水电站水轮机进水阀门液压系统的设计说明书（有设计图纸）.doc

目录前 言……………………………………………………………………1第1 章 概述……………………………………………………………2第2 章 液压缸的设计…………………………………………………3第2.1 节 工况分析……………………………………………………3第2.2 节 液压缸重要几何尺寸的计算………………………………5第2.3 节 液压缸构造参数的计算……………………………………6第2.4节 液压缸重要零件的构造、材料及技术规定………………11第3章 液压系统图的拟订和工作原理的拟定………………………13第3.2节 制定基本方案…………………………13第3.2节 绘制液压系统图……………14第3.3节 系统工作原理的拟定第4章 液压元件的选择………………………………………………17第4.1节 液压泵的选择………………………………………17第4.2节 电动机的选择…………………………………………18第4.3节 其她元件的选择……………………………………………18第5章 液压系统的性能验算…………………………………………22第5.1节 管路系统压力损失的验算…………………………………22第5.2节 液压系统的发热与温升计算……………………………24第5.3节 油箱的尺寸设计……………………………………………26第6章 液压装置的设计………………………………………………27第6.1节 液压装置总体布局……………………………………………28第6.2节 液压阀的配备形式…………………………………………28第6.3节 集成块设计…………………………………………………29第7章 液压系统安装及调试……………………………………………27第7.1节 液压系统安装……………………………………………29第7.2节 调试前准备工作………………………………………29第7.3节 调试运营…………………………………………………29第7.4节 液压系统的用液及对污染的控制………………………30第7.5节 调试运营中应注意的问题………………………………29第8章 液压系统的维护及注意事项………………………………27参 考 文 献……………………………………………………………27总 结……………………………………………………………………28致 谢……………………………………………………………………29前言毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。

学生通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一种问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼通过这次检查，不仅可以提高学生的综合训练设计能力、科研能力（涉及实际动手能力、查阅文献能力，撰写论文能力）、还是一次十分难得的提高创新能力的机会，并从下个方面得到训练：（1）学会进行方案的比较和可行性的论证；（2）理解设计的一般环节；（3）对的使用多种工具书和查阅多种资料；（4）培养发现和解决实际问题的能力运用所学的液压方面的知识，我选择这个课题为我的毕业设计，进行大胆的尝试设计中重要以课本和多种参照资料作为根据，从简朴入手，循序渐进，逐渐掌握设计的一般措施，把所学的知识形成一种整体，以适应后来的工作需要固然，初次设计，知识有限，经验局限性，某些问题考虑不周，也也许存在有某些错误和漏掉，恳请各位教师批评指正液压传动系统是液压机械的一种构成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同步进行着手设计时，必须从实际状况出发，有机地结合多种传动形式，充足发挥液压传动的长处，力求设计出构造简朴、工作可靠、成本低、效率高、操作简朴、维修以便的液压传动系统   1 设计环节    液压系统的设计环节并无严格的顺序，各环节间往往要互相穿插进行。

一般来说，在明确设计规定之后，大体按如下环节进行   1）进行工况分析，拟定系统的重要参数；   2）制定基本方案，拟定液压系统原理图；   3）选择液压元件；  4）液压系统的性能验算；   5）绘制工作图，设计液压装置 6）液压系统的维护   2 明确设计规定    设计规定是进行每项工程设计的根据在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计规定以及与该设计内容有关的其她方面理解清晰    1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；    2）液压系统要完毕哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；    3）液压驱动机构的运动形式，运动速度；    4）各动作机构的载荷大小及其性质；    5）对调速范畴、运动平稳性、转换精度等性能方面的规定；    6）自动化程序、操作控制方式的规定；    7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的规定；    8）对效率、成本等方面的规定第一章 概述本液压系统控制的阀门为水电站水轮机进水阀门，公称直径为DN，为重锤式液压驱动和控制的液控蝶阀该系统能实现启动后自动投入、自动保压，重锤和蝶板不抖动关阀时能先关导叶，自动解除锁定，在重锤和水力驱动下按调定的时间关闭阀门。

本控制系统积液控与电控为一体，配备一手动泵和蓄能器，可在电机不能正常启动时，为系统提供压力油源系统构造紧凑，动作简朴可靠，且具有能耗低的特点，完全满足顾客提供的原理规定本套液压系统配有电了压力开关，可对系统压力实现自动控制阀门开关时间：60-90S(可调) 第二章 液压缸的设计第2.1 工况分析启动力为308KN，液压缸的平均输出速度为0.9m/min，设计液压缸的行程，由于采用伸缩式液压缸，其中一级活塞的行程为358mm，二级活塞（内缸筒活塞）的行程为267mm第2.2节 液压缸重要几何尺寸的计算液压缸的重要几何尺寸，涉及液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等2.2.1液压缸内径的拟定2.2.1.1初选液压缸的工作压力根据分析，此起重机的负载较大，按类型属于起重运送机械，初选液压缸的工作压力为p=16Mpa2.2.1.2计算液压缸的尺寸取F==308000NA=F/p =308000/16106 =0.01925m2D=m=13.86510-2m查机械设计手册GB2348-80，按原则取：D=140mm2.2.2活塞杆直径的拟定与校核2.2.2.1活塞杆直径的计算根据φ和P的关系速度比φ取1.6来拟定活塞杆的直径：d=D d=120.56mm同上，按原则取：d=130mm。

2.2.2.2活塞杆的稳定性校核由于活塞杆行程为358mm，因此取活塞长为567mm，而活塞直径为130mm，L/d=567/130=4.36<10，无需进行稳定性校核2.2.3液压缸的有效面积根据上面的成果，则液压缸的有效面积为：无杆腔面积㎡=0.0158m2有杆腔面积㎡=0.013m2 2.2.4液压缸内缸筒的行程液压缸内缸筒的行程为L=267mm2.2.5液压缸内缸筒的长度液压缸内缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸内缸筒长度L=526mm第2.3节 液压缸构造参数的计算液压缸内缸筒的构造参数，重要涉及缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等2.3.3缸筒壁厚δ的计算和校核2.3.3.1 壁厚的计算查机械设计手册第五卷第七章表 37·7-64，由上求得缸体内径原则值140mm，得外径190mm可知δ=（190-140）/2=50/2mm=25mm2.3.3.2 液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力pn=16Mpa>=16Mpa,取py=1.25pn=1.2516Mpa=20Mpa液压缸缸壁的材料选35号钢，查金属工艺学表6-5（GB699-88），得其材料抗拉强度σb=520Mpa。

取安全系数为n=5，[σ]=σb/5=520/5MPa=104MPa D/δ=140/25 =5.6<10，δ≥-1)mmmm=14.7mm<25mm壁厚合适2.3.4 液压缸油口直径的计算 式中 --液压缸油口直径 md—液压缸内径 0.14mv—液压缸最大输出速度 0.9m/min查表得--油口液流速度 4.8m/s=0.004m=4mm液压缸缸筒设计1．液压缸内径的拟定根据分析，缸筒为伸缩式液压缸的二级活塞，由上面设计可知d=190mm.由式d=D由φ和P的关系取速度比φ取1.92可得D=198.53mm 按标查机械设计手册GB2348-80，按原则取取D=200mm2. 内缸筒的稳定性校核由于内缸筒长为526mm，而内缸筒直径为190mm，L/d=526/190=2.77<10，无需进行稳定性校核3． 液压缸的有效面积根据上面的成果，则液压缸的有效面积为：有杆腔面积㎡=0.028m2无杆腔面积㎡=0.0314㎡液压缸的构造参数，重要涉及缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等4． 缸筒壁厚δ的计算和校核4.1 壁厚的计算查机械设计手册第五卷第七章表 37·7-64，由上求得缸体内径原则值200mm，得外径245mm。

可知δ=（245-200）/2=45/2mm=22.5mm2.3.3.2 液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力pn=16Mpa>=16Mpa,取py=1.25pn=1.2516Mpa=20Mpa液压缸缸壁的材料选35号钢，查金属工艺学表6-5（GB699-88），得其材料抗拉强度σb=520Mpa取安全系数为n=5，[σ]=σb/5=520/5MPa=104MPa D/δ=200/22.5 =8.89<10，δ≥-1）mm-1）mm=4.8mm<22.5mm壁厚合适2.3.4 液压缸油口直径的计算 式中 --液压缸油口直径 md—液压缸内径 0.20mv—液压缸最大输出速度 0.9m/min--油口液流速度 4.8m/s=4mm2.3.5 缸底厚度h的计算 该液压缸为平形缸底且无油孔，其材料是HT350 式中 h--缸底厚度 m d—液压缸内径 m --实验压力 Pa [σ]—缸底材料的许用应力，取安全系数n=5，则[σ]==70Mpa由于缸的额定压力=16MPa≤16MPa，因此取=24MPa =16.0MPa=0.042m=42mm2.3.6缸头与法兰的联结计算2.3.6.1联结方式：螺栓联结2.3.6.2螺栓的设计2.3.6.2.1计算每个螺栓的总拉力F 选用8个螺栓均布在缸头上，则2.3.6.2.2计算直径d螺栓连接缸头和法兰，重要受到变载荷的作用，而影响零件疲劳强度的重要因素为应力幅，故应满足疲劳强度条件查机械原理与设计表15-3公式，设螺栓直径>20mm，取ε=1，=1，=3.5，=4.5，求得=螺栓和被联结件均为钢制，采用金属垫片，故取相对刚度系数即有0.3 mm由设计手册，选M22，与原设相符。

2.3.7缸头厚度h的计算 本液压缸选用螺钉联结法兰，其计算措施如下： 式中 h—法兰厚度 m F--法兰受力总和 N 。