立柱试验台结构设计

熟悉1804－2欧洲标准中《立柱、千斤顶技术条件》部分的内容和我国立柱试验相关标准，总结立柱的检验项目和检验方法，据其设计一台立柱性能试验台的结构，要求该试验台能够完成工作阻力不低于8000kN的立柱的检验。重点设计试验台外加载系统与承载框架，关键部分详细计算。

绘制外加载系统、承载框架总装图，选取代表性的部件和零件绘图，总图量折合后不少于3张0＃图纸。

承载框架部分，用SolidWorks 2007进行三维建模，用有限元分析工具进行应力分析。

摘要

液压支架是现代煤矿综采工作面中的配套支护设备,立柱是其主要结构件。立柱工作的可靠性直接关系到矿井生产的正常化和工人的生命安全。

随着我国煤炭工业的不断发展，国家对安全生产治理力度的加大，对矿用机电设备的检测技术提出了更高的要求。立柱性能检测试验台是进行立柱质量检测的必要设备,是立柱质量监控的保障。

本文设计的立柱试验台能够兼容欧洲标准和国家标准，能够检测单根工作阻力达8500kN的立柱的性能。本文介绍了立柱性能检测的方法、试验台的组成、原理，设计了加载系统和承载框架。

本设计的主要内容：

1. 详细设计了外加载系统、加载液压缸、增压缸、油箱、联结罩、联轴器、承载框架。

2. 选取外加载泵站、大泵组、增压缸、加载液压缸、联轴器、加载缸导向套等零部件进行了绘图。

3. 承载框架部分，用SolidWorks 2007进行建模，并借助于SolidWorks 2007的一款有限元分析工具COSMOS进行了应力分析。

关键词：液压支架立柱；液压加载系统；试验台；

ABSTRACT test-bed

Keywords: ;Hydraulic Loading System;Test-bed;

目录

课题研究背景和意义 (1)

立柱试验台检测项目和实验方法 (1)

拟定试验台总体结构方案 (3)

5

液压技术简介 (5)

液压系统概述 (5)

液压传动的优点 (6)

液压技术的缺点 (7)

液压加载系统工况分析及设计要求 (7)

液压加载系统方案设计 (8)

选择液压动力源 (8)

选择执行元件 (8)

确定控制方式 (8)

液压回路设计 (9)

选定液压油类型 (11)

系统压力、流量的调定和测量 (12)

拟定外加载系统原理图 (12)

加载液压缸主要参数计算 (14)

初选液压缸工作压力 (14)

确定液压缸的主要结构尺寸 (14)

验算最小稳定速度 (15)

活塞杆稳定性验算 (16)

2.6计算系统压力 (17)

计算加载缸各工况压力 (18)

确定系统供油压力 (18)

2.7计算系统各工况的流量 (18)

2.8液压泵的参数计算与型号选择 (19)

计算液压泵的最大工作压力 (19)

确定液压泵的输出流量 (20)

选择液压泵 (21)

与液压泵匹配的原动机的选择 (24)

选择电动机型号 (25)

2.10液压元件的选择 (26)

液压阀类元件的选择 (26)

过滤器的选择 (27)

蓄能器的选择 (28)

液压油管的选择 (30)

液压油箱容积的计算 (34)

外加载液压系统的验算 (34)

系统的压力损失验算 (35)

系统的发热温升验算 (37)

油箱的设计 (38)

油箱设计要点 (39)

确定油箱的外形尺寸 (40)

油箱的结构设计 (42)

泵站结构布置设计 (42)

液压泵站结构设计的注意事项 (42)

选择液压泵站安装方式 (43)

电动机与液压泵的联接方式 (43)

液压泵站布置方案 (44)

45

液压缸的类型及其特点 (45)

液压缸主要结构尺寸和性能参数 (46)

液压缸缸筒和缸盖的计算 (46)

缸筒和缸盖的结构形式 (46)

确定缸筒的壁厚 (48)

确定液压缸的外径 (48)

缸筒壁厚的验算 (48)

缸体长度的确定 (51)

活塞的最小导向长度H的确定 (52)

导向套尺寸配置 (52)

导向套受力分析 (52)

导向套尺寸与加工要求 (54)

液压缸油口直径的计算 (55)

活塞杆组件的尺寸计算 (56)

活塞杆组件的组成与材料 (56)

活塞尺寸计算及连接方式选择 (56)

加载缸密封圈的选择 (59)

密封装置类型选择 (59)

密封圈材料的选择 (64)

液压缸设计注意的问题 (64)

66

增压液压缸工作原理 (66)

增压回路 (66)

增压液压缸结构 (67)

增压缸主要结构尺寸计算和性能参数确定 (68)

已知增压缸参数 (68)

确定增压缸的主要结构尺寸 (68)

确定液压缸的増压行程 (69)

增压缸大缸筒的计算 (70)

大缸筒和两缸盖的结构形式 (70)

确定大缸筒的壁厚 (70)

确定增压缸大缸筒的外径 (71)

大缸筒壁厚的验算 (71)

增压缸小缸筒的计算 (73)

小缸筒和两缸盖的结构形式 (73)

确定小缸筒的壁厚 (74)

确定小钢筒的外径 (75)