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'山东科技大学学士学位论文机械专业毕业设计论文摘要本毕业设计的课题来源于现场工程实际，主要任务是在现场实习调研的基础上拟定出整个疏煤系统的设计方案，设计出液压系统、电控系统及各组成部分，并选择液压元件及电控元件，最终完成整个系统的设计。本文设计的液压疏煤系统主要包括两大部分：液压系统和电控系统。其中液压部分是由液压系统控制十个液压缸伸缩，液压缸带动埋在煤中的蒺藜棍运动，进而实现煤仓的疏煤。电控部分采用PLC可编程控制器控制：对电动机的启闭、加热器的开关、电磁换向阀的换向、液压系统的卸荷等实现了手动与自动控制。本设计包括液压缸设计和电控系统设计两个专题部分。设计的液压缸采用活塞缸——连杆传动方案；活塞采用组合式活塞；前端盖为法兰联接；后端盖采用焊接结构；活塞与连杆用螺母固定。设计中对缸筒，活塞杆，端盖等重要零件进行了结构分析和力学计算。设计的电控系统，采用PLC可编程控制器作为主要控制元件，压力继电器作为PLC的一个输入端。这样系统可以根据现场实际的需要来控制液压缸的伸缩，即实现了每个液压缸均可独立自动连续运行，又实现每两个液压缸自动连续运行和手动控制。此外，还对系统中的各类液压元件和电控元件进行了选择，选出合适的型号，并对电控操作台作了初步设计。关键词：疏煤系统；液压缸；电控系统.83 山东科技大学学士学位论文AbstractThedesignofthegraduateengineeringtopicsfromthescene,themaintaskistoresearchinternshipatthesceneonthebasisofdrawingupthedredgingofcoalsystemdesign,designahydraulicsystem,electroniccontrolsystemsandcomponentsandhydraulicchoicecomponentsandelectroniccontrolcomponents,thefinalcompletionoftheentiresystemdesign.Inthispaper,thedesignofthehydraulicdredgingcoalsystem,includingthetwomainparts:thehydraulicsystemandelectroniccontrolsystem.Whichispartofthehydrauliccontrolsystemofhydraulictelescopiceighthydrauliccylinders,hydrauliccylindersburiedinthecoaldriveninafewwordsstickmovement,leadingtothereducedcoalbunkercoal.ElectronicpartsusedPLCcontrol:onthehoistmotor,heaterswitch,thechangetotheelectromagneticvalve,thehydraulicsystemofunloading,andsoachievethemanualandautomaticcontrol.Inthispaper,thedesignofthehydrauliccylindersandelectriccontrolsystemofthisdesignispartofthetopic.Inthispaper,thedesignofahydrauliccylinderpiston-cylinder-linktransmissionprogrammer;DetroitPistonsusedmodular;frontcoverfortheflangeconnection;coverafteraweldedstructure;Pistonsandthefixedlinkwithnuts.Thedesignofthecylinder,pistonrod,cover,andotherimportantpartsofthestructureandmechanicalcalculations.Inthispaper,thedesignoftheelectriccontrolsystem,usingtoday"smore83 山东科技大学学士学位论文advancedPLCprogrammablelogiccontrollerasthemaincontroldevices,pressurerelayasaPLCinput.Thissystemcantransformthehydraulicoil-hydrauliccylinderstocontroltheexpansion,notonlytoachievetheindependenceofeachcylindercanbeautomaticallycontinuousoperation,butalsotoachieveeverytwohydrauliccylinderautomaticandmanualcontrolofcontinuousoperation.Inaddition,thesysteminalltypesofhydrauliccomponentsandelectroniccontrolcomponentsoftherelevantterms,electasuitablemodel,andelectroniccontrolconsolemadeapreliminarydesign.Keywords:reducedcoalsystem;hydrauliccylinder;electroniccontrolsystem.83 山东科技大学学士学位论文绪论目前在电厂、矿山煤仓中发生过积煤大面积突然冒落而导致人员伤亡的事故。究其原因，一方面在于环境的不安因素、人的不安全行为、管理上的漏洞，另一方面是设施不健全。因此从设施上确保安全，应采用机械疏松煤仓中的积煤减少事故发生已成为急待解决的问题，而液压自动疏煤系统该系统的出现使这一问题的解决成为可能，对此加以分析、研究具有重大意义。本设计主要包括两大部分：液压系统和电控系统。其中液压部分是由液压系统控制十个液压缸伸缩，液压缸带动埋在煤中的蒺藜棍运动，进而实现煤仓的疏煤。电控部分采用当今比较先进的PLC可编程控制器控制：对电动机的启闭、加热器的开关、电磁换向阀的换向、液压系统的卸荷等实现了手动与自动控制。液压疏煤系统解决了积煤自动疏松问题，是电厂及矿山生产安全得到了提高，在以人为本的概念必将得到广泛应用。83 山东科技大学学士学位论文1.设计资料及要求1.1工作原理本系统可分为自动运行和手动控制运行。当自动运行时工作原理如下：当1号液压缸单独工作时，人工启动一号缸启动按钮SB1向PLC发出启动控制指令X1。此时如果压力继电器提供给PLC的信号X11为高电平（即液压泵启动系统压力超过压力继电器调定压力），则PLC控制输出线圈Y1通电从而控制一号缸的三位四通电磁换向阀左侧电磁换向阀1通电，液压油液经换向阀进入液压缸有杆腔，千斤顶缩回。当缩至终点时压力升高，当压力超过压力继电器预调定压力时，继电器向PLC的输出信号X9变为高电平。PLC接收到信号X11的上升沿便控制一号缸换向阀的左侧电磁换向阀1断电，右侧电磁换向阀2通电，液压油进入无杆腔，千斤顶伸出。伸至终点后，压力继电器又发出高电平信号X11给PLC，PLC控制电磁换向阀2断电，电磁阀1通电液压缸又自动回缩。这样通过PLC控制，一号液压缸就能自动运行。同理，当2~10号液压缸单独作用时，控制过程与1号液压缸控制过程类似。当1号、2号液压缸共同作用时，人工同时启动1号2号缸启动按钮SB1、SB2，同时向PLC发出启动指令X1、X2，则PLC同时控制电磁换向阀1、3同时通电，液压油同时进入1号、2号液压缸有杆腔。1号、2号液压缸同时缩回，缩至终点是压力升高，压力继电器向PLC发出信号X11，PLC控制电磁换向阀1、3同时断电，电磁阀2、4通电液压油进入无杆腔，1号、2号千斤顶同时伸出，伸至终点时，压力升高，压力继电器再向PLC发出信号X11，PLC控制电磁换向阀2、4断电，电磁阀1、3通电，1、2号液压缸又自动回缩。这样在PLC的控制下1、2号两缸就能同时伸缩自动运行。同理，当3号、4号、5号、6号、7号、883 山东科技大学学士学位论文号、9号、10号液压缸分别两两同时作用时，其控制过程与1号、2号液压缸共同作用时的控制过程类似。当人工启动泻荷按钮SB0时，PLC就接到泻荷指令X0，于是控制泻荷电磁阀YA0接通，泻荷回路打开就实现系统泻荷。由于泻荷回路只受X0控制，所以系统可以随时实现泻荷，即急停。1.2要求及资料1.2.1系统设计技术参数系统设计技术参数见表1.1表1.1系统参数参数名称代号数值拉力/NFe推力/NFt缸体行程/mmS800伸出时间/mint10.5缩回时间/mint20.5缸体内径/mmD1601.2.2系统的其他要求（1）液压缸的伸出、回缩速度不能太快（2）各元件的动作要平稳、安全、可靠83 山东科技大学学士学位论文1.2.3总体规则（1）确定液压执行元件根据系统要求，液压执行可采用如下方案，其优缺点如下表（见表1.2）。根据上表中的优缺点比较，最终选择第二种方案为液压执行元件，即为活塞缸——连杆传动。（2）明确载荷明确工艺循环作用与执行元件的载荷，如表1.2所列各项技术参数中当液压缸缩回时，液压缸有最大拉力,当液压缸外伸时，液压缸有最大推力。常用方法优点缺点复合增速缸1.整体结构紧凑，构件少2.无需动梁闭合量调节机构1.结构复杂，制造难度大2.要设计充液阀，泵的流量大，系统复杂3速度低效率低活塞缸—连杆传动1.在行程的近末端将液压缸的出力放大缸径可以很小2.空行程速度高效率高3泵的流量小，液压系统1.结构复杂，制造难度大2.要设计充液阀，泵的流量大，系统复杂3速度低效率低不等径双出杆活塞缸一个装于螺杆后端直接推动螺杆，结构紧凑影响螺杆旋转机构的布置，结构复杂，体积大83 山东科技大学学士学位论文等径双出杆活塞缸两个活塞杆置于螺杆两端，同时作为注射座的承重、导向件，免用导轨活塞杆粗、长、费材料，操作位置对操作稍有影响表1.2液压缸方案（3）绘制系统工况图，见图1.1图1.1系统工况图（4）确定系统工作压力根据资料统计和实验确定，本系统的工作压力采用16MPa.（5）草拟液压系统原理图1）见图纸2）系统工作循环图表当液压缸1单独作用时，工作循环如下表1.3：表1.3工作顺序动作名称发讯元件电磁铁电动机手动自动12345678910D1D2+—+—————————+—83 山东科技大学学士学位论文回缩外伸—+—+————————+—回缩—++—————————+—当液压缸1、2共同作用时，工作循环如表1.4：表1.4工作顺序动作名称发讯元件电磁铁电动机手动自动12345678910D1D2回缩+—+—+———————+—外伸—+—+—+——————+—回缩—+—+————————注：1.当液压缸2~10号单独作用时，工作循环表与当液压缸1单独作用时类似。即几号液压缸工作则与其对应的电磁铁既通电，其余电磁铁则处于断电状态。2、当液压缸3~10号共同作用时，其工作循环与表4，1号和2号液压缸共同作用时的情况类似。即那两个缸共同作用，则与其对应的电磁铁既共同通电，其余电磁铁则处于断电状态。3、该系统虽然有两台电动机，但通常情况下只有一台电动机工作，另一台为备用电动机。83 山东科技大学学士学位论文2.液压缸的设计2.1液压缸主要结构件的设计2.1.1液压缸的设计步骤和设计原则液压缸是液压传动的执行元件，它与主机和主机上的机构有着直接的联系，对于不同的机种机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。因此，在设计前要作好调查研究，备齐必要的原始资料和设计依据，如表1.5所示：表2.1系统参数参数名称代号数值拉力/NFe推力/NFt缸体行程/mmS800伸出时间/S36缩回时间/S24工作压力/M161.液压缸设计的一般原则：（1)保证液压缸往复运动的速度、行程和液压缸推力；（2)保证液压缸每个零件有足够的强度、刚度和耐久性；（383 山东科技大学学士学位论文)在合理选择液压泵供油压力和流量的条件下，尽量减小液压缸的尺寸；（4)活塞杆工作时最好承受拉力，以免产生纵向弯曲；（5)液压缸尽量避免承受侧向载荷；（6)液压缸的轴线应与被拖动机构的导向方向平行；（7)长行程液压缸活塞杆伸出时应尽量避免下垂；（8)液压缸各部密封可靠、泄漏小、摩擦力小、寿命长；（9)液压缸因温度变化膨胀伸长时，不能因受限制而产生挠曲；（10)根据液压缸的工作条件和具体情况考虑缓冲、排气和防尘措施；（11)液压缸各结构要素应采用标准系列尺寸，尽量选择经常使用的标准件；（12)液压缸应做到成本低、制造容易、维修简单。2.设计步骤液压缸的设计内容和步骤大致如下：(1)根据负载机构的动作要求选择液压缸适当的结构形式、安装方式以及密封、缓冲、排气、防尘装置等；(2)根据液压缸所承受的外部载荷作用力确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数值；(3)根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞及活塞杆的直径(4)根据液压缸的运动速度、活塞及活塞杆的直径，确定液压泵的流量；(5)选择缸筒材料，计算(6)绘制液压缸装配图和零件图；(7)审定全部设计计算资料、图纸及其他技术文件。83 山东科技大学学士学位论文2.1.2缸筒的设计1.缸筒结构常用的缸筒结构有八类，通常根据缸筒与端盖的连接形式选用，而连接形式又取决于额定工作压力，用途和使用环境等因素。综合考虑本系统各种因素选用：缸体为钢管，一端焊接法兰与缸头连接，一端与缸底焊接。优点：结构较简单，易加工,易装卸。缺点：重量比螺纹连接的大，但比连杆连接的小，外径较大。2.缸筒的材料选择缸筒材料和毛坯时，不仅要考虑它的机械性能、工艺性能，还要考虑它的经济性。一般要求有足够的强度和耐冲击韧性，对焊接的缸筒还要有良好的焊接性能。缸筒毛坯：普遍采用退火的冷拔或热轧无缝钢管。根据缸体材料的要求，查《机械设计手册》液压传动部分表21-6-7综合考虑选30号优质碳素结构钢无缝钢管作为缸体材料，它的，。3.对缸筒的要求(1）有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态试验压力而不致产生永久变形。(2）有足够的刚度，能承受活塞侧向和安装的反作用力而不致产生弯曲。(3）内表面在活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少，尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性。(4）要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便在焊上法兰或管接头后不至于产生裂纹或过大变形。4.缸筒的计算83 山东科技大学学士学位论文(1）缸筒内径当液压缸的理论作用力为F（推力或拉力）及供油压力P为已知时，则无杆腔侧缸筒内径为：式（2.1）-推力-油液压强-液压缸系数缸筒内径应按上式计算后取较大的一个在取整，根据查第五版《机械设计手册》表21-6-9取标准值得液压缸的缸内径。(2）缸筒的壁厚缸筒在液压力的作用下，有一种沿圆周方向破坏的趋势，为了防止这种破坏，缸筒壁厚必须有一定的厚度。缸筒的壁厚为：式中：-为缸筒材料要求的最小值-为缸筒外径公差余量-腐蚀余量关于的值，可按下列情况分别计算：①．当时，可用薄壁缸筒的实用公式计算：其中—液压缸的最大工作压力；D—缸筒内径；—缸筒材料的许用拉应力83 山东科技大学学士学位论文式（2.2）—缸筒材料的抗拉强度极限；n—安全系数，一般取n=5，,恰好为条件临界点。②．当时：—缸筒材料的许用压力，MPa,,刚好满足条件。③．当时：，不满足条件综合比较取合理。(3）缸筒外径的确定：式（2.3）D—缸筒内径83 山东科技大学学士学位论文(4）缸筒壁厚的验算对最终采用的缸筒壁厚，应做以下三方面的验算，以保证液压缸安全工作。①液压缸的额定压力应低于一定的极限值来保证工作安全：成立式中：—液压缸额定压力；—缸筒内径；—缸筒外径；—材料的屈服强度极限。②同时额定工作压力也应与完全塑性变形压力有一定比例范围，以避免塑性变形的发生，即—缸筒发生完全塑性变形的压力，MPa,,满足条件。此外，尚须验算缸筒径向变形应处在允许范围内：变形量不应超过密封圈允许范围式中：—缸筒耐压试验压力,MPa83 山东科技大学学士学位论文—缸筒材料弹性模量，MPa—缸筒材料泊松比，钢材①最后还应验算缸筒的爆裂压力式中：—缸筒爆裂压力；—系统工作压力；—缸筒材料抗拉极限；满足条件综合以上三个验算公式均成立，故缸筒壁厚符合要求可保证液压缸安全工作。2.1.3活塞的结构和选材活塞（如图2.1）是液压缸将液压能转变为机械能的主要元件，它在缸筒内往复滑动，所以配合应适当，既不能过紧也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低动作压力增高，降低液压系统的机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞滑动配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低液压系统的容积效率。(1)活塞结构型式由于本系统中，活塞受压为中低压受力不大。综合考虑选择拆装方便，加工成本低，使用寿命长的组合式活塞。(2)活塞与活塞杆连接型式连接型式需有锁紧措施，以防止工作时由于往复运动而松开，同时还需在活塞与活塞杆之间设置静密封。综合考虑该系统选用螺母型连接。83 山东科技大学学士学位论文(3)活塞密封结构根据本液压缸的疏通作用和工作压力选用V型密封圈。(4)活塞材料无导向环活塞：选用高强度铸铁HT200—300(5)活塞尺寸及加工公差活塞宽度：H—活塞宽度，D—活塞外径（缸筒内径）取活塞外径的配合采用f9,外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm，端面与轴线的垂直度公差不大于0.04，外表面的圆度和圆柱度一般不大于外径公差之半。图2.1活塞的结构2.1.4活塞杆的设计活塞杆是液压缸传递动力的重要元件，它要承受拉力、压力、弯曲力、振动冲击等载荷的作用必须有足够的强度。1活塞杆的结构和材料活塞杆（如图2.283 山东科技大学学士学位论文）有实心杆和空心杆。空心活塞杆一般用于缸筒运动液压缸，空心部分可以用来导通油路。大型液压机的活塞杆或柱塞也采用空心结构，用以减轻重量。综合考虑该液压缸活塞杆为实心杆，材料选用45号钢（）调质处理。一端与活塞螺栓连接，查《机械设计手册》表21-6-14根据GB/T2350-1980选取活塞杆螺纹尺寸图2.2活塞杆的结构2活塞杆的计算(1)活塞杆直径计算对于双作用单边活塞杆液压缸，其活塞杆直径d可由往复运动的速比确定。由表2.2；表2.2液压缸速比公称压力/MPa12.5——20>201.331.462.02.0取=1.46根据液压缸活塞往复运动的速度之比：得公式：83 山东科技大学学士学位论文式（2.4）式中d—活塞杆直径；D—缸筒内径；—液压缸往复运动速比查第五版《机械设计手册》表21-6-16按照JB2183—77中所制定的标准规定的活塞杆外径尺寸圆整取。(2)活塞杆的强度计算①活塞杆工况稳定，只受推力和拉力近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算：，式中：d—活塞杆直径;F—活塞杆的最大推力；—活塞材料的许用应力，中碳钢（调质）②活塞杆一般都设有螺纹退刀槽等结构，这些部位往往是活塞杆上的危险截面也要进行计算。危险截面处的合成应力应满足：—危险截面合成应力—活塞杆的拉力—危险截面的直径—材料的许用应力，中碳钢调质83 山东科技大学学士学位论文则：活塞杆危险截面满足强度要求。(3)活塞杆弯曲稳定性验算液压缸的支撑长度需验算活塞杆弯曲稳定性式中：LB—液压缸支撑长度；S—缸体行程；d—活塞杆直径；假设活塞杆受力完全在轴线上，主要是按下式验证：式中：Fk—活塞杆弯曲失稳临界压缩力，N；nk—安全系数，通常取,这里取nk=5；K—液压缸安装及导向系数，见表21-6-17取0.7；E1—实际弹性模量，MPa；a—材料组织缺陷系数，钢材a一般取；b—活塞杆截面不均匀系数，一般取；E—材料的弹性模量，钢材,MPa；83 山东科技大学学士学位论文I—活塞杆截面惯性矩，m4；LB—液压缸支撑长度；则：满足弯曲稳定性条件。(4)确定活塞杆长度：—活塞行程；—活塞宽度；—活塞前端盖宽度；—后端螺纹长度；—附加长度；2.1.5缸盖的设计（1）缸盖的结构和材料缸盖（如图2.32.483 山东科技大学学士学位论文）装在液压缸的两侧，与缸筒构成密闭的压力油腔。因此它不仅有足够的强度承受液压力，而且还必须具有一定的连接强度。综合考虑选该缸盖为螺钉连接，这种连接方法结构简单，加工装配容易，缸盖材料选用45号钢。图2.3缸头端盖的结构图2..4缸底端盖的结构（2）缸筒端盖厚度的计算端盖厚度h为：式（2.5）式中h—端盖厚度；D1—螺钉孔分布直径(m)；P—液压力(MPa)；dcp—密封坏形端面平均直径（m）83 山东科技大学学士学位论文—材料的许用应力（MPa）；缸底为平底，由材料力学中圆盘计算公式，得缸底端盖厚度：式（2.6）===150M式（2.7）—缸底内径;—安全系数;—缸底材料的抗拉强度极限则2.2其它结构的设计2.2.1导向套活塞杆导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘及水分带到密封装置处，损坏密封装置。1导向套的结构与材料：查第五版《机械设计手册》表21-6-18选得该液压疏通系统的液压缸选用轴套式导向套，其特点为摩擦阻力大，一般采用青铜材料制作，适用于重载低速的液压缸中。导向套的材料一般采用摩擦因数小、耐磨性好的青铜材料制作。83 山东科技大学学士学位论文2导向套最小导向长度当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动中点的距离称为最小导向长度H。如果导向长度太小，将使液压缸的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，一般液压缸的最小导向长度应满足下式要求：式（2.8）式中：H—最小导向长度，是从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离S—液压缸的最大工作行程；D—缸筒内径则导向套滑动面的长度A,因缸内径大于80mm，取，式中：d—活塞杆外径；活塞的宽度B则取，B=0.8140=112mm导向套在活塞杆往复运动时起导向作用，它要求配合精度高、运动滑快、耐磨性好，并能承受活塞杆因外力而引起的压力、弯曲、冲击、振动和自重力等作用。由于本系统中液压缸的行程较短中间没必要加隔套。3加工要求导向套外圆与端盖的孔的配合多为H8/f7，内孔与活塞杆外圆的配合多为H9/f9。外圆与内孔的同轴度公差不大于0.03，圆度与圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔的环形油槽和直油槽要浅而宽，保证良好润滑。83 山东科技大学学士学位论文2.2.2确定密封装置液压缸的密封装置广泛采用圆截面橡胶圈，这种型式结构简单，装卸方便，寿命长，在30M压力下具有良好的密封性能。根据《润滑与密封手册》表32-7（第1805页）得：端盖式导向套的外径与缸筒内径密封处采用截面直径为7.0的O型橡胶圈密封。根据《润滑与密封手册》得，端盖式导向套的内径与活塞杆密封处，内侧选用尼龙材料的导向环，中间部分根据《润滑与密封手册》表32-22（第1836页）查得:选用形密封圈。端盖式导向套的内径外侧装有防尘圈，根据《润滑与密封手册》表32-55（第1805页）得：选用无骨架防尘圈，其材料为聚氨酯橡胶。2.2.3排气装置液压系统里总是要混入一定量的空气，特别是每一次油箱换油时，全系统的油放空后，空气立即填入；换上了新油，填入的空气还残存在系统内部．此外，无论何种油液，本身总是溶解有３～１０％的空气，这些以溶解状态存在的空气，在系统内部的真空地带（如油泵吸油口及管路拐弯处等）往往会分离出来，形成小气泡．真空地带密封不好，外界空气也乘隙而入．以上种种，都是液压系统内部难免存在空气的基本原因。83 山东科技大学学士学位论文图2.5排气装置液压系统内部存在空气，对工作性能有严重影响，会引起执行机构爬行或颤抖现象，致使动作速度不稳定．为此在设计上采用排气装置，以排除空气．排气装置通常安置在系统的最高处，而且多数是安装在液压缸的最高处．每隔一定时间或每次更换新油时，进行专门的排气操作，考虑其适用性和经济性选螺丝型排气装置。2.2.4缓冲装置液压缸活塞运动速度在0.1m/s以下时不必采用缓冲装置。在0.2m/s以上时必须设置缓冲装置。由于本系统中活塞速度在0.1m/s以下，所以不必设置缓冲装置。2.2.5防尘装置液压缸的活塞杆伸出时，常常有灰尘污物或金属粉末落往上面，当活塞杆缩回时往往会将其带进液压缸，这样不仅会加剧相互运动表面之间的磨损，有时还会研伤运动表面，使液压元件无法工作。因此在一些工作环境不洁,或是精密机械液压缸中，往往要设防尘装置。83 山东科技大学学士学位论文防尘装置有两种：一种是防尘圈，另一种是防XIT尘罩。防尘圈可以将落在活塞杆上的尘污刮掉，防尘罩可以防止污物落在活塞杆上。考虑经济性原则与适应性原则选取防尘圈。本设计中前端盖选用A型液压缸活塞杆用防尘圈.查手册《机械设计手册》润滑与密封表10—4—24选型号FA78X90X10密封圈。3.液压元件的选型3.1主要液压元件的选型3.1.1液压泵的选择1工作速度和流量(1)确定流量：前已求得本系统工作速比为1：1.46，又系统要求伸出与缩回的总时间为1min，则：系统回缩时间：系统伸出时间：系统理论速度为：推出时：缩回时：83 山东科技大学学士学位论文则该系统的理论供油流量为：推出时：缩回时：由于该系统流量严格按速比求得，推拉时基本相等。工程中不要求有调速系统，所以该液压缸推拉时流量不变可取。则实际工作速度为：式（3.1）=17.9mm/S式（3.2）双作用液压缸，其实际往复运动的速比为：式（3.3）计算液压缸最大需用流量Q当单缸作用液压缸外伸时：式（3.4）当单缸作用液压缸回缩时：83 山东科技大学学士学位论文式（3.5）式（3.6）式（3.7）当双缸作用液压缸工作时系统总流量不变。则：式（3.8）其中，Qmax为最大流量，以此流量为液压泵的额定流量。2选择液压泵型号（1）齿轮泵其特点是结构简单，工艺性好，体积小，重量轻，维护方便，使用寿命长，但工作压力较低，流量脉动和压力脉动较大，高压下不采用端面补偿时，其容积效率明显下降，内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比，优点是结构更紧凑，体积小，吸油性好，流量均匀性好，但结构较复杂，加工性较差。（2）叶片泵其特点是结构紧凑，外形尺寸小，运动平稳，流量均匀，噪声小，寿命长，与齿轮泵相比对油液污染较敏感，结构复杂。单作用式叶片泵适用于低压精度高，价格贵，对油液污染敏感。轴向柱塞泵是柱塞平行缸体轴线，沿轴向运动，径向柱塞泵的柱塞垂直与配油轴沿径向运动，这两类泵均可作为液压马达用。（3）柱塞泵83 山东科技大学学士学位论文其特点是精度高，密封性能好，工作压力高，因此得到广泛的应用。但它的结构比较复杂，制造精度高，价格贵，对油液污染敏感。轴向柱塞泵是柱塞平行缸体轴线，沿轴向运动，径向柱塞泵的柱塞垂直与配油轴沿径向运动，这两类泵均可作为液压马达用。（4）螺杆泵螺杆泵实质上是一种齿轮泵，其特点是结构简单，重量轻，流量及压力的脉动小，输送均匀，无紊流，无搅动，很少产生气泡，工作可靠，噪声小，运转平稳性比齿轮泵与叶片泵高，容积效率高，吸入扬程高。但加工较难，不能改变流量。适用与机床或精密机械的液压传动系统。一般应用两螺杆或三螺杆泵，有立式和卧式四种安装方式。一般采用螺杆泵用立式安装。比较这几种方案的优缺点，可以采用外啮合齿轮泵和柱塞泵这两种方案。3计算液压泵参数计算由液压缸工作压强为16MPa，本系统要求不高一般不会超载，所以取液压泵额定压力。方案一：当采用第一种方案时，根据理论压强20MPa查《机械设计手册》表21-5-63选取※型径向变量柱塞泵.额定排量qe=19ml/r额定转速ne=1800r/min。所以该液压泵的额定流量为：式（3.9）当液压缸单独作用并外伸时的速度式（3.10）所用时间83 山东科技大学学士学位论文式（3.11）当液压缸单独作用并回缩时的速度式（3.12）所用时间式（3.13）当液压缸双缸作用并外伸时的速度式（3.14）所用时间式（3.15）当液压缸双缸作用并回缩时的速度式（3.16）所用时间式（3.17）方案二：根据第五版《机械设计手册》表21-5-16，选取外啮合齿轮泵CBF-F型，根据压强和流量选取转速为2500。则可求得液压泵的额定排量为：83 山东科技大学学士学位论文式（3.18）根据求得液压泵的流量，压强，排量查第五版《机械设计手册》表21-5-16选取CBF-F412.5-AL型外啮合齿轮泵。见表3.1得：该泵理论排量为14ml/r额定压强为20MpaCBF-F412.5-AL型号含义：CB—齿轮泵;F—系列代号;F—压力等级，20Mpa;4—此轮模数;12.5—公称排量（ml/r）型号排量额定压力/Mpa额定转速驱动功率KwCBF-F412.5-AL12.520250012.4容积效率/%重量/Kg3.3则泵的额定流量为：式（3.19）当液压缸单缸作用并外伸时的速度:式（3.20）当液压缸单缸作用并回缩时的速度：83 山东科技大学学士学位论文式（3.21液压缸外伸作用时间式（3.22）液压缸回缩所用的时间式（3.23）当液压缸双缸作用并外伸时的速度式（3.24）液压缸外伸所用时间式（3.25）当液压缸双缸作用并内缩时的速度式（3.26）液压缸回缩时所用时间式（3.27）由上述计算结果可知液压缸基本能满足系统要求。比较两种方案，方案二更接近该系统要求。虽然柱塞泵工作效率高，工作稳定性高，但本课题中液压系统并不经常工作，对工作效率不要求太高。且柱塞泵价格较高，不经济。齿轮泵即经济又能满足要求，所以选取方案二。83 山东科技大学学士学位论文3.1.2确定工作循环系统各参数（1）工作泵的理论流量：式（3.28）（2）油路压力损失当单缸作用并外伸时，取式（3.29）当单缸作用并内缩时，取当双缸作用并外伸时，取当双缸作用并内缩时，取（3）工作泵出口压力当液压缸单独作用并外伸时：式（3.30）单缸作用并回缩时：式（3.31）当双杆作用并外伸时：式（3.32）当双缸作用并回缩时：式（3.33）（4）液压缸运动速度：（前已计算）当液压缸单缸作用并外伸时：83 山东科技大学学士学位论文当液压缸单缸作用并回缩时：当液压缸双缸作用并外伸时：当液压缸双缸作用并回缩时：（5）液压缸的动作行程当液压缸单缸作用并外伸时当液压缸单缸作用并内缩时当液压缸双缸作用并外伸时当液压缸双缸作用并内缩时（6）动作持续时间当液压缸单缸作用并外伸时式（3.34）当液压缸单缸作用并内缩时式（3.35）当液压缸双杆作用并外伸时式（3.36）83 山东科技大学学士学位论文当液压缸双缸作用并内缩时式(3.37）（7）工作泵输入功率当液压缸单缸作用并外伸时式（3.38）当液压缸单缸作用并回缩时式（3.39）当液压缸双缸作用并外伸时式(3.40）当液压缸双缸作用并内缩时式（3.41）（8）电动机输出功率当液压缸单缸作用并外伸时式（3.42）当液压缸单缸作用并回缩时式（3.43）当液压缸双缸作用并外伸时式（3.44）当液压缸双缸作用并内缩时式（3.45）83 山东科技大学学士学位论文（9）系统输入功当液压缸单缸作用并外伸时式（3.46）当液压缸单缸作用并回缩时式（3.47）当液压缸双缸作用并外伸时式（3.48）当液压缸双缸作用并回缩时式（3.49）（10）执行元件有效功当液压缸单缸作用并外伸时式（3.50）当液压缸单缸作用并内缩时式（3.51）当液压缸双缸作用并外伸时式（3.52）当液压缸双缸作用并内缩时式（3.53）液压缸单缸作用时的工作周期系统流量图，见图3.183 山东科技大学学士学位论文图3.1流量图液压缸双缸作用时的工作周期系统流量图，见图3.2图3.2流量图液压缸单缸作用时的工作周期系统压力循环图，见图3.3图3.3循环图83 山东科技大学学士学位论文液压缸双杆作用时的工作周期系统压力循环图，见图3.4图3.4循环图3.1.3换向阀的选择流经换向阀的最大流量为：最大工作压力为：查《机械设计手册》手册表21-7-49可选DSG-01-3C-50型号的三位四通电磁换向阀型号含义：DSG：电磁换向阀01：通径代号b3：位置数三位C：滑阀弹簧形式，弹簧对中。50:设计号该电磁阀的技术规格如表3.2所示表3.2电磁阀参数通径/mm383 山东科技大学学士学位论文最高压力/Mpa31.5最高允许背压/Mpa16最大流量/(L/min)63换向频率/Hz质量2.2生产厂商榆次油研有限公司3.1.4单向阀的选择根据系统要求可采用C型单向阀，C型单向阀在所设定的开启压力下使用，控制油流单方向流动，完全阻止反方向流动。因为系统最大流量：最高使用压力：查《液压元件与选用》手册表4.155可采用型号CIT-03型的单向阀该型号的含义：C—C型单向阀I—直通单向阀T—管式联接03—通径代号，公称通径为10mm该单向阀的技术规格如表3.3所示：表3.3单向阀参数83 山东科技大学学士学位论文型号接口尺寸最高压力/Mpa工程流量/重量/Kg生产厂CIT-033/821400.18相次液压件厂3.1.5溢流阀的选择根据系统要求，可以采用Y2型先导是溢流阀，该阀主要用于保持系统压力恒定，它采用二级同心结构，因系统最大流量，最大系统压力为，所以采用型号为Y2D1H32C10型的交流式溢流阀。该型号的含义如下：Y2—二级同心式溢流阀H—滑阀机能——常开式C—调压范围为8~20Mpa10—公称通径为10mm32—额定压强32MPa该溢流阀的技术规格如表3.4所示：表3.4溢流阀参数先导溢流阀型号通径/mm压力/Mpa额定流量/Y2H32C10103240调压范围/Mpa重量/Kg先导溢流阀C—4.7注：生产厂：上海液压件二厂、南通液压件厂、济南液压件厂.83 山东科技大学学士学位论文3.1.6滤油器的选择过滤器的选择应考虑以下几个要求：（1）过滤精度应满足液压系统的要求；（2）具有足够大的过滤能力，压力损失小；（3）滤芯及外壳应有足够的强度，不致因油压而破坏；（4）有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学的或机械的污染；（5）在规定的温度下，能保持性能稳定，有足够的耐久性；（6）清洗维护方便，更换滤芯容易；（7）结构尽量简单、紧凑；（8）价格低廉。滤芯的有效过滤面积：式（3.54）式中：Q—过滤器的额定流量，L/min;μ—油的动力粘度，Pa*s;—压力差，Pa；α—滤芯材料的单位过滤能力，L/cm2，此处取α=0.035经上述粗略计算，可选择型号为：ZU—H40×20S的过滤器。该型号含义：ZU—纸质过滤器；H—压力为32MPa；　40—额定流量为40L/mm；20—过滤精度为20μm；83 山东科技大学学士学位论文S—带发信装置。该过滤器的技术规格如表3.5所示。表3.5过滤器参数表型号流量/l/min额定压力/mpa过滤精度/μm压差工作器工作压差/mpaZU-H40×20S4032200．35初始压力降重量/Kg0．017．5注：生产厂：沈阳滤油器厂、远东液压配件厂。3.1.7压力表开关的选择根据系统要求可选择如下型号的压力表开关：型号：AF·6EA301Y2.5型号的含义：A—截止阀F—弹簧复位6—通径为6E—单阀A—螺纹联接30—30系列Y—带附件（连接件、密封圈、压力表）2.5—指示范围为25MPa左右该压力表开关的技术规格如表3.6：表3.6压力表参数介质矿物油介质温度/2083 山东科技大学学士学位论文介质粘度/m2/s27.5×10-6工作压力/MPa31.5压力表指示范围/MPa25注：沈阳液压件厂，上海新液压厂3.1.8压力继电器的选择压力继电器是将某一定值的液体压力信号转变为电气信号的元件。HEO23型压力继电器是弹簧管式结构，弹簧管在压力油作用下产生变形。通过杠杆压力下缴动开关，发出电信号，使电器元件动作实现回路的自动程序控制和安全保护。根据系统要求，该系统可以采用型号为：HED2OA20/20L24型号的含义：HED—压力继电器；2—结构型式为单点弹簧管式；O—无泄露油口；A—管连接；20—系列号为20；20—最大调整压力为20Mpa；L24—电源电压带24V灯。该压力继电器的技术规格如表3.7所示：表3.7压力继电器参数型号额定压力//MPa最高工作压力(短时间)/MPa复原压力/MPa最低最高HED2O2021120动作压力/MPa切换频率/次切换精度最低最高1.420.430小于调压的注：生产厂：北京华德液压集团液压阀分公司天津液压件一厂。83 山东科技大学学士学位论文3.1.9电动机的选择下图为系统功率循环图：液压缸单缸作用时的系统功率循环图，见图3.5图3.5功率循环图液压缸双缸作用时的系统功率循环图，见图3.6图3.6功率循环图由图可知，当液压缸单缸作用并外伸时，系统功率最大为：Pmax=10.8kw，此外，考虑到本系统的工作环境恶劣，83 山东科技大学学士学位论文查《机械设计》手册表4.7.1可选择防爆异步电动机，其型号为YB2-160MI-2，各符号含义：Y—异步电动机；B—防爆型；2—第2次改型设计；160—机座中心高；M—机座长度代号；I—机芯长度代号；2—电动机极数；该型号电动机的技术数据如表3.8所示：表3.8电动机参数型号功率/KW满载转速/min效率（满载时）/%额定电流(380V)/A功率因素（满载时）YB2-160MI-211293088.421.50.882.22.43.2其它辅助元件的选择3.2.1油箱的选择油箱有效容积按每分钟最大流量的4倍计算：根据上述计算结果和系统的工作环境可以采用如下型号的封闭式油箱，型号为：AB4D—01—10084AN13St型号含义如下：AB40—01：AB标准0084：公称容积为VN8483 山东科技大学学士学位论文A：油箱采用油箱组件型号N：标准型1：油箱采用带分隔板型号3：油箱采用带泄油槽带放油螺塞St:油箱的材料是钢板油箱的技术参数如表3.9：表3.9油箱参数规格重量/Kg工作容量/L工作容积/L标准型800385830127长宽规高2000866750查表得油箱部分的长宽高尺寸为：油面高度：　　　　式（3.55）油面高与油箱高之比为：3.2.2油管的选择系统上一般管道的通径按所连接元件的通径选取，现实计算系统流量最大时的管子通径，取管内许用流速为，管子通径为：83 山东科技大学学士学位论文式（3.56）因前而所选取的阀类零件的通径均为10mm，与上述计算结果相符，所以该系统管道的通径可以按所连接元件的通径选取，通径取为：d=10mm按标准规格选取管子为：φ23.1×5.3mm材料：钢丝编织和合成橡胶安全系数n=6，验算管子的壁厚：式（3.57）式中：P—设计压力，Mpa;D—油管通径；K—油管设计系数取为0.72；—焊缝系数，取为1；—屈服强度，Mpa;即壁厚的选取值大于验算值，所选管子符合要求。管子的技术规格如表3.10所示：表3.10油管参数公称内径2T型设计工作压力/MPa最小弯曲半径成品软管外径外胶层厚度最大值最小值最大值2T型12.523.10.761.522518083 山东科技大学学士学位论文3.2.3管接头的选择管接头有焊接式、卡套式、扩口式、快换式和旋转式接头等形式。根据本系统要求，该液压系统采用快换式两端开放的接头，该接头适用于介质温度为-20—80℃，以油气为介质的管路系统，查阅《机械设计手册》表21-8-62选用快换接头，其技术参数如表3.11所示：表3.11管接头参数公称通径DN公称流量软管内径工作压力/MPa软管层数Ⅱ104012.5253.2.4加热器的选择（1）系统的发热功率当液压缸单缸作用时,主系统的发热功率为：式（3.58）式中：H—系统的发热功率，kw;H1—液压泵功率损失；H2—阀的功率损失；H3—管路及其他功率损失。在一个工作循环中有几个工序则需求出总平均功率损失：83 山东科技大学学士学位论文式（3.59）式中：P—液压泵的输入功率，；η—液压泵的总效率，取0.8；p—液压泵的实际出口压力，Pa；q—液压泵的实际流量，m3/s;T—工作循环周期，s;Ti—工序的工作时间，s;i—工序的次数。式（3.60）式中：P—溢流阀的调整压力；q—经过溢流阀回油箱的流量，m3/s.式（3.61）83 山东科技大学学士学位论文所以:（2）验算温升油箱的散热面积为：式（3.62）所以该系统的平衡温度为:式（3.63）式中：T0—环境温度，K;H—系统发热功率；k—油箱的传热系数,W/(m2*k),周围通风良好时k=15A—油箱散热面积。这说明系统的温升不是很高，这在一般情况下对系统是有利的，不需要对油液进行冷却，但在冬季温度比较低时，系统需要加热器，加热器的发热能力，可按下式结算：式（3.64）式中：c—油的比热容（矿物油）,取,这取2000γ—油的密度，取;V—油箱的容积，;83 山东科技大学学士学位论文—油加热后温升，K;T—加热时间，s。电热器的功率式（3.65）式中：η—热效率，取，这取0.7查表可选用型号为SRY2—220/1的电加热器，该电热器的性能如表3.12所示：表3.12加热器参数型号功率/KW电压/V浸入油中长度A/mm生产厂SRY2—220/21220225上海电热、电气厂，北京电热气厂3.3验算系统性能验算系统压力损失：管路系统压力损失由管路的沿层损失、管件局部损失和控制元件的压力损失组成。泵至液压缸的管子,内径，长。通过最大流量，介质为YA—N32普通液压油。工作温度下的粘度，密度，当液压缸单缸作用时，管内流速为:式（3.66）83 山东科技大学学士学位论文雷诺数:Re(L)—临界雷诺数，圆形光滑管。即油液为层流，故①管路沿程压力损失：式（3.67）式中②管件局部损失—局部阻力系数，由于各种情况的局部阻力系数不同取均值1。③控制元件的压力损失:式（3.68）式中：—各阀在额定压力和流量下的压力损失值取0.1Mpa；Q—阀的实际流量；QN—阀的额定流量。单向阀的局部压力损失：换向阀的局部压力损失：式（3.69）溢流阀的局部压力损失：式（3.70）83 山东科技大学学士学位论文所以：式（3.71）当液压缸双缸作用时，设泵出口至油液分离点处的距离为4m，油液分离点至液压缸的距离为2.8m，其他参数不变，则泵出口点处至油液分离点处的管路内的油液流速为，油液分离点至液压缸的管路内油液流速因流量减半，知道流速减半为，所以从泵出口至油液分离处因雷诺数未变，知道沿程阻力系数未改变，所以①沿程压力损失为：式（3.72）从油液分离处至液压缸处的雷诺数为：式（3.73）即油液为层流，故故沿程压力：式（3.74）式（3.75）②管件局部损失：83 山东科技大学学士学位论文式（3.76）—局部阻力系数，由于各种情况的局部阻力系数不同取均值1。③额定流量下有关阀的局部压力损失：单向阀的局部压力损失：换向阀的局部压力损失：两个换向阀的压力损失：溢流阀的局部压力损失：所以：式（3.77）83 山东科技大学学士学位论文4.电控系统4.1PLC程序的编写在本液压系统中要求：每个液压缸能独立自动运行，每两个液压缸能同时自动运行。由于系统中要求有较复杂的自动控制，仅用压力继电器很难实现，所以必须采用PLC控制。4.1.1液压缸控制程序自动控制输入端子系统泻荷SB0X01号液压缸启动SB1X12号液压缸启动SB2X23号液压缸启动SB3X34号液压缸启动SB4X45号液压缸启动SB5X56号液压缸启动SB6X67号液压缸启动SB7X78号液压缸启动SB8X883 山东科技大学学士学位论文9号液压缸启动SB9X910号液压缸启动SB10X10压力继电器X111，2号缸同时启动SB12X123，4号缸同时启动SB13X135，6号缸同时启动SB14X147，8号缸同时启动SB15X159，10号缸同时启动SB16X16输出端子急停YA0Y01号液压缸回缩YA1Y11号液压缸伸出YA2Y22号液压缸回缩YA3Y32号液压缸伸出YA4Y43号液压缸回缩YA5Y53号液压缸伸出YA6Y64号液压缸回缩YA7Y74号液压缸伸出YA8Y85号液压缸回缩YA9Y95号液压缸回缩YA10Y106号液压缸伸出YA11Y116号液压缸回缩YA12Y127号液压缸伸出YA13Y1383 山东科技大学学士学位论文7号液压缸回缩YA14Y148号液压缸伸出YA15Y158号液压缸回缩YA16Y169号液压缸伸出YA17Y179号液压缸回缩YA18Y1810号液压缸伸出YA19Y1910号液压缸回缩YA20Y20PLC自动控制程序83山东科技大学学士学位论文STX1ANX11ORY1AN/X2AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY1STX1ANX11DFORY2AN/X2AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY2RSTY1STX1ANX1183 山东科技大学学士学位论文DFORY1AN/X2AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X983山东科技大学学士学位论文AN/X10AN/X083山东科技大学学士学位论文OTY1RSTY2STX2ANX11ORY3AN/X1AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY3STX2ANX11DFORY4AN/X1AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY4RSTY3STX2ANX11DFORY3AN/X1AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X983 山东科技大学学士学位论文AN/X10AN/X0OTY3RSTY483山东科技大学学士学位论文单缸独立运行PLC程序梯形图如图4.183山东科技大学学士学位论文图4.1单缸运行梯形图注：以上程序是液压缸1、2单独作用独立自动运行时的PLC程序，其它液压缸3，4、5，6、7，8单独作用时的PLC程序83山东科技大学学士学位论文83山东科技大学学士学位论文STX12ANX11STY1ANY3ORSAN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY1OTY3STX12ANX11DFSTY283 山东科技大学学士学位论文ANY4ORS83山东科技大学学士学位论文AN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY2OTY4RSTY1RSTY3STX12ANX11DFSTY1ANY3ORSAN/X3AN/X4AN/X5AN/X6AN/X7AN/X8AN/X9AN/X10AN/X0OTY1OTY3RSTY4RSTY2STX0OTY083山东科技大学学士学位论文双缸自动运行梯形图如图4.2图4.2双缸运行梯形图83山东科技大学学士学位论文注：以上程序是液压缸1、2同时单独自动运行时的PLC程序，其它液83 山东科技大学学士学位论文压缸3和4、5和6、7和8同时运行时的PLC程序，与以上程序类似。如上述程序类似以下是电动机控制系统的PLC程序4.1.2电动机控制程序输入端子输出端子电动机1启动：SB17X17KM1:R1电动机2启动：SB18X18KM2:R2加热器启动：SB19X19KM3:R3电动机1停止：SB20X20电动机2停止：SB21X21加热器停止：SB22X22电动机控制系统PLC程序STX17STX18STX19ORR1ORR2ORR3AN/X20AN/X21AN/X22AN/R2AN/R1OTR3OTR1OTR24.2电控元件的选择该电控系统需要较多的控制元件，控制元件的选择直接影响整个系统的使用寿命和工作质量。所以电控元件的选择是很关键的技术问题。4.2.1熔断器的选择83 山东科技大学学士学位论文该电熔断器是机械设备电力拖动控制电路中用作过载和短路保护的电器。它串联在电路中，当电气设备发生短路或过载时，熔断器中的熔体首先熔断，使电气设备脱离电源，起到保护作用。熔断器具有结果简单，价格便宜，使用，维修方便，体积小，重量轻等优点。因此得到广泛应用。在本系统中，熔断器在电动机回路中，用作短路保护，因起动电流很大，既要对电动机作有效的保护，又不应使熔体在起动电流的冲击下而熔断。应计算，对于单台电动机：式中：——熔体的额定电流;——电动机的额定电流；由上式得熔断器的额定电流98A.查《实用机械电气技术手册》表6——2，选取无填料封闭管式熔断器具体数据见表4.1表4.1熔断器参数型号熔断器额定电压（V）熔断器额定电流（A）额定电流等级(A)最大分断能力（KA）RM10~100交流380100100104.2.2接触器的选择接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交，直流大容量电路的电气，在机床电气自动控制中，多将触点串联在主回路中，以控制电动机的工作状态；也可用于控制其他电力负载。它具有操作频率高，使用寿命长，工作可靠，性能稳定，维修简便等优点，因此，得到广泛的应用。根据本系统要求，查《实用机械电气技术手册》表7—16选用型交流接触器;具体数据见表4.283 山东科技大学学士学位论文表4.2接触器参数使用类别接通电流接通电压时间常数（S）断开电流断开电压时间常数（S）用途2.50.72.50.7控制绕线型电动机直接起动。4.2.3控制继电器的选择控制继电器的种类很多，在机床电力拖动。程序控制，自动调节与自动检测系统中应用十分广泛。它具有输入回路输出回路，当输入一定的信号量达到一定数值时，控制继电器的触点动作，从而控制电路的工作状态。查《实用机械电气技术手册》表8—16选取继电器,参数见表4.3表4.3继电器参数表型号额定电压(V)额定电流相数热元件最小规格热元件最大规格当数JR16380150314—2240—6344.2.4控制按钮的选择控制按钮在机床电气控制系统中使用十分广泛，它是人机联系和对话所必不可《实用机械电气技术手册》表9——2选取按钮：参数见表4.4表4.4按钮参数表型号规格结构形式触点数颜色功能电压电流83 山东科技大学学士学位论文LA20—3K500V,5A开启式2，2黑红绿红起动停止6《14.2.5PLC可编程控制器的选用PLC(见图4.3)是一种数字运行操作的电子系统专为在工业环境下应用而设计，它利用可编程序的存储，只用在其内部存储执行逻辑运算，顺序程序，定时计数和算术运算操作指令，并通过数字式，模拟式的输入输出，控制各种生产机械和生产过程。PLC具有简单易学，使用和维护方便，运行可靠和设计施工周期短等优点。根据本系统控制要求选用日本松下FP1系列C56型小型PLC.具体参数见表4.5,4.6表4.5FP1控制单元规格表C56系列内藏式存储器I/O点数工作电压COIM端极性类型型号标准型RAM56输入：32输出：2424DC+继电器晶体管晶体管AFP12513AFP1254310024VAC+继电器晶体管晶体管AFP12517AFP12547表4.6FPI性能一览表项目C56I/O分配32/24最大I/O点数160扫描述度16程序容量2720步存储类型RAM和EPROM内部继电器1008特殊继电器6483 山东科技大学学士学位论文定时/计数器144数据寄存器1660系统寄存器2个字步阶128子程序16图4.3PLC接口图4.2.6电控系统图83 山东科技大学学士学位论文由以上元件连接可组成电控系统的电路图,如图4.4所示.该电路图由380伏电源供电,经变压器变压得到各所需电压.图中主要控制元件PLC可编程控制器根据输入信号,控制各继电器的开闭,再通过接触器开关控制:电动机的启闭;加热器的开关;各个换向阀的换向和卸荷回路的卸荷.图4.4电控系统图4.2.7电控操作台83 山东科技大学学士学位论文本电控系统操作台(如图4.5)根据系统控制要求,设计了10个单缸启动按钮及指示灯;5个双缸启动按钮及指示灯;1号,2号电动机启动停止按钮;加热器开关按钮;系统急停按钮;以及电源指示灯等控制按钮.以上布局能够控制系统运行.图4.5电控操作台83 山东科技大学学士学位论文5.液压传动系统的安装和使用及维护5.1液压系统安装5.1.1液压元件的安装总要求各种液压元件的安装方法和具体要求，在产品说明书中，都有详细说明，在安装时必须加倍注意。以下是液压元件在安装时一般应注意的事项：（1）安装前元件应进行质量检查，若确认元件被污染需进行拆洗，并进行测试。应符合《液压元件通用技术条件》（GB/T7935）的规定，合格后安装。（2）安装前应符合各种自动控制仪表（如液压计，压力继电器）进行校验，这对以后调查工作极为重要，以避免不准确而造成的事故。（3）系统内开闭器的手轮位置和泵、各种阀以及指示仪表等的安装位置，应注意使用及维护的方便。5.1.2管路的安装与清洗管路安装一般在所连接的设备及元件安装完毕后进行。管路酸洗复位后，应尽快进行循环冲洗，以保证清洁及防锈。管子内壁应光滑清洁，无砂，防蚀，氧化皮若发现有下列情况之一时，即不能使用：内外壁已腐蚀或显著变色，有伤口裂痕，表面凹入，表面有离层或结疤。83 山东科技大学学士学位论文5.2液压系统的使用5.2.1试压系统的压力实验应在安装完毕组成系统，并冲洗合格后进行。（1）系统在冲液前，其清洁度应符合规定（2）系统中液压缸，压力继电器等均不得参加压力试验。（3）试验压力应逐级升高，每升高一级宜稳压2-3min,达到试验压力后，持压10min,然后降至工作压力，进行全面检查，以系统所有焊缝、接口和密封处无漏油，管道无永久变形为合格。（4）系统中出现不正常声响时，应立即停止试验，处理故障必须先卸压。（5）压力试验期间，不得锤击管道，且在试验区５m内不得进行明火或噪声作业。5.2.2调整和试运转系统调试一般应按泵站调试,系统压力调试和执行元件速度调试的顺序进行,并应配合机械的单部件调试、单机调试、区域联动、机组联动的调试顺序。(1)泵站调试启动液压泵,进油压力应符合说明书的规定泵进口油温不得大于60℃，且不得低于15℃。过滤器不得吸入空气，先空转10-20min，再调整溢流阀逐渐分析升压至溢流阀调节值，升压中应多次开启系统放气口将空气排除。(2)压力调试系统的压力调试应从压力调定值最高的主流阀开始,逐次调整每个分支回路的各种压力阀，压力调定后。需将调整螺杆锁紧。83 山东科技大学学士学位论文(3)流量调试速度调试应在正常工作压力和正常工作油温下进行，遵循先低速后高速的原则。5.3液压系统的维护做到液压系统的合理使用,液压设备通常采用“日常检查”和“定期检查”，还必须注意以下事项：(1)油箱中的油液应经常保持正常液压，管路和液压缸的油量很大时,最初应放入足够数量的油液。在启动之后,由于油液进入了管路和液压缸，液面会下降,甚至使过滤器露出液面，因此必须再一次补充油液。在使用过程中，还会发生泄露，应在油箱上设置液压面计，一边经常观察和补充油液。(2)液压油液应该经常保持清洁，检查油液的清洁应经常和检查油液面同时进行。(3)油温应适当，油箱的油温应不能超过60℃，一般液压机械在35-60℃范围内工作比较合适，从维护的角度看，也应绝对避免油温过高。(4)回路里的空气应完全清除掉，回路里进入空气后，因为气体的体积和压力成反比。所以随着载荷的变化，液压缸的运动也要受到影响，另外空气又是造成油液变质和发热的重要原因。(5)在低温下启动液压泵时应注意：①在寒冷地带或冬天启动液压泵时应该开开停停，往复几次使油温上升，液压装置运转灵活后，再进入正式运转。②在短时间内用加热器加热油箱，虽可提高温度但这时泵等装置还是冷的。仅仅油是热的，很容易造成故障，应该注意。83 山东科技大学学士学位论文6.小结在此次的毕业设计中，我们严格按照设计任务安排顺利完成了设计任务。在设计中，我们搜集了大量资料，并查找了有关液压疏煤系统、液压缸及液压螺母的许多新的信息，对设计相关知识有了更深入的了解。对于计算过程，我们再三验算，多次优化，争取不出现较大的误差；对于根据《设计手册》需要选型的重要部件，我们更是谨慎选取。对那些不懂或把握不大的问题，通过向老师请教，小组成员讨论，最后达到满意结果。鉴于这些，增强了自己检索资料的动手的能力，协调了自己与团体成员的合作，熟练了自己的CAD绘图的专业技能，系统的学习了液压疏煤系统的工作原理与液压元件的设计选用。另外通过去现场实地参观与学习，我们更好的将理论与实践相结合，不只是单靠理论想象，而是更多的考虑实际生产或应用中易操作、维护方便、经济性等问题。不仅如此，通过此次设计，我们还得到了一个启发：设计不在难而在新，不在繁而在精，要善于运用想象力、捕捉创新点，挑战未知领域。总之，在毕业设计这个系统的学习过程中，得到的知识、经验将会让我们在走出校门后仍感觉受益匪浅，也就会对我们的成长铺好道路。83 山东科技大学学士学位论文7.技术经济分析1、课题选择：选择课题时要进行趋势研究、用户调查、专利状况等情报的收集工作,根据情报来确定设计工作任务。1）趋势研究：为了更加经济，效益更高，我们设计了液压疏煤系统及液压缸来完成煤的运输工作。2）专利状况：查阅专利文献，没有发现原则上反对制造这类液压疏煤系统的专利。3）用户调查：在用户调查中，用户反映好，要求工作可靠，效率高。2、确定发展建议书：根据准备工作，制定下列发展建议书：按整个范围发展一个液压疏煤系统，该系统按标准系数排列。在系列制造时，允许的相对制造费用为[H]=1.0（由于费用和价格不断变化，以后采用相对值，基值是[H]=1.0）材料、加工和试验的费用应分开统计。3、摸清课题要求：为了搞清楚液压疏煤系统的使用情况。需要向有关技术人员进行了解，要在断电时采取备用装置，以保证正常运转。所设计的液压疏煤系统要工作可靠，效率高。4、液压疏煤系统设计方案的确定见表7.1：本次设计主要采用理论分析与类比、经验相结合的方法完成对整个系统的设计。在调研现场的基础上拟定出整个系统，设计选择出个组成部分，最后设计电控系统并选择电子器件并完成整个系统的设计，即采用先总后分最后综合的策略。83 山东科技大学学士学位论文表7.1液压缸方案表常用方案优点缺点复合增速缸1.整体结构紧凑，构件少；2.无需动梁闭合量调节机构1.结构复杂，制造难度大；2.要设计充液阀，泵的流量大，系统复杂；3速度低效率低活塞缸——连杆传动1.在行程的近末端将液压缸的出力放大缸径可以很小；2.空行程速度高效率高；3泵的流量小，液压系统简单1.连杆构件多，尺寸链多；2.需要动梁闭合量调节机构，结构复杂不等径双出杆活塞缸一个装于螺杆后端直接推动螺杆，结构紧凑影响螺杆旋转机构的布置，结构复杂，体积大等径双出杆活塞缸两个活塞杆置于螺杆两端，同时作为注射座的承重、导向件，免用导轨活塞杆粗、长、费材料，操作位置对操作稍有影响5、各方案的技术经济评价见表7.2表7.2技术经济评价疏煤系统的技术特性评价分析第一方案改进方案最终审定方案理想的方案尺寸特性结构部件的尺寸大小2334装配的简易性3344使用特性2334体积3344磨损润滑可靠性2334总分16202328技术价值0.570.710.821.00由此比较知，改进后的方案是比较好的。83 山东科技大学学士学位论文参考文献[1]刘传玺，齐秀丽.机电一体化技术基础及应用.山东大学出版社,2001：127~145[2]李玉琳.液压元件与系统设计.北京航空航天大学出版社,1989：160~208[3]成大先.机械设计图册第2卷.化学工业出版社,2000：517~601[4]东北工学院.机械零件设计手册.冶金工业出版社,1979：136~167[5]濮良贵,纪名刚.机械设计.高等教育出版社,2001：40~90[6]张建中.机械设计基础课程设计.中国矿业大学出版社,2001：110~130[7]何存兴.液压元件.北京机械工业出版社,1981：365~374[8]陈隆德，赵福令.互换性与测量技术基础,1997：3~44[9]姜继海.液压传动.哈尔滨工业大学出版社,2004：15~118[10]齐占庆.机床电气控制技术.北京机械工业出版社,1998：78~86[11章宏甲、黄谊.液压传动.北京机械工业出版社大学,1997：158~179[12]雷天觉.新编液压工程手册（下册）.北京理工大学出版社,1998：1383~1433[13邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京机械工业出版社,2004：206~214[14]NordellLK,CiozadaZP.TransientBeltStressesDuringStart2ingandStopping;ElasticResponseSimulatedbyFiniteElementMethod[J].BulkSolidsHandlingBulkSolidsHandling,1984,4(1):93—98[15]LodewijksG.Non-LinearDynamicsofBeltConveyorSystems.BulkSolidsHandling1997,17(1):57—6783 山东科技大学学士学位论文致谢2013年毕业设计在紧张和谐的气氛中有条不紊的结束了。根据指导教师安排,我们进行了疏煤装置及其液压缸和电控系统的设计。期间，我们对设计的内容进行了详细分析，查找了各种资料，最终确定了本次设计方案。对所用的装置和元件进行设计和选择是本次设计面临的首要问题，也是一个很关键的问题，大家经过多次长时间的考虑，在黄玉果老师的指导下，了解电场煤仓结构与特点，在现场实习调研的基础上，根据原始资料拟定出可行的方案，并在对其比较的基础上确定出较为合理的设计方案；进一步提高适应新环境、掌握新内容、解决新问题的能力，为走向工作岗位适应现场打下一定的基础；进一步熟悉查找资料与图册的方法，锻炼独立思考问题与解决问题的能力；通过实习与设计，培养与老师、同学、及现场工作人员协作相处的能力；培养综合运用所学知识独立创新设计的能力。.综合比较各种设计方案的基础上，通过对各种设计方案进行比较，使设计达到了优化。本次设计是我们大学阶段所学知识的大综合。通过设计，我们把所学知识在应用实际生产中做到理论联系实际，提高了独立分析解决实际问题的能力。设计中我们也提高了查找资料灵活运用所学知识的能力，为我们从事专业工程技术和科学研究工作提供了基础经验。大家在设计过程中团结协作、知难而进，增强了我们的团队意识和大局意识，认真严谨塌实的作风对我们以后的工作和学习大有帮助，使我们受益匪浅。最后再次感谢黄玉果老师对我们的谆谆教诲，这将使我们受益终生，也将使我们的在成长的道路上明确严谨认真的态度。83 山东科技大学学士学位论文附录一HighOilTemperatureoftheHydraulicSystemandPreventHarmHydraulicoiltemperaturehighhazard：Hydraulicoilviscosity,volumeandefficiencyofthehydraulicsystemefficiencydecreased,increasedleakage,orevenmechanicalequipmentnotworkproperly.Partsofthehydraulicsystembecauseofoverheatingandinflationunderminedtherelativemovementoftheoriginalpartswiththenormalclearance,resultinginincreasedfrictionhydraulicvalvedeadeasycardsothatthethinfilmlubricantsmachinerywearincreased,resulting,inpumps,Valves，motors，andsoonthesurfacewithprecisionbecauseofprematurewearandrenderineffectiveorscrapped.Acceleratedagingrubbersealsdegeneration，shortenedlifeexpectancy，andevenlosetheirpropertiessealedsothattheseriousleakageofthehydraulicsystem.Oilvaporization,evaporation,tendstoproducehydrauliccomponentsCavitation;oilsedimentsofajelly,Oilfilterandeasytoplugtheholesinthehydraulicvalvesothatthehydraulicsystemcannotworkproperly.Therefore,thehydraulicoiltemperaturetoohighwouldseriouslyaffectthenormaluseofmachineryandreducetheservicelifeofhydrauliccomponents,engineeringmachineryandincreasedmaintenancecosts.Hydraulicoiltemperaturetoohighandthereasonsforpreventivemeasures:Oilbrand,qualityandviscositygradedoesnotmeettherequirements,ordifferentbrandsofhydraulicoilmix,causinghydraulicoilviscosityindexistoolowortoohigh.Iftheoilviscositytoohigh,thepowerlossincreasesoiltemperatureriseiftheviscosityistoolowtheleakagerateincreaseoiltemperatureincreased.Preventivemeasures:Theoilshouldberecommendedbythemanufacturersandmachinerywhichgradestheworkenvironment,temperatureandotherfactorstodetermine.Therearespecialrequirementsofsomeofthemachines,hydraulicoilshouldbeusedonlywhenthehydrauliccomponentsandsystemsmaintenanceinconvenience,shoulduseagoodanti-wearperformanceofhydraulicoil.SeriouspollutionConstructionsiteconditionsarepoor,withtheincreaseinworkingtimemachine,easilymixedwithimpuritiesintheoilanddirt,contaminatedhydraulicoilintothepump,motorandvalvewiththespace,willscratchanddamagethesurfacewiththe83 山东科技大学学士学位论文precisionandrough,Toincreasetheleak,theoiltemperatureincreased.Preventivemeasures:thegeneralaccumulatedintheworkofmorethan1,000hafterHuanyou.Huanyou,attentionshouldnotonlyputalltheoldoiltank,toreplacetheentirepipelinesystem,thecircuitoftheoldoil;refuelingatbestwithmorethan120headsofthefilter,plusenoughfuelandprovisions,Oilhassufficientcirculatingcoolingconditions.Incasebecauseofhydraulicoilpollutioncausedbythesuddenfailure,wemustfilterorreplacementofthehydraulicsystemoil.Forexample,aYZT14Garoller-typehydraulicoiltemperaturetoohigh,thevibrationofthelackoffault;inspectionfoundthathydraulicoilwasmilkywhite,metamorphic,viscositydropped,thereplacementofhydraulicoilreturnedtonormaloperationaftertheroller.Ofhydraulicoiltankinthelow,ifthehydraulicoilinthefueltanktoosmall,willenablethehydraulicsystemdoesnothaveenoughtrafficawayfromtheheatleadingtoincreasedoiltemperature.Preventivemeasures:intheactualoperationandmaintenanceprocess,instrictcompliancewiththerulesoftheprovisionsofhydraulicoil,ForexampleaPC2003hydraulicexcavators,workingforsometimeafterthefailureofhydraulicoiltemperatureistoohigh;hydraulictankinspectionandfoundoilatbelowthestipulatedvalueofmany,becauseofexcessiveQueyouhydraulicsystem,hydraulicoilCycletoofastandfailedtofullystaticcooling,theoiltemperatureincreasedinaccordancewiththeregulationsandfullofhydraulicoil,hydraulicoiltemperaturethendroppedtothenormalrange.Mixedwithairinthehydraulicsystem,mixedwithhydraulicoilintheair,intheareaoflowpressurewillbefromtheoilescapedandformingabubble,whenitscampaigntohigh-pressurearea,thesehigh-pressureoilbubblewillbecrushedbythesharpcompressionandreleasealotofheatcausedoilTemperaturerise.Preventivemeasures:regularchecksintothepipelineclosure,suchastheinterfaceseal,preventingairtoenteratthesametime,eachHuanyouafterrowtomaketheairinthesystem.ForexampleaPY184-graderhydraulicoiltemperatureistoohigh,withhydraulicnoise;inspectionfoundthathydraulicpumpoilintothemouthalittlebitdamagedhoseconnection,inhaledairleadingtohighoiltemperature,thereplacementhoseAfterthegroundisoperatingingoodcondition.Oilfilterplug,debris,dustandotherimpuritiesandthroughOilfilter,willbeabsorbedonthefilter,Oilfiltercausingoilabsorptionofresistanceandenergyconsumptionhadincreasedfromoiltemperatureincreased.Preventivemeasures:regularcleaningandreplacementOilfilteraplugindicatoroftheOilfilter,thesituationshouldbedirected83 山东科技大学学士学位论文cleaningorreplacementoffiltersfilterperformancestructureandthevalidityofitsusemustbeincompliancewithrequirements.ForexampleabulldozerTY220typeoperationsintheoiltemperaturealarmforalarmalsofoundthatthetorqueconverterwithsootandoilthecharredflavortotheoiltankoflowerresultsisthatthetorqueconvertertopumpRangefilterblockagecausedthisfailurebecauseZhanmanfiltersedimentsthetorqueconverterleakageofoilcannotbebackintimetopumpthefueltankthemoreplotthemoretorqueconverterplacedresistanceincreasedtheamountofheatgeneratedbyfrictionIncreasedleadingtotheoiltemperaturerisetoofastcleaningthefiltersoiltemperaturereturntonormal.AlsoaCATD8N-trackedbulldozerhydraulicdrivesystemissuedhightemperaturealarmstransmissionpartshaveabnormalsoundapartOilfilterinspectionandfoundthatcontainsalotofpowder-likedirtreplacementfilterthefailuredisappear.Ofhydraulicoilcoolingadversecirculatorysystemwork.Typicallywater-cooledorair-cooledoilcooleroiltemperatureofthehydraulicsystemofmandatorycooling.Water-cooledcondenserduetoheatsinkdirtyorimpededthewatercycleandtoreducethecoefficientofheatair-cooledcondenserduetoexcessiveoilpollutionwillbecoolerandtheheatsinkplugthegapdifficulttoitsfansThermalAsaresultoiltemperatureincreased.Preventivemeasures:regularinspectionandmaintenanceofhydraulicoilcoolingcirculatorysystemoncefoundfaultwemustimmediatelyruleouttheshutdown.ForexampleahydraulictransmissionCPCD60DofforkliftsworkafteraperiodoftimelackofdrivingforcetorqueconvertertoheavyPantransmissionandhydraulicpowersteeringpumpstogetherwith1Afterinspectionfoundthatisair-cooledTheoilLinghasventilationholestoplugledtotheoiltemperaturetoohighafterthefailuretoclearexcluded.AlsoaK-702-loadercoolingafterthecommencementofworkforlessthan3htheinstrumentpanelonthetorqueconverteroiltemperaturewarninglightthatflashesshowthatthehydraulicoiltemperatureistoohigh.TocheckfuelandoilqualitytheresultsofadequatefueloilqualitybettercheckOilfilternotdirtycooleraftertheinspectionfoundthatoilsludgehasbeenpartofcoolerplugthehole.Cleaningcoolereverythingisnormal.Partsandcomponentswear,gearpumpgearandsideswiththebodypistonpumpandthemotorandassignment-cylinderpistonandcylinderholethevalvestemandthevalvebodyaresealedbytheGapthesecomponentsWearwillcausetheincreaseofitsleakageandtheoiltemperatureincreased.Preventivemeasures:thetimelyrepairorreplacementofwornpartstoomuchaccordingtostatisticsinnormalcircumstancesimportsofhydraulicpumpsmotorswork5623China-madeproductsworkwearhavebeenveryserious.Tobe83 山东科技大学学士学位论文timelymaintenance.Otherwisetherewillbecoolerwhentheworkwasbasicallynormalbuttheworkof1-2hthesystemofagenciesofthevelocityontheapparentslowandwilltakedowntimetobereducedaftertheoiltemperaturecancontinuetowork.ForexampleaWY160hydraulicexcavatorsintheeventofthefailurethetestingagencieswereobviouslytheworkpressureonthelowsidethemainsafetyvalveorsuspectedtobewornbythemainpump.Firstdemolitionseizedthemainsafetyvalvenoabnormalphenomenonafterthedemolitionseizedthemainpumpflowwasfoundwithsphericalwear.Aftertheassignmentwascarriedoutaftergrindingre-assemblyandadjustitsgoodgapandrunningwell.Alsoaloader-ZL50inabilitytoslowtestedthelowpressuresystemhandtouchfeelingveryhotgearpumpsgearpumpssuspectedtobegeneratedwithintheleakageofinternalwearcausedbydemolitionafterthatwiththesidesgearpumpGearendoftheultra-poorgap.Replacementgearpumptheproblemisresolved.EnvironmentaltemperatureistoohighHightemperatureandhighloadoftimeandlongwillmaketheoiltemperatureistoohigh.Preventivemeasures:shouldavoidlargeloadforalongtimetoworkoiltemperatureistoohighiftheequipmentwillmovetoemptyabout10minpendingoiltemperaturedownafterwork.Thehydraulicsystemoffever,oilhydraulicsystemfeverhightemperaturetheoperationwillnotflexiblenotforoperationsinabilitytoworkandworksuchasfailuretoreducethepressure.Feverisonthehydraulicsystemandthereasonsfortheharmcausedandpreventivemeasuresaresimpleanalysisandstudy.Oilfeverreasons:FueltankcapacityistoosmallnotenoughheatdissipationareaCOOLINGnotinstalledoilinstallationsdespitethecoolingdeviceoritscapacityistoosmall.Thefastforwardspeedofthequantitativeselectionpumpcapacitypumpoilsupplysystemtherewillbeatworkmostoftheexcessflowunderhighpressurefromthereliefvalvetooverflowandfever.Unloadingloopsystemfailureornotsetunloadingcircuitcannotstopworkingwhenunloadingfuelpumpspumpalltheoverflowtrafficunderhighpressurefeverandlossgeneratedoverflowresultinginheatingoil.Pipelinesystemtoosmallistoolongtoomuchbendingpartiallossofpressureandthepressurelossalongtheway.Lackofprecisioncomponentsandassemblyofpoorqualityrelativemovementbetweenthelargelossofmechanicalfriction.83 山东科技大学学士学位论文Withtheco-ordinationofspaceistoosmalltowearoruseleadafterthegapistoolargeinternalandexternalleakagecausedbythelossofvolumesuchaspumpstoreducethevolumetricefficiencyfeverquickly.Thehydraulicsystempressureadjustmentsthanactualneedsofhigh.Sometimesbecauseoftightsealorsealdamageleakageincreasestoincreasethepressuretowork.Weatherandhightemperatureoperatingenvironmentresultinginincreasedoiltemperature.TheviscosityinappropriatechoiceofoiltheviscousresistanceViscosityviscosityistoosmallleakwillincreasebothcasescouldcauseoilfever.Thetemperatureistoohighagainst,togenerateheatdistortionmechanicalhydrauliccomponentsinthethermalexpansioncoefficientofdifferentmovingpartsoftheirgapwithsmallercardsanddeathmovesfromfailuretheimpactofthehydraulicsystemdrivingaccuracyresultingindeteriorationofthequalityofparts.Toreducetheviscosityoftheoilleakageincreasesthevolumeofpumpingefficiencyandtheefficiencyofthesystemasawholewillbesignificantlyreduced.Astheoilviscositylowerslidingvalvesandothermovingpartsofthethinoilfilmwascutandbrokenfrictionincreasesleadingtoincreasedwearandtear.Deformationoftherubbersealsacceleratedagingfailurereducingsealingperformanceandserviceliferesultinginleakage.Acceleratethedegenerationofoilasphaltandprecipitatedmaterialreducingthelifeofhydraulicoil.Precipitatesplugtheholesandcranniesdamping-valveportleadingtopressurevalvecarddeadcannotmoveandbendingmetalpipeelongationCodeorevenbrokenandsoon.Sothattheoilpressuretoreduceairseparationtheoildissolvedintheairtoescapeacavityresultinginreducedperformanceofthehydraulicsystem.ControlMeasure:Dependingontheloadrequirementsfrequentlycheckandadjustthepressurereliefvalvetomakeitright.Areasonablechoiceofhydraulicoilinparticulartheoilviscosityinconditionspermittingthewidespreaduseoflowerviscositytoreducetheviscosityoffrictionloss.Toimprovethemovementofthelubricationtoreducefrictionlossestoreducetheworkloadandreducefever.Toraisethehydraulicsystemofhydrauliccomponentsandassemblyqualityand83 山东科技大学学士学位论文accuracyoftheirownstrictlycontroltheco-ordinationwithpiecesofspaceandimprovelubrication.Asmallfrictioncoefficientofsealingmaterialsandimprovingthesealedstructureasfaraspossibletoreducethestart-upofhydrauliccylinderstoreducemechanicalfrictiongeneratedbythelossofheat.Theneedforadditionalcoolingdevice.83 山东科技大学学士学位论文附录二液压系统油温过高的危害及预防液压油油温过高的危害:液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降泄漏增加甚至使机械设备无法正常工作。液压系统的零件因过热而膨胀破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死同时使润滑油膜变薄、机械磨损增加结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。加速橡胶密封件老化变质寿命缩短甚至丧失其密封性能使液压系统严重泄漏。油液汽化、水分蒸发容易使液压元件产生穴蚀油液氧化形成胶状沉积物易堵塞滤油器和液压阀内的小孔使液压系统不能正常工作。因此液压油油温过高会严重影响机器的正常使用、降低液压元件的使用寿命并增加工程机械的维修成本。液压油油温过高的原因及预防措施:油品选择不当。油的品牌、质量和黏度等级不符合要求或不同牌号的液压油混用造成液压油黏度指数过低或过高。若油液黏度过高则功率损失增加油温上升如果黏度过低则泄漏量增加油温升高。预防措施选用油液应按厂家推荐的牌号及机器所处的工作环境、气温因素等来确定。对一些有特殊要求的机器应选用专用液压油当液压元件和系统保养不便时应选用性能好的抗磨液压油。污染严重。施工现场环境恶劣随着机器工作时间的增加油中易混入杂质和污物受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度使泄漏增加、油温升高。预防措施一般在累计工作1000多h后换油。换油时注意不仅要放尽油箱内的旧油还要替换整个系统管路、工作回路的旧油加油时最好用120目以上的滤网并按规定加足油量使油液有足够的循环冷却条件。如遇因液压油污染而引起的突发性故障时一定要过滤或更换液压系统用油。如一台YZT14G型压路机出现液压油油温过高、振动力不足的故障检查发现液压油呈乳白色已变质、黏度下降更换液压油后压路机运转恢复正常。液压油箱内油位过低,83 山东科技大学学士学位论文若液压油箱内油量太少将使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量导致油温升高。预防措施在实际操作和保养过程中严格遵守操作规程中对液压油油位的规定。如一台PC2003型液压挖掘机工作一段时间后出现液压油温度过高故障检查液压油箱发现油位低于规定值很多由于液压系统过度缺油使液压油循环过快未能充分静置散热结果油温升高按规定加足液压油后液压油温度随即降至正常范围。液压系统中混入空气,混入液压油中的空气在低压区时会从油中逸出并形成气泡当其运动到高压区时这些气泡将被高压油击碎受到急剧压缩而放出大量的热量引起油温升高。预防措施经常检查进油管接口等封处的密封性防止空气进入同时每次换油后要排尽系统中的空气。如一台PY184型平地机液压油温度过高同时伴有液压噪声检查发现液压泵进油口连接软管有少许损坏吸入空气导致油温过高更换软管后平地机运转状况良好。滤油器堵塞。磨粒、杂质和灰尘等通过滤油器时会被吸附在滤油器的滤芯上造成吸油阻力和能耗均增加引起油温升高。预防措施定期清洗、更换滤油器对有堵塞指示器的滤油器应按指示情况清洗或更换滤芯滤芯的性能、结构和有效期都必须符合其使用要求。例如在油温度报警的报警推土机TY220类型操作还发现，液力变矩器与煤灰和油到油缸内较低的结果的烧焦的味道是液力变矩器的泵系列滤清器堵塞造成这种失败，因为沾满滤清器沉淀物液力变矩器泄漏的石油不能回到过去的时间，泵油箱的情节的更多更多的液力变矩器放置电阻的数量增加由摩擦产生的热量增加导致油温度上升太快清洗过滤器油温度恢复正常。此外CATD8N跟踪推土机液压传动系统发出高温警报传动部件有异常声音分开油筛选器检查和发现，其中包含大量的粉末状污垢更换过滤器故障消失。液压油冷却不良循环系统的工作。通常水冷或风冷油冷却器油温度液压系统的强制冷却。水冷式冷凝器由于散热片脏或阻碍了水的循环和减少传热系数的空冷油过度污染将冷却器和散热器插上很难对热作为一个结果油温度增加粉丝的差距。预防措施：定期检查及维修液压油冷却循环系统一旦发现故障，我们必须立即排除关机。例如液压传动叉车CPCD60D工作后一段时间后检查发现就是风冷油岭到重泛传输和液压转向助力泵和1驾驶部队液力变矩器的缺乏有通风孔堵塞导致油温过高后，未能明确排除在外。K-702-装载机冷却少于3h的工作开始后闪烁的液力变矩器油温度警告灯上的仪表板显示液压油温度也太高。若要检查燃料和油的质量足够燃油的结果质量更好83 山东科技大学学士学位论文checkOil筛选不脏冷却器后检查发现油污泥已冷却器插头孔的一部分。清洗冷却器一切都是正常的。零件和组件磨损。齿轮泵齿轮和与身体活塞泵和电机和转让缸活塞及缸孔由这些组件磨损的差距密封阀杆与阀体双方将导致其泄漏和油温度增加的增加。预防措施：及时修复或更换磨损零件太多根据在正常情况下进口的液压泵电机工作5623中国制造的产品工作时穿戴的统计数据已经非常严重。要及时维修。否则将冷却器当工作是基本正常，但工作的1-2h系统的机构的速度上明显慢，并会采取停机时间将减少后的油温度可以继续工作。例如WY160液压挖掘机出现故障时，检测机构显然是偏低的主要的安全阀门的工作压力或怀疑穿的主泵。第一次拆检无异常现象后拆检主泵流被发现与球形磨损的主要安全阀门。转让磨重新装配后进行并调整其良好的差距和运行良好后。此外装载机ZL50无力慢测试压力低环境温度是高温度过高和时间和长时间高负荷会使油温度是太高。预防措施：应避免工作油温度长时间大负荷是太高，如果设备将移动到下班后倒空挂起的油温度约10分钟。液压系统的发热。油液压系统发热温度高操作将不灵活不为操作无法工作和工作如故障减少的压力。发烧是液压系统和造成的危害的原因和预防措施是简单的分析和研究。油箱发热原因:油箱容量是不够热耗散区冷却不安装冷却装置尽管石油设施或其容量太小太小。快进速度的定量选择泵容量泵供油系统将有在工作过量流从溢流阀溢出和发烧的高压力下的大多数。卸荷回路系统出现故障或未设置卸载回路不能停时卸载燃油泵泵高压发烧和损失生成溢出，从而导致油加热下的所有溢出交通工作。管道系统太小太长太多弯曲的部分损失的压力和沿途的压力损失。缺乏精密元件和装配质量差的机械摩擦大损失之间有相对运动。协调的空间规模太小，穿着或使用铅后的差距是太大的内部和外部泄漏所造成的损失的水泵容量迅速减少容积效率发热。液压系统压力的调整比实际需要的高。有时候是因为紧密封或密封损坏泄漏增加，增加工作的压力。83 山东科技大学学士学位论文天气和操作环境中所造成的高温度增加油温度。油的粘度不合适选择粘滞阻力粘度粘度是太小泄漏将会增加两个情况下可能会导致油发烧。温度过高的危害:将生成热变形机械液压元件中热胀系数不同的运动部件，其差距较小卡和死亡的移动从故障的液压系统驱动精度的零件的质量恶化所造成的影响。降低油的粘度泄漏提高泵送效率和系统的效率将会大大减少整个卷。随着石油粘度低滑阀和其他移动部件的薄油膜被砍断的摩擦增加增加磨损导致。橡胶密封件变形加速老化故障减少而造成渗漏的密封性能和使用寿命。石油沥青和减少的液压油生活的沉淀的物质的变性。沉淀物堵塞孔和旮旯阻尼阀港口通往压力阀卡死了可以不移动和弯曲金属管道断裂伸长率的代码或甚至破碎，等等。这样，减少油溶解在空气逸出造成型腔中的空气分离的油压力减少液压系统的性能。预防措施:根据负载要求频繁地检查和调整压力溢流阀使它正确。合理选择的液压油特别是油黏度的条件允许较低的粘度，以减少摩擦损失的粘度的广泛使用的情况。以改善润滑，减少摩擦损失降低工作负载并降低发烧的运动。提高液压系统的液压元件和组装自己的质量和准确性严格控制与空间碎片的配合和改善润滑。密封材料和改进的密封的结构尽量减少开办的液压油缸，减少机械摩擦产生的热损失小磨擦系数。需要额外的冷却装置。83'