1、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
2、周：完成设计6.第七周：打印7.第八周：答辩指导教师（签名）： II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
3、(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 3
4、2.2 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 .3311 液压系统
5、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
6、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
7、质；（5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；2（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。32 液压系统图的拟定
8、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 2630KN2 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-B35 22KW1480rpm8 有杆腔计算压力 17.5Mpa9 闸门关闭
9、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。4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
10、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
11、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
12、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。5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
13、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
14、.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：6图 2.1 液压系统原理图7本液
15、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 2030 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
16、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 19Mpa，最后先松开电磁溢流阀(件号 11)手柄，让电磁铁 YV2、YV3 失电、YV1 得电，逐级调节电磁溢流阀(件号 11)溢流阀控制压力为 18 Mpa，配合调
17、节工作油泵手动变量，使工作泵组输出压力和流量符合工况要求的压力油，锁紧所有压力阀上的调节螺母，这便完成了对 1#工作油泵和 1#油缸组的压力调试。用同样的方法启动2#油泵电机组，可完成对 2#油缸组的压力调试。液压系统动作说明：本系统含二组工作油缸，其工作原理一样，下面以 1#油缸组为例作动作说明。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、锁紧块进入油缸有杆腔；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
18、油滤油器回油箱，这样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)进入油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)进入油缸无杆腔，油缸靠自重下降，如果无杆腔8出现负压，无杆腔可通过单向阀(件号 12.3)从油箱补油，这样便实现关门动作。速度及同步控制说明：二组油缸控制方法一样，下面以 1#油缸组为例来说明。工作油缸动作正常后，在阀门开启、关闭过程中，调节左、右两路调速整流装置上调速阀（件号
19、23.1、23.2）可调节活塞杆退回、伸出速度，调速阀可无级调节活塞杆运动速度。所以，通过调节调速阀可达到两只油缸基本同步。在闸门启闭过程中，同孔闸门两只油缸要求同步，闸门开度方向不同步误差不大于 10mm。闸门开度及行程控制装置全程实行自动检测，当左油缸运动速度快于右油缸运动速度，自动纠编仪发信，电磁换向阀(件号 25.1)电磁铁 YV5 得电，进入左油缸的压力油会经过单向节流阀（件号 26.1） 、电磁换向阀（件号 25.1）进行分流而降低运动速度，调节节流阀（件号 26.1）左端可控制分流量大小；当右油缸运动速度快于左油缸运动速度，自动纠编仪发信，电磁铁 YV4 得电，进入右油缸的压力油
20、会经过单向节流阀（件号 26.1） 、电磁换向阀（件号 25.1）进行分流而降低运动速度，调节节流阀（件号 26.1）右端可控制分流量大小；同样在阀门关闭过程中，通过电磁换向阀（件号 25.1）得失电，可实现工作油缸同步的自动微调整。单孔闸门启、闭操作：本系统具有闸门下滑自动提升功能，由于系统正常的内泄漏，闸门长时间保压会出现闸门自动下滑现象，当闸门下滑 50mm 时，通过电器控制自动启动系统进行补压实现提升，闸门提升至原位后发出报警；如继续下滑至100mm，启动备用电机油泵，将闸门提升运动至原来位置并发出报警，本系统能实现液压启闭的工作油泵与备用泵启、停及切换控制等功能。 油箱内液位控制说明
21、：按油箱的实际使用情况合理的安装面板式液位控制器，当液位超过上限时，LVS1 发出声光报警，停止往油箱内加液压油；当液位低于下限液面时，LVS2 发出声光报警，停泵检查液面下降原因，人工往油箱内加油。油箱内油温控制说明：油箱内安装有两个电接点温度计（件号 9.1、9.2）共设有四个发信点，当液温低于 10时，TS1 发出低温报警，不能启动电机；当温度高于 60时，TS2 发出高温报警，延时 5 秒停泵检查；当油温低于 20时，TS3 发信接通电加热器；当油温达到 40时，TS4 发信断开电加热器。9表 2.2 电磁铁动作表M1 或 M2 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7
22、YV8 YV9电机启动 + -系统启动 + +缸一过快 + + + - + -闸门开启 缸二过快 + + + - - +缸一过慢 + + + - + +闸门关闭 缸二过慢 + + - + - +缸三过快 + + + - + -闸门开启 缸四过快 + + + - - +缸三过慢 + + - + + -闸门关闭 缸四过慢 + + - + - +3 液压缸的设计3.1 工况分析本次设计是启闭机(一站控制两门)的液压系统，用于操作弧形门 型液kN702压启闭机，额定启门力为 ，工作行程 ，内容包括液压油缸、液压控制kN70m130系统等。根据操作弧形门液压启闭机运行的功能特点，对该启闭机制订的设计制造
23、原则是：“安全可靠，经久耐用、技术先进、操作简单” ，在设计和制造方面，全面执行技术条款的全部内容。并可以同时开启两条门，开启速度达到 以上。Minm5.03.2 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。3.2.1 液压缸内径的确定（1）初选液压缸的工作压力根据分析，此起重机的负载较大，按类型属于起重运输机械，初选液压缸的工10作压力为 。MPap25（2）计算液压缸的尺寸 kNF7031pA)(42dD表3.1 和 的关系p工作压力 MPap/10205.120速度比 1.33 1.462 2表3.2 和 的关系dD1.15 1.25 1.
24、33 1.46 2dD36.045.05.06.D71.011根据系统工作压力 选取速度比MPa252再根据速度比 选取 和 的关系：dD71.0m2849d.6查机械设计手册，按标准取： ，D1070最大行程查机械设计手册，选取最大行程 L3液压缸的有杆腔工作压力： )(421dpF)07.(7022kNMPap5.13.2.2 活塞杆稳定性验算因为活塞杆长为 ，而活塞直径为 ，m130m70，需要对活塞杆进行稳定性验算。57.8dL活塞杆弯曲失稳临界负荷 ,可按下式计算KF)(1026NLEJB在弯曲失稳临界负荷 时,活塞杆将纵向弯曲。因此活塞杆最大工件负荷 按KF F下式验证。 KnF式
25、中 活塞杆材料的弹性模数 ，钢材：E)(MPa)(1023MPaE活塞杆横截面惯性矩 ，圆截面：J4m49.64mdJ12安装及导向系数K安全系数，一般取n5.3Kn安装距BL经计算活塞杆稳定性验算合格。3.2.3 液压缸的有效面积根据上面的结果，则液压缸的有效面积为：无杆腔面积 41.03221DA25.78m有杆腔面积 4)07.1(.34)(2222 d21065.383.2.4 液压缸的行程液压缸的行程为 。mL1303.2.5 液压缸缸筒的长度液压缸缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸缸筒长度 。mL1303.3 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径、缸底
26、厚度、缸头厚度等。弧形工作闸门液压启闭机油缸为倾斜式布置，两端铰接连接，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。3.3.1 缸筒壁厚 的计算和校核（1）壁厚的计算查机械设计手册，由上求得缸体内径标准值 ，得外径 。m10m125可知 2)5(1325m.1（2）液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力 ,取 。MPapn1625 MPapny 5.3725液压缸缸壁的材料选 45 号钢，查金属工艺学表 6-5（GB699-88） ，得其材料抗拉强度 。P
27、ab70取安全系数为 ，5nPanb14057.2D10813.42yp13.1402yP=11.86mm12.5mm壁厚合适。3.3.2 液压缸油口直径 的计算0d0013.vd式中 液压缸油口直径0dm液压缸内径 1.液压缸最大输出速度vMin油口液流速度0 s0.3md0.31.014=0.02m=20mm3.3.3 缸底厚度 h 的计算该液压缸为平形缸底且有油孔，其材料是 45 号钢。)(43.00dDphy式中 缸底厚度 m缸底油孔直径0d试验压力ypMPa液压缸内径D缸底材料的许用应力，取安全系数 n=5，则 MPab1405由于缸的额定压力 ，所以取MPaPn1625ny.37.
28、mh6104)2.0(537.43.0m25.3.3.4 缸头与法兰的联结计算（1）联结方式：螺栓联结（2）计算每个螺栓的总拉力F选用6个螺栓均布在缸头上，则 NQF7.160763计算直径 d螺栓连接缸头和法兰，主要受到变载荷的作用，而影响零件疲劳强度的主要因素为应力幅，故应满足疲劳强度条件 21aadFc15查机械原理与设计表15-3公式 ，设螺栓直径14mm，取1ksam=1，=1， =2， =3.9。 mkas2求得 1kam= MPa2409.38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 3.021c即有 3.08.23.0MPadF6108.3m4.2.4.726由设
29、计手册，选 M14，与原设相符。3.3.5 缸头厚度 的计算h本液压缸选用螺钉联结法兰，其计算方法如下： )(30opdDFh式中 法兰厚度hm法兰受力总和FN密封环内径d密封环外径H16螺钉孔分布圆直径0Dm密封环平均半径opd法兰材料的许用应力Pa均压槽一般宽为 0.4mm，深为 0.8mm，O 型密封圈的压缩率为W=（ ，缸头和法兰的联结是固定的，其密封也是固定的，取 W=20%，00/)dh即 =0.28.(d得 ， 为密封圈直径。100， ， ，NF7mdH1mdop5.9210间螺 LD0140.6.45MPanb7mh51405.914.3)(03.3.6 法兰直径和厚度的确定法
30、兰直径取与缸头直径相同，即 d7法法兰厚度取 mh35法3.3.7 缸盖的联结计算联接方式：螺栓联接缸体螺纹处的拉应力为： zdFK214切应力为： 310.合成应力为： .2n式中 螺纹拧紧系数，动载荷，取KK17缸体螺纹处所受的拉力 ，FNF70螺纹内径1dm螺栓个数，取z6z螺纹处的拉应力Pa螺纹材料的许用应力， MPanb180236安全系数，一般取n5.21Pad18064732md.13由设计手册，取 M14。3.3.8 缸头直径 和缸盖直径gdG取两者相同，即 = = + +gd0D螺d间 m)5.12415(73.3.9 液压缸主要尺寸的确定图3.1 液压缸结构图18(1) 最
31、小导向长度 H20DL13m5(2) 活塞的宽度 BDB8.01m(3) 导向套长 A，D801取 dA.7m56(4) 隔套长度 C2)(BHC56801m47(5) 求液压缸的最大流量启门流量的计算： MinV5.0无杆腔回油流量： iLSQB311有杆腔进油流量： A823.4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求在液压启闭机液压油缸各零部件材料的选择上，严格按用户要求和相关设计技术规范执行。油缸缸体材料采用优质无缝钢管，活塞杆采用符合 GB699 的优质 45#实心锻钢正火处理、销轴材料采用锻钢 40Cr 调质处理、并做无损探伤检测，上端盖、下端盖及活塞、吊头材料均采用 45 钢锻焊结
32、构、其焊缝为类焊缝、并按类焊缝进行检查和探伤。油缸活塞杆强度、油缸内径、活塞宽度、活塞导向杆长度及零部件的公差、配合的设计依据 DL/T5167-2002、机械设计手册等相关标准要求，从设计上保障了油缸启闭机性能的先进性及可靠性。19导向套用 QA19-4 材料，导向面的配合公差为 H9 和 f8，粗糙度Ra0.2umRa0.3um。配合面的圆度公差为 0.05mm，同轴度为 0.03mm。3.4.1 缸体缸体端部连接结构及缸体材料液压缸的工作压力 ,其材料选用 45 号无缝钢，并调质到MPapP105.7241-285HB，其结构连接方式选用法兰式连接。液压缸的缸体材料为优质无缝钢管制作，强
33、度高于 ST5.2N，内径采用 GB1184中的 H9 配合要求，表面粗糙度达 Ra0.2，直线度要求达 1000:0.1，圆度要求达0.25，孔口有导向角，粗糙度为 Ra0.8，缸口采用法兰连接，法兰材料为 45#锻钢，并经正火处理。有关焊接采用氩弧焊，焊前预热，焊后局部高温回火去应力处理，并对焊缝进行 100%超声波探伤，按 JB4730-1 级标准验收。技术要求（1）缸体内径采用 H8、H9 配合。液压缸采用 O 型橡胶密封，表面粗糙度 Ra取 0.3m，需珩磨。（2）缸体内径 d 的圆度公差值取 10 级精度，圆柱度公差值取 8 级精度。（3）缸体端面 T 的垂直公差值选 7 级精度。
34、（4）为了防止腐蚀和提高寿命，缸体的表面应镀上厚度为 30-40 的铬层，镀后进行珩磨或抛光。3.4.2 缸盖液压缸的缸盖材料选用锻焊钢件，材料为 45#并经正火处理，并在其表面熔堆黄铜、青铜或其他材料。各配合处的圆柱度高于 9 级。技术要求（1）直径基本尺寸（同缸径） 、 （基本尺寸同活塞杆密封圈外径）md102D的圆度公差值选取 7 级精度。（2） 与 的同轴度公差值为 。2Dd5.（3）端面 A、B 与直径 轴心线的公差值选 7 级精度。（4）导向孔的表面粗糙度为 Ra0.4m。3.4.3 活塞活塞与活塞杆的连接形式：螺纹连接20活塞与缸体的密封：O 型密封圈密封活塞的材料：选用 45
35、号钢活塞的技术要求（1）活塞外径 与对内径 的径向跳动公差值选取 7 级精度。活d内d（2）端面 T 对内孔 的轴线垂直度公差值选取 7 级精度。内（3）外径 的圆柱度公差值选取 10 级精度。外3.4.4 活塞杆活塞杆的端部结构：外螺纹连接端部结构尺寸：端部为螺纹连接，其活塞杆螺纹尺寸为螺纹 M48，螺纹长为40。活塞杆结构：活塞杆选用实心杆活塞杆的材料：45 号钢技术要求（1）活塞杆 和 的圆度公差值选 10 级精度。活d（2）活塞杆的圆柱度公差值选取 7 级精度。（3）端面 T 的垂直度公差值选 7 级精度。（4）活塞杆上的螺纹按 7 级精度加工。（5）活塞杆上工作表面的粗糙度为 Ra0
36、.63m。（6）杆头开有夹头及导向角，表面硬度达 HRC60 以上。3.4.5 活塞杆的导向、密封与防尘导向套（1）材料：QA19-4（2）导向套内径的配合，选为 H8/f9，表面粗糙度为 Ra0.63-1.25m。（3）密封：选用 O 型密封圈；防尘：防尘圈3.4.6 液压缸的缓冲装置缓冲装置是为了防止和减少液压运动时的冲击，通过节点产生内压力抵抗液压推力、惯性力和载荷力，降低液压杆的速度。该系统中活塞杆的运动速度较小，移动惯性不大，选用固定性的缓冲方式。3.4.7 排气装置21当系统长时间停止工作，系统中的油液由于本身重量的作用和其他原因而流出，这时易使空气进入系统，如果液压缸中有空气或混
37、入空气，都会使液压缸运动不平稳，所以要安装排气装置。224 液压元件的选择与专用件设计4.1 液压泵和电机的选择油泵最高工作压力、最大工作流量，电机功率的计算。4.1.1 油泵工作压力计算液压泵的出口压力必需满足系统中启门的最大工作压力（ ） ，并考虑沿MPa5.17程压力流量损失和油泵的使用工作寿命等因素，选取油泵出口压力 ，根据招8标文件要求，液压系统油泵最高工作压力应满足： )(nPMax其中： （油缸启动额定工作压力）MPa5.17（安全系数）2n（系统中沿程压力损失）.0故： PaMax 5.21).17(4.1.2 油泵最大工作流量计算油泵最大工作流量： QKMax其中： 为系统的
38、泄漏系数： 由于系统不允许有外漏，内漏不能过大，K3.1所以 取 1.2。：为同时动作的液压缸最大总工作流量，故：Q MinLQ/2.43.1824.1.3 油泵排量计算 nqMax/其中： 为油泵最大工作流量。为电机工作转速，选用三相异步电机，4 级转速故额定转速 。rpmn140那么： revmlrevlq/30/14/032. 因此：油泵选用邵液公司提供的 32SCY14-1B 柱塞泵，排量 ，在转速revl/32情况下，流量为 ，额定工作压力为 ,排量可调。Minrev/140MinL/6ba04.1.4 电机功率计算 60/axQPN其中： 为电机效率取 0.9为液压系统油泵出口压力
39、P23那么: kWN3.18906.2143选用： 电机，型号为 Y180L-4-B35，转速 ,电机功率为 。rpmn140kW24.2 油箱容积的计算一控二油箱体积的选取油箱容积应满足检修时使油缸无杆腔的油流回油箱，故油箱的容积计算如下：油箱容积 。即：9.05)(4有 杆 腔 容 积无 杆 腔 容 积V/.4/2(4dL189选取油箱容积为： 。204.3 液压启闭机用油量的计算液压系统工作用油量=（油箱容积+油缸杆腔容积+管路容积）1.2，即： 4/)(4)6(2.12LdDV总4/103710062L548液压系统推荐采用 46#抗磨液压油(L-HM46)4.4 油管管径的计算按设计
40、要求，油管内允许流速为：压力油： smVA/0.3吸油管： S8回油管： sB/.2启闭闸门过程中，压力油管最大流量为有杆腔启门进油量 （ 、 ）MinL/181A2回油管最大流量即为四只油缸无杆腔启门回流量 根据系统设计方案，系统in/62为差动闭门，油缸下腔油液流回油缸上腔。闸门关闭时，泵源提供压力油打开液控单向阀，其余油通过溢流阀直接补入上腔。，取mVQDNAA 34.150)/8(63.450)/(63.41 mDNA16，取BB 221 224，取mVQDNBB 7.25.0)/6(3.450)/(63.42 mDNA254.5 其它液压元件的选择表 4.1 液压元件序号代 号 名称
41、及规格 材料 数量 备注01 不锈钢油箱(1600L) 焊接件 1 邵液02 Q11F-16P-G3/4 球阀 DN20 成品 2 奉化03 32SCY14-1B 轴向柱塞泵(32ml/r) 成品 2 邵阳液压04 Y180L-4-B35 电机(22KW) 1440r/min 成品 2 南阳电机05 LHN-25020F-Y 回油滤油器(DC24) 成品 1 黎明06 QLS1-1-10 吸湿空气滤清器 成品 1 黎明07 YWZ-500TA 液位液温计 成品 1 远东08 WSSX-411 (0100%d) 电接点双金属温度计L=1200成品 209 YKJD24-1000-120 液位控制
42、器 DC24V L=1200成品 1 黎明10 DBW20-B-2-30/315G24NZ5L 电磁溢流阀 DN20 成品 1 北 液11 S20A1-2 单向阀 成品 3 北 液12 PPT-1 测压排气接头(M10*1) 成品 18 黎明13 HFH1-E2-3-P-1.5 测压软管(M10*1) 成品 7 黎明14 HFH1-P2-3-P-1.5 高压软管 L=1.5 二件，L1.2 一件成品 3 黎明15 YN100-III(0-40MPa) 耐震压力表 成品 2 无锡海天16 XML-B070D2C11+XZ-CC43FCP40B 压力控制器 成品 1 旋耐德25序号代 号 名称及规
43、格 材料 数量 备注17 XML-B300D2C11+XZ-CC43FCP40B 压力控制器 成品 6 旋耐德18 DB20-2-30/100YU/2 溢流阀 DN20 成品 1 北 液19 4WE10J31/CG24NZ5L 电磁阀 DN10 成品 2 北 液20 ZDB10VB-2-200/ 溢流阀 DN10 成品 2 北 液21 Z4S10-13B 整流板 成品 4 北 液22 2FRM10-21/25调速阀 DN10成品 4 北 液23 YN100-III(0-4MPa) 压力表 成品 1 无锡海天24 4WE6E61/CG24NZ5L 电磁阀 DN6 成品 2 北 液25 Z2FS6
44、-30B 叠加式双单向节流阀 成品 2 北 液26 MK6G1.2B/2 单向节流阀 DN6 成品 2 北 液27 KHB-M301.5-1212-01X 球阀 DN16 成品 8 HYDAC28 KHB-M161.5-1212-01X 球阀 DN6 成品 2 HYDAC29 DBDS10K10/315 溢流阀 DN10 成品 4 华德30 SL10PB-30/ 液控单向阀 DN10 成品 4 华德31 A-194SP-3000 高压软管 成品 4 邵液液压32 A-82SP-3000 高压胶管 成品 4 邵液液压33 1307/油缸(带防水行程开关) 成品 434 SRY2-220/2 电加
45、热器 3KW AC220V 成品 235 KHB-M362-1212-01X 球阀 DN20 成品 4 HYDAC26序号代 号 名称及规格 材料 数量 备注36 Q41F-16C 球阀 DN32 成品 2 奉化37 A-224SP-3000 高压软管 成品 4 邵液液压38 CFF-510100 吸油滤油器 成品 2 黎明39 WU.I-160100-J 加油滤油器 成品 1 黎明表 4.2 易损件汇总表序号 代号 名称及规格 材料 数量 备注01 GB3452.1-92 O 型圈 503.55G 丁晴橡胶 502 GB3452.1-92 O 型圈 13.52.65G 丁晴橡胶 503 GB1235-76 O 型圈 242.4 丁晴橡胶 20
