8000kN立柱试验台结构设计毕业设计Word下载.docx
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关键词:
液压支架立柱;
液压加载系统;
试验台;
ABSTRACT
Inthemodernminingthehydraulicsupportisthenecessaryancillaryequipment,thelegsisoneofitsmainelements.Thereliabilityofthelegsdirectlyrelatestheminepitproductionnormalizedandworker'
ssafe.
AlongwithChinacoalindustryunceasingdevelopment,thegovernmenttosafetydynamicsenlarginginproductionsetahigherrequesttothemineralelectromechanicaldeviceexaminationtechnology.Thelegsperformancetest-bedisthelegsqualityexaminationofthefittingsisthequalitymonitoringsafeguardofthelegs.
Thelegstest-bedofthisarticledesignedcancompatibleEuropeanstandardandthenationalstandard.,canexaminethelegsperformanceoftheworkingresistancereach8500kN。
Thisarticleintroducedthemethodoflegsperformanceexamination,thetestplatformcomposition,designedtheloadingsystemandtheloadbearingframe.
Themaincontentofthisarticle:
1.Thisarticledesignedtheloadingsystem,thehydrauliccylinder,theturbo-chargedcylinder,thepumpingstationfueltank,joinsthecover,theshaftcoupling,theloadbearingframeindetail.
2.Selectedthepumpingstationofloading,thebigpumpgroup,thehydrauliccylinder,theturbo-chargedcylinder,theshaftcoupling,thecylinderguidanceandsoonhascarriedonthecartography.
3.Thedesignofloadbearingframe,withtheSolidWorks2007carriesonthedesign,anddrewsupporttoSolidWorks2007sectionfiniteelementanalysistoolCOSMOScarriedonthestressanalysis.
Keywords:
TheLegsofhydraulicsupport;
HydraulicLoadingSystem;
Test-bed;
目录
1立柱试验台总体结构方案设计1
1.1课题研究背景和意义1
1.2立柱试验台检测项目和实验方法1
1.3拟定试验台总体结构方案3
2外加载液压系统设计5
2.1液压技术简介5
2.1.1液压系统概述5
2.1.2液压传动的优点6
2.1.3液压技术的缺点7
2.2液压加载系统工况分析及设计要求7
2.3液压加载系统方案设计8
2.3.1选择液压动力源8
2.3.2选择执行元件8
2.3.3确定控制方式8
2.3.4液压回路设计9
2.3.5选定液压油类型11
2.3.6系统压力、流量的调定和测量12
2.4拟定外加载系统原理图12
2.5加载液压缸主要参数计算14
2.5.1初选液压缸工作压力14
2.5.2确定液压缸的主要结构尺寸14
2.5.3验算最小稳定速度15
2.5.4活塞杆稳定性验算16
2.6计算系统压力17
2.6.1计算加载缸各工况压力18
2.6.2确定系统供油压力18
2.7计算系统各工况的流量18
2.8液压泵的参数计算与型号选择19
2.8.1计算液压泵的最大工作压力19
2.8.2确定液压泵的输出流量20
2.8.3选择液压泵21
2.9与液压泵匹配的原动机的选择24
2.9.1计算液压泵各工况的输出功率24
2.9.2选择电动机型号25
2.10液压元件的选择26
2.10.1液压阀类元件的选择26
2.10.2过滤器的选择27
2.10.3蓄能器的选择28
2.10.4液压油管的选择30
2.10.5液压油箱容积的计算34
2.11外加载液压系统的验算34
2.11.1系统的压力损失验算35
2.11.2系统的发热温升验算37
2.12油箱的设计38
2.12.1油箱设计要点39
2.12.2确定油箱的外形尺寸40
2.12.3油箱的结构设计42
2.13泵站结构布置设计42
2.13.1液压泵站结构设计的注意事项42
2.13.2选择液压泵站安装方式43
2.13.3电动机与液压泵的联接方式43
2.13.4液压泵站布置方案44
3外加载液压缸设计45
3.1液压缸的类型及其特点45
3.2液压缸主要结构尺寸和性能参数46
3.3液压缸缸筒和缸盖的计算46
3.3.1缸筒和缸盖的结构形式46
3.3.2确定缸筒的壁厚48
3.3.3确定液压缸的外径48
3.3.4缸筒壁厚的验算48
3.3.5缸盖厚度的计算50
3.4缸体长度的确定51
3.5活塞的最小导向长度H的确定52
3.6导向套尺寸配置52
3.6.1导向套受力分析52
3.6.2导向套尺寸与加工要求54
3.7液压缸油口直径的计算55
3.8活塞杆组件的尺寸计算56
3.8.1活塞杆组件的组成与材料56
3.8.2活塞尺寸计算及连接方式选择56
3.9加载缸密封圈的选择59
3.9.1密封装置类型选择59
3.9.2密封圈材料的选择64
3.10液压缸设计注意的问题64
4增压液压缸设计66
4.1增压液压缸工作原理66
4.1.1增压回路66
4.1.2增压液压缸结构67
4.2增压缸主要结构尺寸计算和性能参数确定68
4.2.1已知增压缸参数68
4.2.2确定增压缸的主要结构尺寸68
4.2.3确定液压缸的増压行程69
4.3增压缸大缸筒的计算70
4.3.1大缸筒和两缸盖的结构形式70
4.3.2确定大缸筒的壁厚70
4.3.3确定增压缸大缸筒的外径71
4.3.4大缸筒壁厚的验算71
4.4增压缸小缸筒的计算73
4.4.1小缸筒和两缸盖的结构形式73
4.4.2确定小缸筒的壁厚74
4.4.3确定小钢筒的外径75
4.4.4小缸筒壁厚的验算75
4.5缸体长度的确定76
4.6活塞的最小导向长度H的确定77
5试验台承载框架结构设计78
5.1机架设计的准则和要求78
5.1.1机架设计的准则78
5.1.2机架设计的一般要求78
5.1.3机架设计的传统步骤79
5.2承载框架的结构选型与三维建模79
5.2.1选择机架形式与钢板材料79
5.2.2三维设计应用的趋势80
5.2.3选择三维设计软件的关键考虑因素81
5.2.4SolidWorks的功能81
5.3承载框架的有限元分析82
6结论89
参考文献90
附录92
附录Ⅰ内加载系统原理图与选型92
附录Ⅱ框架单侧承载梁应力分布图94
附录Ⅲ框架单侧承载梁位移分布图95
附录ⅣSolidWorks最新版本SolidWorks®
2007概述96
附录ⅤCOSMOS2007简介99
致谢102
1立柱试验台总体结构方案设计
1.1课题研究背景和意义
液压支架的立柱以乳化液为工作介质,在液压支架支护采煤工作面顶板、破碎顶板方面起到了至关重要的作用。
液压支架立柱的可靠性及安全性直接关系到矿井生产的正常化及煤矿工人的人身安全。
随着中国煤炭工业的不断发展,国家对安全生产治理力度的加大,对矿用机电设备检测技术提出了更高的要求。
由于我国煤炭工业迅猛发展,大型综采配套现代化矿井逐年增加,液压支架的使用量逐年上升,并且随着技术的革新,单根立柱的缸径已经突破400mm,额定工作压力突破43MPa,额定工作阻力达到5400kN,向大缸径、超高压、大工作阻力发展是矿用液压支架发展的大势所趋,相信在不久的将来,单根工作阻力超过8000kN的立柱便会设计制造并投产使用,到那时检修量和实验的工作量也大大增加。
液压支架立柱检测设备是生产和研制高产高效液压支架的关键设备,面对迅速发展的支护技术,需要有一种能够快速、准确地检测如此大缸径、大工作阻力液压支架立柱的实验台。
为此本文设计了这台能够准确检测单根额定工作阻力为8000kN液压立柱的实验台。
1.2立柱试验台检测项目和实验方法
表1.1立柱试验台检测项目和实验方法
序号
检验项目
检验方法
1
空载行程
立柱空载,在运动速度不大于200mm/min的工况下,全行程往复运动三次
2
最低启动压力
(1)立柱空载无背压工况下,分别对活塞腔,和活塞杆腔逐渐升压至活柱塞全行程移动,记录各级缸的上腔和下腔的启动压力。
(2)立柱活柱全缩回,中缸活塞杆腔保持供液压力
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