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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目 30噸板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)
院 （系） 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
評(píng)閱教師
30噸板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)
院（系） 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）：
年 月 日
中文摘要
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)象是液壓升降平臺(tái)，這套裝置主要用于舉升重物。它的舉升高度為1.5米，舉升重量為30噸，其動(dòng)作主要是由三個(gè)單作用液壓缸推動(dòng)臺(tái)面來實(shí)現(xiàn)的。該液壓升降平臺(tái)主要由兩個(gè)部分組成：機(jī)械部分和液壓部分，其中機(jī)械部分主要由臺(tái)面和螺栓聯(lián)結(jié)組成。本設(shè)計(jì)選擇了機(jī)械部分材料與結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行受理分析與校核，以便檢驗(yàn)是否滿足強(qiáng)度、剛度的要求，分析及校核的結(jié)果證明機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以滿足要求。在對(duì)液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，先進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。卸荷回路我選擇了帶有二位二通電磁換向閥的卸荷回路；確定了基本回路后，又確定了液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)形式，由于開式系統(tǒng)所具有的系統(tǒng)簡(jiǎn)單和散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)，所以把傳動(dòng)系統(tǒng)確定為開式系統(tǒng)。在擬定液壓系統(tǒng)原理圖后，對(duì)液壓元件及輔件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、選擇，并對(duì)其進(jìn)行校核。經(jīng)過計(jì)算后液壓缸選定為UY型冶金專用液壓缸，液壓泵選定為雙作用葉片泵，根據(jù)系統(tǒng)工作的最大功率我選擇的電動(dòng)機(jī)為Y22M-2三相異步電動(dòng)機(jī)。在確定泵后，又對(duì)其他的元件及輔件進(jìn)行了合理的選擇，最后確定各種元件后,進(jìn)一步完成了我的設(shè)計(jì)題目。
關(guān)鍵詞：液壓 升降平臺(tái) 臺(tái)面 液壓泵
Ⅰ
英文摘要
ABSTRACT
I graduated from the current design is done mainly hydraulic lifts, mainly divided into two parts: mechanical and hydraulic parts. Mechanical parts which I think the main needs to be considered is the subject of several major part of the intensity: on board planes, under the board planes, within and outside link connecting rod. In this part of my four were on board from top to bottom-line Analysis of the internal and external linkage, I had the strength check. After my analysis and after checking I think I can satisfy the design requirements. Then I entered the various parts of the hydraulic choice. In the choice of the hydraulic control circuit all the time, in the loop on a comparison of the governor after I selected the import speed loop circuit; unloading loop I chose the valve of the unloading circuit; packing circuit I have chosen The use of one-way valve controlling the packing circuit. In determining the needs of the various circuit I, I'm sure I wear the hydraulic system of fixed form, according to open-system and the system simple cooling system features good condition, I set my drive system for open - System. On the other hydraulic components accessories choice, I had to them after the calculation of the hydraulic cylinders after I voted 45 mm of hydraulic cylinders, according to the transmission gear pump stability, I take my pump as a gear Pump, according to my system the maximum power of the work I elected to the motor Y112M-4 to three-phase asynchronous motor. I set the pump, I also based on this I need the yuan other accessories for a reasonable Choose, finally, I identified a variety of components, further complete the design of the topics I.
Keywords：Hydraulic; Lifting Platform; Table; Hydraulic Pump
Ⅱ
目錄
目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
1 緒論 1
1.1升降臺(tái)的發(fā)展及現(xiàn)狀 1
1.2課題的研究意義和目的 3
1.3課題的主要內(nèi)容 3
2 方案論證 4
2.1機(jī)械式升降臺(tái)設(shè)計(jì) 4
2.1.1機(jī)械式升降臺(tái)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析 4
2.1.2主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5
2.2液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)比較 7
3液壓式板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算 8
3.1確定基本回路 8
3.1.1卸荷回路 8
3.1.2調(diào)速回路的確定 9
3.1.3保壓回路的確定 9
3.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式確定 10
3.3液壓系統(tǒng)原理圖 10
3.4確定液壓缸參數(shù) 11
3.4.1 初選系統(tǒng)壓力 11
3.4.2 液壓缸的選取與校核 11
3.5泵與電動(dòng)機(jī)的選擇 13
3.5.1泵的選擇 13
3.5.2電機(jī)的選擇 14
3.6管接頭的選擇 15
3.7油箱的設(shè)計(jì) 15
3.8濾油器的選擇 15
3.9溢流閥的選擇 16
3.10電磁換向閥的選擇 16
3.11液控單向閥的選擇 16
3.12分流集流閥的選擇 16
3.13選擇液壓油 17
3.14效率的計(jì)算 17
3.14.1計(jì)算沿程損失 17
3.14.2 效率計(jì)算 19
3.15系統(tǒng)發(fā)熱和溫升 19
4其他機(jī)械部分的選擇 21
4.1臺(tái)面的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.2 臺(tái)面橫梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.3螺栓的選擇 21
4.4螺釘?shù)倪x擇 21
4.5墊圈的選擇 21
4.6褶皺套的選擇 22
5 設(shè)備維護(hù)與管理方法 23
5.1設(shè)備的使用和維護(hù) 23
5.2設(shè)備的安裝與注意事項(xiàng) 25
5.2.1設(shè)備的安裝 25
5.2.2安裝注意事項(xiàng) 25
5.3常見故障及排除方法 26
6結(jié)論 28
參考文獻(xiàn) 29
致謝 30
1 緒論
1 緒論
1.1升降臺(tái)的發(fā)展及現(xiàn)狀
液壓傳動(dòng)能在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、調(diào)速方便。液壓傳動(dòng)簡(jiǎn)化了機(jī)器結(jié)構(gòu)，減少了零件的數(shù)目。由于系統(tǒng)充滿了油液，對(duì)各液壓件有潤(rùn)滑和冷卻的作用，使之不易磨損，又由于容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，因而壽命長(zhǎng)。液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣。
液壓升降平臺(tái)由于升降平穩(wěn)、安全可靠、操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)流水線和倉(cāng)庫(kù)、造紙、醫(yī)藥等行業(yè)，主要用于生產(chǎn)流水線高度差之間貨物運(yùn)送；物料上線、下線；工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度；高處給料機(jī)送料；大型設(shè)備裝配時(shí)部件舉升；大型機(jī)床上料、下料；倉(cāng)儲(chǔ)裝卸場(chǎng)所與叉車等搬運(yùn)車輛配套進(jìn)行貨物快速裝卸等。因此，對(duì)于液壓升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究具有重要意義。
我國(guó)液壓、氣動(dòng)和密封工業(yè)雖取得了很大的進(jìn)步，但與主機(jī)發(fā)展需求，以及和世界先進(jìn)水平相比，還存在不少差距，主要反映在產(chǎn)品品種、性能和可靠性等方面。以液壓產(chǎn)品為例，產(chǎn)品品種只有國(guó)外的1/3，壽命為國(guó)外的1/2。為了滿足重點(diǎn)主機(jī)、進(jìn)口主機(jī)以及重大技術(shù)裝備的需要，每年都有大量的液壓、氣動(dòng)和密封產(chǎn)品進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)及有關(guān)資料分析，1998年液壓、氣動(dòng)和密封件產(chǎn)品的進(jìn)口額約2億美元，其中液壓約1.4億美元，氣動(dòng)近0.3億美元，密封約0.3億美元，比1997年稍有下降。按金額計(jì)，目前進(jìn)口產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率約為30%。1998年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)液壓件需求總量約600萬件，銷售總額近40億元；氣動(dòng)件需求總量約500萬件，銷售總額7億多元；密封件需求總量約11億件，銷售總額約13億元。
社會(huì)需求永遠(yuǎn)是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，機(jī)電一體化，高可靠性等是液壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是否取勝的關(guān)鍵。為了適應(yīng)這些目標(biāo)和滿足用戶的需要，現(xiàn)代液壓氣動(dòng)產(chǎn)品發(fā)展呈如下主要趨勢(shì)。
① 減少能耗,充分利用能量
液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個(gè)問題：
1)少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部
流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時(shí)還可減少漏油損失。
2)或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系
統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力。
3)靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。
4)小型化、輕量化、復(fù)合化、廣泛發(fā)展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。
5)液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。日本小松、日立、川崎、德國(guó)Rexroth，Linde，美國(guó)Eiton-Vickers’，Parker都采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，可節(jié)省功率20-30%。
6)時(shí)維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對(duì)系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測(cè)方法，對(duì)污染進(jìn)行在線測(cè)量，要及時(shí)調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時(shí)而造成損失。
② 主動(dòng)維護(hù)
液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡(jiǎn)單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測(cè)，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。
要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前，憑有經(jīng)驗(yàn)的維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)驗(yàn)，通過看、聽、觸、測(cè)等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識(shí),建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫(kù)，并利用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識(shí)庫(kù)中知識(shí)，用推理機(jī)中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對(duì)于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。另外，還應(yīng)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤(rùn)滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進(jìn)市補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。
③ 機(jī)電一體化
電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)出力大、貫性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),其主要發(fā)展動(dòng)向如下：
1)液伺服比例技術(shù)的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓on-oE系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng),為適應(yīng)上述發(fā)展,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算機(jī)接口也應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和兼容。
2)展和計(jì)算機(jī)直接接口的功耗為5mA以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥(小于3mS)等。
3)壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量和診斷,由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格降低,監(jiān)控系統(tǒng),包括集中監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。
4)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對(duì)高精度、“高級(jí)”系統(tǒng)更有此要求。
5)電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓泵，采用通用化控制機(jī)構(gòu)也是今后需要探討的問題，液壓產(chǎn)品機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展。
液壓元件由于制造精度高，因而造價(jià)相對(duì)于機(jī)械零件要求，為了做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，在選擇液壓元件時(shí)，盡量以國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品代替國(guó)外產(chǎn)品。比如電磁換向閥，我選擇了沈陽液壓件廠的產(chǎn)品，并且有直流電源和交流電源兩種，我選擇了交流電源。因?yàn)?，雖然用直流電源，電磁換向閥如果卡位，電磁塊不至于被燒壞。但配置一套直流電源的價(jià)格遠(yuǎn)比一個(gè)電磁塊的價(jià)格高，況且電磁閥被卡住的情況也是偶而的。權(quán)衡了一下還是選擇了交流電池。同理，在一些產(chǎn)品性能不相上下時(shí)，我盡量選用了沈陽液壓件廠的產(chǎn)品。可以省去運(yùn)費(fèi)和避免一些其它問題，這都降低了成本。
1.2課題的研究意義和目的
課題研究的升降臺(tái)是鋼鐵公司中板廠重要的輔助設(shè)備，設(shè)計(jì)他的目的在于使其能夠更好的配合推鋼機(jī)將板坯送上爐前輥道，從而滿足重慶鋼鐵股份有限公司中板廠的生產(chǎn)要求。升降臺(tái)的完成的是上下倆個(gè)動(dòng)作，但是對(duì)升降臺(tái)上升多少的精度要求高。所以設(shè)計(jì)出好的升降臺(tái)意義就是能夠使其更好的配合推鋼機(jī)完成既定動(dòng)作，提高升降臺(tái)的安全系數(shù)、壽命，使操作更加簡(jiǎn)單以及在維護(hù)維修方面能夠更加方便。
1.3課題的主要內(nèi)容
查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)論文、文獻(xiàn)，了解板坯升降臺(tái)的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研重慶鋼鐵中板廠的工藝流程、總體規(guī)劃設(shè)計(jì)等。研究板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)、工藝流程決策確定過程、設(shè)備選型依據(jù)。進(jìn)行升降臺(tái)設(shè)計(jì)的必要的可行性和必要性的分析。完成升降臺(tái)主要零部件的強(qiáng)度、剛度的校核。設(shè)計(jì)完成“年生產(chǎn)能力不小于100萬噸”的生產(chǎn)任務(wù)；主要設(shè)備選型；控制方式策略。
- 8 -
2方案論證
2 方案論證
2.1機(jī)械式升降臺(tái)設(shè)計(jì)
2.1.1機(jī)械式升降臺(tái)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析
30t升降臺(tái)剖視圖如圖2.1所示
圖2.13 30t升降臺(tái)剖視圖
1-臺(tái)架；2-彈簧罩；3-碟形彈簧；4-滾動(dòng)軸承；5-左、右螺桿；6-箱蓋； 7-箱座；8-底座；9-左旋渦輪；10-蝸桿；11-右旋渦輪；12-螺栓聯(lián)結(jié)
系統(tǒng)由電機(jī)傳動(dòng)（15KW,750r/min）通過齒接手動(dòng)蝸桿、蝸輪做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（一個(gè)蝸桿帶動(dòng)左、右各二個(gè)蝸輪）,每個(gè)蝸輪同時(shí)和相嚙合螺桿組成螺旋垂直傳力運(yùn)動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)面的垂直升降運(yùn)動(dòng), 要求螺旋運(yùn)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)慢速進(jìn)給并隨機(jī)自鎖, 升降系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)并能承受一定的沖擊載荷。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式如圖2.2所示。
其基本工藝參數(shù)為臺(tái)面最大抬升重量300KN；抬升速度0.02m/s；臺(tái)面最大行程1.5m；連續(xù)工作時(shí)間1.6xs。
2.1.2主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算
由升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)分析可知，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和蝸輪、蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算。
①螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
四個(gè)螺桿為T120x20,有效長(zhǎng)度為2.8m，最大支承長(zhǎng)度為2.4m，材料為45鋼，
圖2.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式
調(diào)質(zhì)處理, 螺母和蝸輪為一體, 材料為ZQAL9-4, 單個(gè)螺桿承受的軸向力F為88.5KN。
1)由耐磨性初估螺桿中徑
（2-1）
式中, 為整體式螺母, 取1.2；為許用比壓, 查表為11N/；F為軸向載荷, 88500N。
將上述數(shù)值代人公式（2-1）
得：65mm。
根據(jù)實(shí)際使用狀況并圓整后,取110mm,螺距P取20mm,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選公稱直徑為120mm。
初選螺桿為120x20。
2)強(qiáng)度計(jì)算
（2-2）
式中,為螺紋底徑,100mm；為轉(zhuǎn)矩, ，r 為螺旋導(dǎo)程角, ；為當(dāng)量摩擦角, ；為當(dāng)量應(yīng)力。為螺桿材料的許用應(yīng)力。
將數(shù)值代人（2-2）, 可得=15.8N/。
根據(jù)螺母材料ZQAL9-4, 查表得。= 35-45N/
因?yàn)?，所以強(qiáng)度滿足要求。
3)螺桿受壓穩(wěn)定性計(jì)算
由于螺桿的長(zhǎng)徑比較大, 螺桿主要承受軸向壓力, 螺桿的穩(wěn)定性則成為螺桿傳動(dòng)的關(guān)鍵因素。
當(dāng)時(shí)，采用臨界載荷 。
式中, 為長(zhǎng)度系數(shù), 一端固定, 一端自由, 取為2；l為最大支承長(zhǎng)度, 取2400mm；i為危險(xiǎn)斷面慣性半徑, 取25mm；E為彈性模量,206KN/ 。為危險(xiǎn)
截面的軸慣性矩, =，為4.9x 。
因?yàn)榉€(wěn)定條件是：，而該螺桿的=4.88 > 4, 故能滿足穩(wěn)定性要求且比較合理。
② 蝸輪、蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)螺旋傳動(dòng)的工作轉(zhuǎn)矩及整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械效率, 初步選定蝸桿的輸人功率為15KW, 轉(zhuǎn)速為750r/min，傳動(dòng)比i=22, 蝸桿頭數(shù)為2, 蝸輪材料為ZQAL9-4。
按齒面接觸強(qiáng)度確定m，
（2-3）
式中, 為許用接觸應(yīng)力,160N/；為蝸輪齒數(shù),44；K為載荷系數(shù), 取為1.2；為作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩, ，為840.4Nm。
取m=10mm, =100mm , 查蝸桿傳動(dòng)參數(shù)匹配表得, =2 ,i=22 , =44 , =440 mm, 蝸桿導(dǎo)角為。
③校核蝸桿傳動(dòng)齒面接觸強(qiáng)度
（2-4）
式中, 為彈性系數(shù), 取=156N/mm，為使用系數(shù),1.2； 為動(dòng)載系數(shù),1.15； 為載荷分布系數(shù),1.2；為許用接觸應(yīng)力, 為160N/。
故=128.2 N/ 。
<, 齒面接觸強(qiáng)度校核通過。
④機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)總結(jié)
螺旋傳動(dòng)計(jì)算及蝸輪、蝸桿傳動(dòng)計(jì)算結(jié)果表明,升降臺(tái)系統(tǒng)的主要參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理。不過對(duì)于他們的計(jì)算比較繁瑣，數(shù)據(jù)量也比較大。
2.2液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)比較
就傳動(dòng)形式而言除了上面的機(jī)械式傳動(dòng)外還有液壓式傳動(dòng)以及氣壓式傳動(dòng)。
比較以上幾種傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)具有更多優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下諸方面：
① 輸出效率相同的情況下，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、承載能力強(qiáng)。
② 壓系統(tǒng)有卸荷、減壓、保壓（自鎖）等裝置和回路，很容易控制。
③ 性力小、動(dòng)作靈敏，啟動(dòng)、制動(dòng)速度快，傳動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)快速而無沖擊的換向。
④ 動(dòng)力的傳遞和儲(chǔ)存都很方便，由于用管道傳遞壓力油，所以液壓元件機(jī)構(gòu)和裝置都易于布置，且各元件的安裝自由度很大，可隨意放在適當(dāng)位置上，并切能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱。
⑤ 自動(dòng)防止過載，可避免事故的發(fā)生。
⑥ 液壓元件自動(dòng)潤(rùn)滑，壽命長(zhǎng)。
⑦ 液壓系統(tǒng)中的泵閥等元件均已標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。設(shè)計(jì)過程中可以只作計(jì)算選取，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)工作量，縮短了制造周期，提高了生產(chǎn)率，因而成本更經(jīng)濟(jì)、合理。
當(dāng)然，液壓傳動(dòng)也有一些突出的缺點(diǎn)，如泄露、油管會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形，從而影響傳動(dòng)精度，另外還有油管的粘溫性、節(jié)流現(xiàn)象等，此外精密元件的加工精度高，因而制造成本高，但相比而言，這些問題都可以在其允許的范圍內(nèi)得以解決。
綜上所述，本設(shè)計(jì)30噸板坯升降臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)將選擇液壓傳動(dòng)的形式。
3液壓式板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算
3液壓式板坯升降臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1確定基本回路
3.1.1卸荷回路
卸荷回路的作用是在電動(dòng)機(jī)不熄火的情況下使液壓油卸荷，即泵輸出的液壓油以最低壓力回油箱。
卸荷回路主要有以下幾種：
如圖3.1采用換向閥的卸荷回路，用三位四通換向閥中位M型滑閥機(jī)能，或在液壓泵出口旁路接二位三通閥，使液壓泵輸出的油液流回油箱，液壓泵卸荷。它適用于流量（P=16Mpa，Qp≦40L/min）的液壓系統(tǒng)，高壓大流量系統(tǒng)用換向閥卸荷時(shí)沖擊較大。
圖3.1 換向閥的卸荷回路
如圖3.2為卸荷溢流閥圖形。當(dāng)先導(dǎo)式溢流閥1控制管路通過二位二通電磁換向閥3 接回油箱時(shí)，液壓泵輸出的油液以很低的壓力經(jīng)溢流閥回油箱。實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷。工作過程中流量變化較大的液壓系統(tǒng)，采用雙連泵供油。
我在設(shè)計(jì)中采用了第一種卸荷方式，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。
圖3.2卸荷溢流閥圖形
3.1.2調(diào)速回路的確定
液壓調(diào)速分為節(jié)流調(diào)速，容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種方式。節(jié)流調(diào)速，容積節(jié)流調(diào)速只能用于開式系統(tǒng)。容積調(diào)速多用于閉式系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中流量的變化很小，因此不用選調(diào)速回路，只需要在泵出來的管路中利用集流分流閥本身的特性來滿足此設(shè)計(jì)的要求。
3.1.3保壓回路的確定
用液壓?jiǎn)蜗蜷y的保壓回路（如圖3.3）。
在液壓缸無桿腔油路上接入一個(gè)液控單向閥，利用單向閥錐形閥座的密封性能實(shí)現(xiàn)保壓。一般在20MP工作壓力下保壓10min。故我的設(shè)計(jì)選用液壓?jiǎn)蜗蜷y的保壓回路。
圖3.3用單向閥的保壓回路
3.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式確定
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。
開式系統(tǒng)中，油泵自油箱吸油，供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，低壓油直接返回油箱，有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)。
閉式系統(tǒng)中油泵進(jìn)油管直接與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的排油管相連通，形成一個(gè)閉合回路。為了補(bǔ)償系統(tǒng)中泄露損失，還需有一個(gè)輔助供油泵，其優(yōu)點(diǎn)是：
①油箱所需容積小
②無論是高壓管路還是低壓管路都有一定壓力。因此空氣難進(jìn)入，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)
③系統(tǒng)中采用變量軸向柱塞泵，一般不需要換向閥來改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行方向，減少了換向時(shí)的沖擊。
綜合以上傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)我選用開式系統(tǒng)。
3.3液壓系統(tǒng)原理圖
在以上基本回路上擬定液壓系統(tǒng)原理圖，如圖3.4所示。
圖3.4 液壓系統(tǒng)原理圖
1-油箱；2-液壓泵；3-先導(dǎo)式溢流閥；4-集流分流閥；5-三位四通電磁換向閥；6-液壓缸
3.4確定液壓缸參數(shù)
3.4.1 初選系統(tǒng)壓力
系統(tǒng)壓力選定是否合理直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。在液壓系統(tǒng)功率一定情況下，若選取的系統(tǒng)壓力過底，則液壓元、輔件的尺寸、重量就增加，系統(tǒng)造價(jià)也相應(yīng)增加；若系統(tǒng)壓力選的較高，則液壓設(shè)備的重量、尺寸和造價(jià)會(huì)相對(duì)較低。由于對(duì)制造液壓元件、輔件的材料、密封、制造精度等要求的提高，反而會(huì)增大或增加液壓設(shè)備的尺寸、重量和造價(jià)、其系統(tǒng)效率和使用壽命也會(huì)相應(yīng)下降。
根據(jù)我所要設(shè)計(jì)的機(jī)器的特點(diǎn)，并參照有關(guān)資料，我初選系統(tǒng)工作壓力10MP。
3.4.2 液壓缸的選取與校核
①液壓缸的選取
由課題設(shè)計(jì)可知，液壓缸的推力為30t，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng) 表20-6-37 得：
液壓缸直徑/活塞桿直徑/mm: 200/ 140
活塞面積/cm: 314.16
桿端承壓面積/cm: 160.23
工作壓力/MPa|10.0|推力/kN: 314.16
由于工作條件需要所選的液壓缸為尾部法蘭式，頭部為I型桿端耳環(huán)的液壓缸。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng) 冶金設(shè)備專用型液壓缸可以查得滿足設(shè)計(jì)所需的液壓缸型號(hào)為UY WF 11 63x1500-10。
②液壓缸強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算
1) 缸桶壁厚
選擇缸體材料為35號(hào)鋼的無封鋼管，調(diào)質(zhì)處理241-285HB，查手冊(cè)n=5，則[σ]=σb/n=5w/4=104Mpa。
由于本系統(tǒng)壓力為10Mpa，故屬低壓系統(tǒng)利用缸筒碧厚的計(jì)算公式：
δ=PrΦA(chǔ)L/2[σ]
δ—液壓缸筒臂厚
Pr—試驗(yàn)壓力對(duì)于本系統(tǒng)Pr=1.5P
ΦA(chǔ)L—缸筒內(nèi)徑0.10m
[σ]—缸筒材料的許應(yīng)力為Mpa
所以δ=1.5×4×0.1/2×104=0.0029m=2.9mm
2) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算
液壓缸承受軸向壓縮載荷時(shí)，活塞桿的計(jì)算長(zhǎng)度與活塞桿的直徑之比大于10時(shí)，則應(yīng)校核活塞桿的縱向彎曲強(qiáng)度或穩(wěn)定性，由于液壓系統(tǒng)的液壓缸基本為垂直升降，所以只校核計(jì)算縱向彎曲強(qiáng)度的臨界載荷，采用截面法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算細(xì)長(zhǎng)比1/k
L—活塞桿的計(jì)算長(zhǎng)度，即活塞桿在最大位置時(shí)（伸出狀態(tài)）活塞桿端支點(diǎn)和液壓缸安裝點(diǎn)的距離，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，L確定方式為：
L=170+100+335=605m=0.605m
式中335是缸筒的整個(gè)距離
K—活塞桿斷面回轉(zhuǎn)半徑
式中φMM1—空心活塞桿外徑0.05m
φMM2—空心活塞桿內(nèi)徑0.034m
所以L/K=0.065/0.015=40.3
m—柔性系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)，P37-253表37.7-68查得：n=1/4
由戈登—法金公式計(jì)算臨界載荷PK=A/1+α/n（L/K）2
其中fc—材料強(qiáng)度試驗(yàn)值490MPa
α—實(shí)驗(yàn)常數(shù)1/5000
A—活塞桿截面積
A=π/4（φMM12-φMM22）=3.14/4×（502-342）=1055.04mm2
所以Pk=490×1055.04/1+4/5000×40.32=224840.6N
由此方法計(jì)算出的Pk值趨于保守，即安全性較高，由于壓桿存在初曲率和載荷偏心等不利于因素的影響，故[ns]比一般規(guī)律的比強(qiáng)度安全系數(shù)高些。
取[ns]=5，則Pk/P =22484.6/24500=9.187>[ns]
所以穩(wěn)定想好，安全。
3.5泵與電動(dòng)機(jī)的選擇
3.5.1泵的選擇
由《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》朱新才 主編教材表3.1常用液壓泵的性能比較選取雙作用葉片泵能滿足設(shè)計(jì)的需要。
① 計(jì)算液壓泵的工作壓力
液壓缸的工作壓力P=10Mpa，由《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》朱新才主編教材式9.9得：
式中 --執(zhí)行元件進(jìn)油路中的總壓力損失，由于設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，故取
即。
② 計(jì)算液壓泵的流量
由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-6-3得：液壓缸的流量Q=V x A=0.2x60x31.17=37.404 L/min。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由三個(gè)相同的液壓缸同步完成，所以Q總=3x37.404=112.212 L/min。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-5-35得：選用的液壓泵型號(hào)為 Y2B-C148C，其參數(shù)如下表：
理論排量 (ml/r)
額定壓力 （Mpa）
輸出流量（L/min）
驅(qū)動(dòng)功率 （KW）
額定轉(zhuǎn)速（r/min）
153
14
117.9
44.9
1000
3.5.2電機(jī)的選擇
根據(jù)以上所計(jì)算驅(qū)動(dòng)液壓泵所需的平均功率以及雙作用葉片泵的需要，選擇三相異步電動(dòng)機(jī)，其型號(hào)可選Y225M-2，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
額定功率45kw???
起動(dòng)電流7A???
起動(dòng)轉(zhuǎn)矩2.0NM???
最大轉(zhuǎn)矩2.2NM
滿載時(shí)：轉(zhuǎn)速2970r/min?
電流4.9A??
功率因數(shù)0.83
3.6管接頭的選擇
管接頭按材料可分為金屬管接頭、軟管接頭和快速接頭。通常選用金屬管接頭。金屬管接頭又可分為擴(kuò)口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、球面焊式管接頭。各管接頭的特點(diǎn)如下：
擴(kuò)口式管接頭：利用管子端部擴(kuò)口進(jìn)行密封，不需其他密封件；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于薄管連接，工作壓力〈8MP。
卡套式管接頭：利用卡套變形卡住管子進(jìn)行密封，裝拆方便，但對(duì)管子尺寸精度要求較高，工作壓力〈31.5MP。
焊接式管接頭：利用“0”型密封圈端面密封，連接牢固可靠，對(duì)管子尺寸精度要求不高。管壁要求較厚，裝配時(shí)需要焊接。工作壓力〈31.5MP。
球面焊接式管接頭：利用球面進(jìn)行密封，不需要其它密封件，但加工精度要求較高，裝配時(shí)需要焊接。工作壓力≦35MP。
根據(jù)以上介紹的各種管接頭的特點(diǎn)，我選擇了卡套式管接頭，因?yàn)樗奶攸c(diǎn)更適合于我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。
3.7油箱的設(shè)計(jì)
油箱的作用是儲(chǔ)油、散發(fā)油的熱量、沉淀油的雜質(zhì)和使油中的氣泡上浮釋出；有時(shí)油箱蓋還可以用作油泵裝置和其它液壓元件的底板。
按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算油箱容積：V=（3-5）qp=3x14.5=43.5L
我所設(shè)計(jì)的油箱設(shè)有冷卻器，在這種情況下，油箱的長(zhǎng)：寬：高為1：1：1到1：2：3。油面達(dá)到油箱高度的80%。油箱的長(zhǎng)為370mm,寬為365mm,高為320mm。
3.8濾油器的選擇
根據(jù)實(shí)際需要可選用線隙式濾油器。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過濾效果好，通油能力強(qiáng)，且不易清洗。但根據(jù)流量可選用Xu-110×100其有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
流量10 L/min?
過濾精度100um?
壓力6.3壓力損失≤0.06Mpa
3.9溢流閥的選擇
根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇先導(dǎo)式溢流閥，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-7-16得：型號(hào)為S-BG-06-V-L-40的先導(dǎo)式溢流閥滿足要求，其技術(shù)參數(shù)如下：公稱直徑30/mm
調(diào)壓范圍0.4-25.0/Mpa
最大流量200L/min
3.10電磁換向閥的選擇
由系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要三個(gè)三位四通M型技能電磁換向閥，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-7-164得型號(hào)為S-DSG-01-3CA-D24-C-N-50的電磁換向閥滿足條件，其部分參數(shù)如下：最大流量40L/min
最高使用壓力16/Mpa
最高換向頻率120次/min
允許背壓16/Mpa
3.11液控單向閥的選擇
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-7-136和表20-7-138選擇型號(hào)為SV10GA30的液控單向閥能滿足設(shè)計(jì)的條件。其部分技術(shù)參數(shù)如下：
流量25 l/min?
額定壓力21MPa?
公稱通徑φ10mm?
開啟壓力0.2MPa
3.12分流集流閥的選擇
設(shè)計(jì)需要倆種分流集流閥，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本—液壓傳動(dòng)，表20-7-133得：型號(hào)為3FL-L25B集流分流閥能滿足設(shè)計(jì)所需，其各參數(shù)如下：
額定流量60 l/min?
公稱通徑φ10mm?
同步誤差1%?
額定壓力10MPa
型號(hào)為3FL-L50B集流分流閥能滿足設(shè)計(jì)所需，其參數(shù)如下：
額定流量120 l/min?
公稱通徑φ20mm?
同步誤差1%?
額定壓力10Mpa
3.13選擇液壓油
根據(jù)選擇的雙作用葉片泵，使用在一般壓力系數(shù)中故可選用油的黏度為17～29mm2/s，即10#或20#機(jī)械油。
3.14效率的計(jì)算
3.14.1計(jì)算沿程損失
①判斷流動(dòng)狀態(tài)
由雷諾系數(shù)Re=vd/r=4Q/3.14dr可知，在油液黏度一定的條件下，Re大小與Q成正比，與管道的內(nèi)徑成反比。
缸的所需流量為7.8L/min，管子公稱直徑為8mm，所以
Re=4Q/πdr=4*Q*7.8*10-3/60*3.14*8*10-3*4.5*10-5=230
由于累諾數(shù)Re小于臨界雷諾數(shù)2000，由此可推論出各工況下的進(jìn)、回油路中油液的狀態(tài)為層流。
②計(jì)算沿程壓力損失
ΔPc=λl/d*v2*p/2
λ=75/Re=75*3.14dv/4Q
V=4Q/3.14d2
上式代入沿程壓力損失的計(jì)算公式得：
ΔPc=150prl/πd4xQ
1）油箱到泵的進(jìn)口沿程壓力損失：
ΔPL1=150ρrl/πd4Q
=150*917.4*4.5x10-5*0.2*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.3*104Pa
2）泵出口到閥塊沿程壓力損失：
ΔPL2=150ρrl/πd4*Q
=150*917.4*4.5*10-5*0.5*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=5.8*104Pa
3）閥塊到油箱沿程壓力損失：
ΔPL3=150ρrl/πd4*Q
=150*917.4*4.5*10-5*0.8*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=4.9*104Pa
3）閥塊到單向節(jié)流閥沿程壓力損失：
ΔPL4=150ρrl/πd4*Q
=150*917.4*4.5*10-5*0.1*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=0.6*104Pa
4）單向節(jié)流閥到閥塊2沿程壓力損失：
ΔPL5=150ρrl/πd4*Q
=150*917.4*4.5*10-5*0.4*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.4*104Pa
5）閥塊到液壓缸沿程壓力損失：
ΔPL6=150ρrl/πd4*Q
=150*917.4*4.5*10-5*0.6*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=1.5*104Pa
6）液壓缸到閥塊沿程壓力損失：
ΔPL7=ΔPL6=1.5*104Pa
總的沿程壓力損失為：
ΔPL=0.19*106Pa
③計(jì)算局部壓力損失
1）油箱到泵有一個(gè)90度的彎頭
V=Q/0.25*π*d2=14.5*10-3/0.25*3.14*60*0.0082=4.8m/s
ΔPr1=rH
δ=0.29
ΔPr1=3000Pa
2）泵到閥塊4個(gè)彎頭
ΔPr2=4rH=4rδv2/2g=1200Pa
3）閥快到油箱3個(gè)彎頭
ΔPr3=3rH=9000Pa
4）閥塊到液壓缸1個(gè)彎頭
ΔPr4=rH=3000Pa
5）液壓缸到閥塊
ΔPr5=rH=3000Pa
所以，總的管道局部壓力損失為
ΔPr=30000Pa
④計(jì)算閥類元件壓力損失
ΔPr=ΔPn(Q/Qn)2 (3-1)
式中 ΔPv—閥的額定壓力損失。可由產(chǎn)品樣本查出。
Q——通過閥的實(shí)際流量
Qn— 閥的額定流量
1）直動(dòng)式溢流閥
ΔPv1=ΔP(Q/Qn)2=10*106(0.7/60)2=0.1*106Mpa
2）電磁換向閥
ΔPv2=ΔP(Q/Qn)2=1.3*106*(0.7/60)2=1.4*105Pa
3）液控單向閥
ΔPv3=ΔP(Q/Qn)2=0.2*106Pa
所以，總的閥類元件局部壓力損失為0.34*106Pa
⑤管路總的壓力損失為：
ΔP=0.66Mpa
3.14.2 效率計(jì)算
升降回路效率：
ηc1=P1Q1/Pp*Qp=10*106*7.48/10.66*106*14.5=0.48=48%
系統(tǒng)總效率：
ηc2=ηp*ηc1*ηm
ηp=0.8
ηm=0.95
ηc2=0.8*0.95*0.48=0.36=36%
3.15系統(tǒng)發(fā)熱和溫升
升降平臺(tái)上升速度0.02m/s 上升時(shí)間t=1/0.02=50s 由手冊(cè)[4]查最高溫度Q1=75℃
P1=KA(Q1-Q2)=16*2(0.32*0.365+0.365*0.37+0.37*0.32)*(75-20)=644w ΔQ=(Ph-P1)/KA
Pin=P0*Qp/η=10*106*14.5*10-3/0.8*60=3*103w. Pef=0.02*(2.5*104*320x10-3*2)=320w
Ph=Pin-Pef=2680w
ΔQ=42℃<55℃
所以，滿足要求。
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4其他機(jī)械部分的選擇
4其他機(jī)械部分的選擇
4.1臺(tái)面的設(shè)計(jì)計(jì)算
由設(shè)計(jì)知道鋼坯最大尺寸為長(zhǎng)2000mm，寬1400mm，厚240mm。因此選擇的升降臺(tái)臺(tái)面為長(zhǎng)2200mm，寬1600mm，厚度為50mm。由公式
由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）表2-4取安全系數(shù)為5得QT600-3的抗拉強(qiáng)度為600 > 因此升降臺(tái)的臺(tái)面選擇此種材料的球墨鑄鐵鋼板，就能滿足設(shè)計(jì)的需要。
4.2 臺(tái)面橫梁的設(shè)計(jì)計(jì)算
考慮到實(shí)際情況的需要，本舉升裝置支架選用2根長(zhǎng)為1600mm寬為300mm的梁，左右各一根，由臺(tái)面計(jì)算可知之需要滿足>290即可，由于橫梁的上表面經(jīng)常磨損所以在維修時(shí)要經(jīng)常觀察其表面磨損情況，因此選擇的橫梁要求的強(qiáng)度比臺(tái)面小但是摩擦系數(shù)較小的材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）表2-3得HT300的灰鑄鐵能滿足臺(tái)面橫梁設(shè)計(jì)需要。
4.3螺栓的選擇
升降臺(tái)臺(tái)面與導(dǎo)向板以及升降臺(tái)臺(tái)面與鋼板的連接都是用螺栓連接起來的，可選螺栓規(guī)格為M30x80，材料選Q275這樣就能夠滿足設(shè)計(jì)需要。由于液壓缸與鋼板以及鋼板與地面的連接要用到地腳螺栓，地腳螺栓有58個(gè)，所以選擇M20x400的地腳螺栓能夠滿足條件。
4.4螺釘?shù)倪x擇
螺釘是將垂直固定座固定在墻面上，主要受力是垂直固定座本身的重量，因此螺釘受到的力并不是很大，所以采用規(guī)格為M20x12，材料為Q255的緊定螺釘可以滿足條件。
4.5墊圈的選擇
由于選擇的螺釘與螺栓規(guī)格都比較大，受力也比較大，因此選擇材料為60Mn的彈簧墊圈能滿足設(shè)計(jì)的需要。由于螺栓、螺釘、地腳螺栓都要用到墊圈，規(guī)格也不同，所選擇的墊圈規(guī)格8個(gè)30，96個(gè)40，6個(gè)100的彈簧墊圈。
4.6褶皺套的選擇
褶皺套最主要的目的是為了防塵，材料選擇為橡膠。褶皺套使用AB膠將它鋼件連接在一起。
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5設(shè)備維護(hù)與管理方法
5 設(shè)備維護(hù)與管理方法
5.1設(shè)備的使用和維護(hù)
①油箱中的液壓油經(jīng)常保持正常油面。配管和油缸容量很大時(shí)，最初應(yīng)放入足夠數(shù)量的油。在啟動(dòng)之后，由于油進(jìn)入管道和油缸，油面會(huì)下降，甚至使濾油器露出油面。因此必須再一次補(bǔ)油。再使用過程中，還會(huì)經(jīng)常發(fā)生泄露，應(yīng)該在油箱上設(shè)置液位計(jì)，以便以后經(jīng)常觀察和補(bǔ)油。
②液壓油應(yīng)該經(jīng)常保持清潔，檢查油的清潔應(yīng)經(jīng)常與檢查油面同時(shí)進(jìn)行。
1）油桶上不要積聚雨水和塵土，也不要直接放在地上；
2）在檫試泵，閥或油的容器時(shí)要極力防止不屑之類落入油中；
3）油箱要經(jīng)常清洗，在灌油時(shí)應(yīng)通過120目以上的濾油器；
4）洗滌配管，一般應(yīng)先用透平油清洗4-5小時(shí)，然后用與使用油相同的油清洗4-5小時(shí)；
5）最好不使用銅管作為液壓系統(tǒng)的配管，一定要使用時(shí)，可放在油中浸24小時(shí)以上，使生成不治性的薄膜后再安裝；
6）油需要經(jīng)常檢查和更換，工作油的情況應(yīng)經(jīng)常加以注意和檢查。更換工作油期限，由于使用條件，使用地點(diǎn)而有很大的出入，一般來說，大概一年更換一次，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、高溫、高濕、塵土多的地方，需要縮短換油的周期。
③油溫應(yīng)適當(dāng)，油箱的油溫一定不能超過60℃。一般液壓機(jī)械在35-60℃圍
內(nèi)工作比較合適。從維護(hù)的角度看也應(yīng)絕對(duì)避免油溫過高。若油溫有異常的上升時(shí)，應(yīng)立刻停機(jī)進(jìn)行檢查。常見有以下原因：
1）油的黏度太高；
2）受外界的影響（例如開關(guān)爐門的液壓裝置等）；
3）回油設(shè)計(jì)不好，例如效率太低、采用的元件容量太小、流速過高等所至；
4）油箱容積太小、散熱慢（一般來說油箱容量在油泵每分鐘的3倍以上才可）；
5）閥的性能不好，例如容易發(fā)生震動(dòng)就有可能引起異常發(fā)熱；
6）由于油質(zhì)變壞，阻力增大；
7）冷卻器的性能不好，例如水量不足、管道內(nèi)有水圬等。
④回路里的空氣應(yīng)完全排除掉。回路里進(jìn)入空氣后，因?yàn)闅怏w的體積和壓力成反比。所以隨著負(fù)荷的變動(dòng)，油缸的運(yùn)動(dòng)也要受影響。另外，空氣優(yōu)勢(shì)造成油液變質(zhì)和發(fā)熱的很大原因，所以應(yīng)特別注意以下各列事項(xiàng)：
1）為了防止回油管回油時(shí)帶入空氣，回油管必須插入油面以下；
2）入口濾油器堵塞后，吸入阻力大大增加，溶解在油中的空氣分離出來，產(chǎn)生所謂的空蝕現(xiàn)象；
3）吸入管和泵面密封部分等各個(gè)低于大氣壓的地方應(yīng)注意不要漏入空氣；
4）油箱的油面應(yīng)盡量大些，吸入側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，以達(dá)到消除氣泡的目的；
5）管路及油缸的最高部分均要有放氣孔，在起動(dòng)時(shí)應(yīng)放掉其中的空氣。
⑤裝在室外的液壓裝置使用時(shí)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)：
1）屋外隨著季節(jié)的不同溫度變化比較劇烈，因此盡可能使用黏度指數(shù)大的液壓油；
2）由于溫度變化，油箱中水蒸氣會(huì)凝成水滴在冬天應(yīng)每星期進(jìn)行一次檢查，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即除去；
3）在屋外因?yàn)橼E物容易進(jìn)入油中，因此要經(jīng)常換油。
⑥在初次啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1）向泵里灌滿油；
2）檢查轉(zhuǎn)動(dòng)反向是否正確；
3）入口和出口是否接反；
4）用手試轉(zhuǎn)；
5）檢查吸入側(cè)有否漏入空氣；
6）在規(guī)定的轉(zhuǎn)速內(nèi)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。
⑦在低溫下啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1）在寒冷地帶或冬天啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)該開開停停，往復(fù)幾次使油溫上升、液壓裝置運(yùn)轉(zhuǎn)靈活后，再進(jìn)行正式運(yùn)轉(zhuǎn)；
2）在短時(shí)間內(nèi)用加熱器加熱油箱，以提高油溫，是較好的。但這時(shí)泵等裝置還是冷的，僅僅油是熱的，很容易造成故障，應(yīng)注意。
⑧其它
1）在油泵啟動(dòng)停止時(shí)，應(yīng)使溢流閥卸荷；
2）溢流閥的調(diào)定壓力不得超過液壓系統(tǒng)的最高壓力；
3）應(yīng)盡量保持電磁閥的電壓穩(wěn)定，否則可能會(huì)導(dǎo)致線圈加熱。
4）易損零件如密封圈等，應(yīng)經(jīng)常有備品，以便及時(shí)更換。
5.2設(shè)備的安裝與注意事項(xiàng)
5.2.1設(shè)備的安裝
首先應(yīng)當(dāng)將地腳螺栓安裝好，再將鋼板固定在地腳螺栓上；接著再利用焊接技術(shù)將倆快鋼板焊接，然后將這焊好的鋼板用雙頭螺柱裝配到液壓缸的桿頭；利用吊車將液壓缸調(diào)到鋼板上，按裝配圖的位置安裝好液壓缸；在臺(tái)面上將倆個(gè)橫梁用螺栓先裝配起來，接著利用吊車將臺(tái)面抬起，放到液壓缸上面；接著利用梯子將焊好的鋼板與臺(tái)面用螺栓連接起來；按照裝配圖的安裝導(dǎo)向桿，由于地上鋼板已經(jīng)固定好，直接利用吊車將導(dǎo)向桿插入鋼板孔中，然后套入下半部分的褶皺套并用AB膠沾在剛板面上，接著再安裝臺(tái)面與導(dǎo)向桿的鋼板并用螺栓連接起來并用AB膠將褶皺套與另一端的鋼板連接，接著再安裝導(dǎo)向桿上端部的垂直固定座，將其套到導(dǎo)向桿后，按裝配圖的位置將螺釘裝備好，再用褶皺套將導(dǎo)向桿上半部分套好并用AB膠固定好；最后液壓系統(tǒng)裝配好即可。
5.2.2安裝注意事項(xiàng)
液壓元件在安裝時(shí)的一般注意事項(xiàng)：
①安裝前元件應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，若確認(rèn)元件被污染需進(jìn)行拆洗，并就行測(cè)試，應(yīng)符合《液壓元件通用技術(shù)條件》的規(guī)定，符合后安裝。
②安裝前應(yīng)將各種自動(dòng)控制儀表就行校驗(yàn)，這對(duì)以后調(diào)整工作極為重要，以避免不準(zhǔn)確而造成事故。
1） 液壓泵安裝要求如下。
a.液壓泵與原動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)軸器形式及安裝要求必須符合制造廠的規(guī)定。
b.外露的旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器必須安裝防護(hù)罩。
c.液壓泵與原動(dòng)機(jī)的安裝底座必須有足夠的剛性，以保證運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)始終同軸。
d.液壓泵的進(jìn)油管路應(yīng)短而直，避免拐彎增多，斷面突變。在固定的油液年度范圍內(nèi)，必須使泵的進(jìn)油壓力和其他條件符合泵制造廠的規(guī)定值。
e.液壓泵的進(jìn)油路密封必須可靠，不得吸入空氣。
2） 油箱安裝條件如下
a.油箱應(yīng)仔細(xì)清洗，用壓縮空氣干燥后，再用煤油檢查焊縫質(zhì)量。
b.油箱底部應(yīng)高于安裝面150mm以上，以便搬移，放油和散熱。
c.必須有足夠的支撐面積，以便在裝配和安裝時(shí)用墊片進(jìn)行調(diào)整。
3） 液壓閥的安裝要求如下
a.閥的安裝方式應(yīng)符合制造廠規(guī)定。
b.為了保證安全，閥的安裝必須考慮重力、沖擊、振動(dòng)對(duì)閥內(nèi)主要零件的影響。
c.閥用聯(lián)接螺釘?shù)男阅艿燃?jí)必須符合制造廠的要求，不得隨意代換。
d.應(yīng)注意進(jìn)油口和會(huì)有口的方位，某些閥如把進(jìn)油口和出油口裝反，會(huì)造成事故。
有些閥為了安裝方便，往往開有倆個(gè)相同作用的孔，安裝后不用的一個(gè)要堵死。
e.為避免空氣滲入閥內(nèi)，連接處應(yīng)保證密封良好。
4） 濾油器的安裝要求如下
為了指示濾油器何時(shí)要進(jìn)行清洗和更換濾芯，必須裝有污染指示器或設(shè)有測(cè)試裝置。
5） 液壓缸的安裝要求如下
a.液壓缸的安裝必須符合設(shè)計(jì)圖樣和制造廠的規(guī)定。
b.安裝液壓缸時(shí)，如果結(jié)構(gòu)允許，進(jìn)出油口的位置應(yīng)在最上面，應(yīng)裝成使其能自動(dòng)放氣或裝有方便的放氣閥。
c.液壓缸的安裝應(yīng)牢固可靠，為了防止熱膨脹的影響，在行程大和溫度高的場(chǎng)合下，缸的一端必須保持浮動(dòng)。
d.配管連接不得松弛。
e.液壓缸的安裝面和活塞桿的滑動(dòng)面，應(yīng)保持足夠的平行度和垂直度。
f.密封圈不要裝的太緊。
8）系統(tǒng)內(nèi)開閉器的手輪位置和泵、各種閥以及指示儀表等的安裝位置，應(yīng)注意使用和安裝的方便。
5.3常見故障及排除方法
①液壓泵噪聲嚴(yán)重、壓力撥動(dòng)厲害。故障分析如下：
1） 吸油管及過濾器堵塞。
2） 吸油管密封處漏氣或油液中有氣泡。
3） 泵與聯(lián)軸器不同軸。
4） 油位低。
相應(yīng)的排除方法
a. 清洗過濾器使吸油管通暢，正確選用過濾器。
b. 在連接部位或密封處加點(diǎn)油，如噪聲減小，可擰緊接頭處或更換密封圈，回油管口應(yīng)在油面以下，與吸油管要有一定距離。
c. 調(diào)整同軸。
d. 加油液。
②溢流閥噪聲及振動(dòng)的故障分析
1） 螺母松動(dòng)。
2） 彈簧變形，不復(fù)原。
3） 滑閥配合過緊。
4） 主滑閥動(dòng)作不良。
5） 錐閥磨損。
6） 出油路中有空氣。
7） 流量超出允許值。
8） 和其他閥產(chǎn)生共振。
相應(yīng)的排除方法
a. 緊固螺母。
b. 檢查并更換彈簧。
c. 修研滑閥，使其靈活。
d. 檢查滑閥與殼體的同軸度。
e. 換錐閥。
f. 排除空氣。
g. 更換與流量對(duì)應(yīng)的閥。
h. 略為改變閥的額定壓力值。
③流量不正常故障分析
1）流量控制裝置調(diào)整太低。
2）溢流閥或者卸荷閥壓力調(diào)的太低。
3）泵、閥、缸及其他元件磨損。
相應(yīng)的排除方法
a． 調(diào)高。
b． 調(diào)高。
c． 更換或修理。
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