启闭机液压控制系统设计.doc

I设计任务书设计题目启闭机液压控制系统设计设计要求：1.一次、二次安全调压保护，分别满足启门和闭门打开液控单向阀的压力控制要求，并起安全保护作用2.方向控制，实现启门和闭门动作，在此功能里设置了消除换向冲击的功能使闸门启、停平稳3.任意位置锁定，在任何开度均通过装于油缸上的专用阀组实现安全锁定，防止任何意外事故对闸门系统产生影响4.双缸启、闭门同步功能，通过流量调速阀分别控制两只油缸的油量，和流量，保证两只油缸启、闭门同步,开启速度达到度达到0.5m/Min以上设计进度：1.第一周：确定毕业设计题目2.第二周：查阅资料3.第三、四周：进行初步的设计4.第五周：对设计进行修改5.第六周：完成设计6.第七周：打印7.第八周：答辩指导教师（签名）： 摘　　要该启闭机液压控制系统的功能是通过拟定好的液压系统图合理设计和连接各液压元件来实现的当系统压力流量输出正常后，让电磁换向阀（件号20.1）电磁铁YV2得电、YV3失电，压力油经过电磁换向阀(件号20.1)，分两股进入二个调速整流装置(件号22、23组合)，通过截止阀、锁紧块进入液压缸有杆腔；两处无杆腔油液经截止阀(件号36.1、36.2)后合成一股，通过回油背压阀19、回油滤油器回油箱，这便实现阀门提升动作；让电磁换向阀电磁铁YV3得电、YV2失电，压力油经换向阀 (件号20.1)分两路经单向节流阀(件号27.1)进入液压缸锁紧块成为控制油打开锁紧块上的液控单向阀(件号31.1、31.2)， 有杆腔油液经锁紧块、截止阀、调速整流阀、电磁换向阀、截止阀(件号36.1、36.2)进入液压缸无杆腔，油缸靠自重下降，如果无杆腔出现负压，无杆腔可通过单向阀(件号12.3)从油箱补油，便实现关门动作。

本启闭机液压系统结构简单，成本低，效率高，操作简单，维修方便，运行稳定可靠等优点关键词：启闭机，液压系统图，液压元件，液压缸 I目　　录摘 要 II1 液压系统的设计步骤与要求 11.1 液压系统的设计步骤 11.2 液压系统的设计要求 12 液压系统图的拟定 32.1 液压系统主要参数的确定 32.2 基本方案的制定 32.3 液压系统图的绘制 53液压缸的设计 93.1 工况分析 93.2 液压缸主要几何尺寸的计算 93.3 液压缸结构参数的计算 113.4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 174 液压元件的选择与专用件设计 204.1 液压泵和电机的选择 204.2 油箱容积的计算 214.3 液压启闭机用油量的计算 214.4 油管管径的计算 214.5 其它液压元件的选择 225 液压系统的性能验算 255.1 管路系统压力损失的验算 255.2 系统的发热与温升 285.3 油箱的尺寸设计 30致 谢 32参考文献 331 液压系统的设计步骤与要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行着手设计时，必须从实际出发，有机地结合各式各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠，成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。

本次设计主要是启闭机液压系统的设计综合考虑弧形工作闸门液压启闭机油缸务必倾斜式布置，两端铰链连接，并且在油缸的上端吊头与埋件轴以及下端吊头与闸门吊耳连接处内装自润滑球面滑动轴承，满足使油缸自由摆动，并可以消除启闭机或闸门由于安装等误差造成的对油缸的不利影响油缸与管路之间采用软管连接1.1 液压系统的设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：（1）进行工况分析，确定系统的主要参数；（2）制定基本方案，拟定液压系统原理图；（3）选择液压元件；（4）确定液压执行元件的形式；（5）液压系统的性能验算1.2 液压系统的设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据在制定基本方案并进行进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；（2）液压系统要完成哪些动作，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）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；（6）自动化程度、操作控制方式的要求；（7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；（8）对效率、成本等方面的要求。

本液压系统的设计、制造，用于控制溢洪道弧门启闭机油缸开启和关闭的液压系统本系统具有结构紧凑、布局美观、性能可靠、能耗低的优点，其油缸工况符合用户提供的原理要求本套液压系统配有压力控制器(XML)、电接点温度计(WSSX)、液位控制器(YKJD24)，可对系统压力、油液温度及液位高度实现自动控制在闸门启闭过程中，闸门开度及行程实行全程控制，通过电器、液压动作进行同步控制，实现自动调整同步2 液压系统图的拟定2.1 液压系统主要参数的确定通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据压力决定于外载荷流量取决于执行元件的运动速度和结构尺寸表2.1 主要技术参数序号名称参数备注1最大启门力2×630KN2最大闭门力自重闭力3工作行程1300mm4油缸内径100mm5活塞杆直径70mm6油泵32SCY14-1B邵 液7电动机(满足SL41)Y180L-4-B3522KW1480rpm8有杆腔计算压力17.5Mpa9闸门关闭时间约17min10闸门开启时间约17min11系统压力等级25MPa2.2 基本方案的制定（1）制定调速方案液压执行元件确定后，运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。

方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统 容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了节流调速一般采用开式循环形式在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。

容积调速大多采用闭式循环形式闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路其结构紧凑，但散热条件差2）制定压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路3）制定顺序动作方案主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号使电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制连续的动作行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合另外还有时间控制、压力控制等例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力,压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。

当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作4）选择液压动力源液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力系统采用流量调速阀来控制液压启闭机两侧油缸的进出流量，实现同步运行和纠偏同时并联手动流量控制阀，便于设备调试和检修时操作油缸和闸门，最大程度地保证了闸门的安全和稳定运行2.3 液压系统图的绘制整机的液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成各回路相互组合时要力求系统结构简单注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生尽量减少能量损失环节提高系统工作效率为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件，关键部位要附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主要部件连续工作各液压元件尽量采用国产标准件，在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代号，并附有电磁铁、行程阀及其他控制元件的动作表。

本液压系统原理图如下： 图2.1 液压系统原理图本液压控制系统由两台泵组供油，在通常情况下互为备用，同时启动两台油泵可以同时开启两条门在设备初次调试前，请检查液压系统的各溢流阀、各安全溢流阀、各减压阀的调压手柄，确定都处于松开状态，确定油箱内已加满液压油，拆开主油泵泄油胶管，从油泵泄油口加入清洁的液压油，直至充满壳体，装上主油泵泄油胶管，拆下电机的防护罩，按顺时针方向手动盘车20～30圈，排尽油泵吸油区的空气，装上防护罩；点动主油泵电机，确定电机旋转方向正确按原理图要求连接好缸旁锁紧块、工作油缸，启动任意一台电机，空载运行5分钟，确定电机油泵运行正常后，让电磁铁YV1得电，调节溢流阀（件号11）使压力表1显示压力为1Mpa后，让电磁换向阀(件号20.1)电磁铁YV3得电，调节回油背压溢流阀（件号19），控制压力表2显示压力为0.3Mpa，锁紧调节螺母，然后电磁溢流阀(件号11)和溢流阀(件号21.1)配合调压，使溢流阀(件号21.1)工作压力7Mpa(压力表1显示)；让电磁铁YV1、YV2得电、YV3失电，逐级调节电磁溢流阀（件号11）和锁紧阀块上安全溢流阀（件号30.1、30.2），使安全溢流阀溢流压力为。