
×109 ×106
≈100
λ2
=
a
- σs
b
= 30411-12235≈62
由于 λ<λ1 、λ< λ2 ,因此柱塞高压段为小柔度
杆 ,不存在稳定性失效问题 ,只进行压缩强度校核即
可 。Q235 钢为塑性材料 ,σs = 235 MPa ,取安全因数
Disc Brake Braking System
WANG Xiao - hong (Xinxing Coal Mine , Hegang Coal Industry Group Ltd. , Hegang 154100 , China)
Abstract :Discussed different methods of calculation of J K winch disc braking system’s oil pressure and ana2 lyzed characteristics of these calculation methods and their range of application based on site conditions. Using method of adjusting oil pressure introduced , both produced braking moment and braking retarded velocity in winch braking operation can meet requirements of < Coal Mine Safety Regulations > , can make sure that winch stops safely and smoothly. Key words :J K winch ; disk brake braking system ; working oil pressure ; times of static moment ; braking re2 tarded velocity ; discussion and analysis
吸程大 ,能对整个工作面进行控制 ,保证作业人员不 受粉尘危害 ;
(2) 旋滤式除尘器将袋式除尘与旋风除尘的优 点相结合 ,减小空气阻力 、减小分割粒径 ,同时除尘 器体积小 、安装方便 、清灰容易 ;
(3) 所设计的综合除尘系统在煤矿企业中有着 —6
广泛的应用前景 ,特别是在独头掘进中与综掘机配 合使用 ,相信会取得很好的效果 。
根据上述设计要求 ,采取如下设计思路 :采用高 低压双级设计 ,即低压大流量供油 ,高压小流量供 油 ,省时省力 。液压系统原理如图 1 所示 。
结构小巧灵便又不能使 L1 过大 ; L2 的减小也是有 限的 。
图 2 手动泵柱塞工作示意图
由公式 F2 = 14πd2 p0 知 ,要增大 p0 , 必须减小 d 。因此 ,超高压液压手动泵柱塞直径越小 ,泵输出 压力越高 。
n = 212 ,则[σ] = 223152≈106 MPa 。
因 σmax =
F2 A
=
p0
= 230 MPa > [σ] ,选 Q235 钢作
为柱塞材料强度不够 。
手动泵柱塞直径非常小 , 只有 6 mm ,承受的压
—
第 28 卷第 2007 年
5 5
期 月
煤 Coal
场及应用[J ] . 煤炭学报 ,2002 ,27 (5) :503 - 506. [3 ]刘雅俊 ,章庆丰 ,张彦华. 风幕集尘风机的性能测试与分析[J ] . 辽
宁工程技术大学学报 ,2003 ,22 (4) :545 - 547. [4 ]赵萍 ,段鹏文 ,肖光. 旋风除尘器的压力损失及减阻措施[J ] . 工业
与一般的除尘系统相比有了很大的变革 ,即集 中了他们的优点 ,又克服了诸多缺点 。如以抽吸式 处理粉尘 ,保证了工人作业环境质量 ,保证了作业现 场的能见度 ,同时也加大了粉尘处理的空间 。
参考文献 : [1 ]刘雅俊 ,葛少成 ,郑丹. 风幕集尘风机的研究[J ] . 辽宁工程技术大
学学报 ,2001 ,20 (1) :9 - 11. [2 ]刘雅俊 ,葛少成 ,马云东. 半自由状态下的风幕集尘风机的短路流
关键词 : 超高压液压手动泵 ; 研究 ; 设计 中图分类号 : TH3 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2007) 0520006203
Design of Ultra - high Pressure Hand Pump
ZHENG Shu - ling (Jixi University , Jixi 158100 , China)
安全与环保 ,2003 ,29 (1) :11 - 12. [5 ]王连泽 ,彦启森 ,等. 旋风除尘器减阻节能技术的研究与应用[J ] .
硫酸工业 ,2005 (2) :22 - 26. [6 ]尚珍 ,贺长虹. 旋风除尘器的减阻措施[J ] . 煤矿机械 ,2005 ,26 (3) :
103 - 105.