启闭机液压系统(一站控二门)设计

摘要

本设计是针对水电站弧形门启闭机的设计。本启闭机是液压启闭机,是通过液压缸活塞杆的伸缩来实现弧形门的的转动,从而达到弧形门启闭的效果。本设计是一站控制两门的设计，一个液压站控制两扇门的同时启闭。本设计主要包括液压缸的设计和液压系统的设计。液压系统设计主要是液压系统原理图的设计、油箱的设计、调压块的设计以及阀体的设计。为了使设计更加的合理，在设计中还有相关的稳定性验算的性能验算。不仅如此，本设计借鉴了相关的资料，采用了相关的标准，充分的吸收了前人的宝贵的经验。

关键词：启闭机；液压缸；液压系统图；液压元件

Summary

The design is open and close the doors against hydroelectric arc design. The open and close the machine is hydraulic, hydraulic cylinder piston rod through the doors of the extendable antenna to achieve arc, the arc of the door open and close so as to achieve the effect. The design is a master control station design, a hydraulic control stations at the same time open and close the door behind. Including the design of the main hydraulic tank design and hydraulic system design. Hydraulic system design principles, mainly hydraulic system design, tank design, the design and rubber pieces Fati design. In order to make the design more rational, there are relevant in the design of the stability of the performance who checked who checked. Moreover, the design for the relevant information, the use of the relevant standards, the full absorption of the predecessors of valuable experience. Keyword: The machine for open and close, Hydraulic tanks, Hydraulic system map, Hydraulic components

目录

前言 (3)

第1章液压缸的设计 (3)

1.1工况分析 (4)

1.2液压缸主要几何尺寸的计算 (4)

1.3液压缸结构参数的计算 (6)

1.4液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (12)

第2章液压系统的设计步骤与要求 (15)

2.1液压系统的设计步骤 (15)

2.2液压系统的设计要求 (15)

第3章液压系统图的拟定 (16)

3.1 液压系统主要参数的确定 (16)

3.2 基本方案的制定 (16)

3.3 液压系统图的绘制 (19)

第4章液压元件的选择与专用件设计 (23)

4.1 液压泵和电动机的选择 (23)

4.2油箱容积的计算 (24)

4.3液压启闭机用油量的计算 (24)

4.4 油管管径的计算 (24)

4.5 其它液压元件的选择 (25)

第5章液压系统的性能验算 (27)

5.1管路系统压力损失的验算 (27)

5.2系统的发热与温升 (30)

5.3油箱的尺寸设计 (32)

总结 (33)

参考文献 (33)

致谢 (34)

附录Ⅰ：英文资料(中英对照)

附录Ⅱ：图纸

1液压缸的设计

1.1 工况分析

本次设计是一站控制两门的液压系统，用于操作弧形门kN 70×2型液压启闭机，额定启门力为kN 70，工作行程mm 1300，内容包括液压油缸、液压控制系统等。

根据操作弧形门液压启闭机运行的功能特点，对该启闭机制订的设计制造原则是：“安全可靠，经久耐用、技术先进、操作简单”，在设计和制造方面，全面执行技术条款的全部内容。并可以同时开启两条门，开启速度达到Min m 5.0以上。

1.2 液压缸主要几何尺寸的计算

液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。

1.2.1 液压缸内径的确定 1.2.1.1 初选液压缸的工作压力

根据分析，此起重机的负载较大，按类型属于起重运输机械，初选液压缸的工作压力为MPa p 25=。

1.2.1.2 计算液压缸的尺寸

kN F 70=

310⨯=pA F

)(4

22d D A -=

π

表1.1 ϕ和p 的关系]5[

表1.2 d 和D 的关系]5[

根据系统工作压力MPa 25选取速度比2=ϕ

再根据速度比ϕ选取d 和D 的关系：

D d 71.0=

m D 210844.9-⨯= m d 210989.6-⨯=

查机械设计手册，按标准取：mm D 100=，mm

d 70=]

3[

最大行程查机械设计手册，选取最大行程mm L 1300=]3[ 液压缸的有杆腔工作压力：

)(4

221d D p F -=π )07.01.0(4

7022-=π

p

kN

MPa p 5.171=

1.2.2 活塞杆稳定性验算

因为活塞杆长为mm 1300，而活塞直径为mm 70，

1057.1870

1300>==d L

，需要对活塞杆进行稳定性验算。 活塞杆弯曲失稳临界负荷K F ,可按下式计算

)(102

2

6

2N L K EJ F B

K ⨯=

π

在弯曲失稳临界负荷K F 时,活塞杆将纵向弯曲。因此活塞杆最大工件负荷F 按下式验证。

K

K

n F F ≤

式中 E —活塞杆材料的弹性模数)(MPa ，钢材：)(102103MPa E ⨯=

J —活塞杆横截面惯性矩)(4

m ，圆截面：)(049.064

444

m d d J ==π

K —安装及导向系数

K n —安全系数，一般取5.3=K n B L —安装距]5[

经计算活塞杆稳定性验算合格。

1.2.3 液压缸的有效面积

根据上面的结果，则液压缸的有效面积为：

无杆腔面积4

1.014.3422

1⨯==D A π 24105.78m -⨯=

有杆腔面积4

)07.01.0(14.34

)

(22222-⨯=-=

d D A π