液压系统各元件的确定

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1、5.液压系统各元件的确定5.1对液压系统的要求液压系统设计是整个系统设计的一部分,与设计要求密切相关。设计液压系统时,首先要明确整体设计对液压系统的要求,这是液压系统设计的依据。(1)明确主机和总体布局。主机功能和工作原理,机器总体结构,主要部件结构、布置及再主机中的位置、作业方式和工作循环等,这些不仅是合理确定液压执行元件的运动方式及其工作范围的需要,也是合理确定液压执行元件安装位置及其空间尺寸限制条件的需要。(2)明确主机对液压系统的动作和性能要求。这些要求主要是指:哪些动作要求用液压传动实现,这些动作有无同步要求、互锁

2、要求、是否构成一定的自动循环,运动方式(如往复直线运动、连续转动、往复摆动),行程和速度范围,负载条件,运动平稳性和精度,完成一个循环的时间(周期),工作可靠性、安全性等。(3)明确主机工作环境。工作环境的温度、湿度、污染、冲击震动以及是否有腐蚀性和易燃性等情况均应有明确答案。这涉及液压元件和工作介质的选择。必要时在设计中还需附加防护措施。(4)其他要求。液压装置在质量、外观尺寸方面的限制及经济性、能耗方面的要求等。另外要了解和搜集同类型机器的有关技术资料,如应用系统工作原理,使用情况及存在问题等,为设计准备必要的参考资料。

3、由若干液压元件和管路组成,以完成一定动作的整体成为液压系统。根据这次设计要求及其他经济性等因素,液压系统图设计如图3—7所示。图3-7液压系统原理图1—油箱;2—溢流阀;3—电机;4—液压泵;5,7—单向阀;6—滤油器;8,9,13—二位二通电磁阀;10—电液溢流阀;11—信号接收器;12—二位四通手动换向阀;14,17,18—压力继电器;15—截止阀;16—蓄能器;19—液压马达;20-减速器21—滚筒;22—钢丝绳;23—滑轮组;24—皮带。2)工作原理启动油泵电机,使二位四通阀12,二位二通阀9和二位二通阀13处于图示

4、位置(2DT和3DT失电),此时液压泵4提供的工作压力由溢流阀2(其压力由启动工况所需的较大张力决定)调定,压力油经单向阀5,滤油器6,单向阀7和二位四通阀12进入液压马达,以较大的张力(1.5倍额定张力)实现张紧,满足启动工况的需求,压力继电器17动作,发出信号,启动皮带输送机的驱动滚筒,并同时使2DT和3DT得电,二位二通阀9切换到左工位,二位二通阀13切换到上工位,此时泵的工作压力由电液比例溢流阀10调定,转为正常工作所需的压力,此时,蓄能器16的进油路被接通,泵在向马达供油的同时,也向蓄能器充油。当蓄能器16被充满,

5、其内压力达到额定值的1.1倍时,压力继电器14动作,发出信号,使1DT得电,将二位二通阀8切换到左工位,泵4卸荷运转,由蓄能器16供油,弥补泄漏,维持张力基本不变。当由于泄漏,胶带松弛等原因使压力降低到额定值的0.95倍时,压力继电器18动作,发出信号,使1DT失电,液压泵4又恢复工作。此后将重复上述过程,使压力(张力)在额定值的0.95~1.2倍之间变化,保持张力的基本恒定。为安全着想,输送带正常工作前,液压系统要提供一定的张紧力,做为背压,防止启动阶段就打滑,这一力就为输送带启动张力,它大约为系统正常运行时的倍,正常运行

6、后:(1)时,此时液压缸动作,实现张紧。(2)时,此时输送带不会打滑,但长时间会使输送带疲劳加剧断裂,影响输送带的使用寿命。因此液压缸动作,作适当的放松。直到。考虑到起动阶段的张紧力大约是正常平稳运转时的1.5倍,液压系统可设置一个储能器,其作用有:(1)以备液压泵故障时用,暂时提供液压力。正常平稳运转时所需的张紧力较小,几乎为零,可用此给其提供油液压力。(2)液压系统要快速反映已实现张紧,防止输送带在滚筒上打滑。因为启动阶段所需张紧力大约为正常运行时的1.5倍,因此只要满足启动阶段的要求,即可在以后的正常运行及制动,停止阶

7、段都可以提供足够的张紧力,防止输送带打滑。在时间方面有一定的要求,这在选择液压缸时充分的体现出来。如果液压缸的缸体选用的过大,液压泵适中,这时张紧只需要很短的时间,这样可以很快的实现张紧的目的,但是这样会使液压缸的密封性能要求非常严格,从经济角度考虑,很不划算;如果液压缸的缸径选择的很小,液压泵适中,这样实现张紧可能要很长一段时间,不能满足快速张紧的目的。因此要合理选用缸径和液压泵。液压油缸在启动阶段大约要10-15秒,但是在正常运行阶段大约只需要0.5秒即可。5.2油缸的选择和计算5.2.1设计依据(1)了解和掌握液压缸在

8、机械上的用途和动作要求。本设计要在前面比较的基础上。有电磁换向阀控制油路的开启、闭合,实现液压的双向运动。(2)了解液压缸的工作条件。工作条件不同,液压缸的结构和参数不一样,本设计液压缸运输煤矿,一般在井下工作,粉尘大,设计时考虑防尘措施。(3)了解液压缸的最大行程,运动速度或时间。液压刚

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