机械毕业设计432铲运机液压系统试验台的设计1.docx
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机械毕业设计432铲运机液压系统试验台的设计1
铲运机液压系统试验台的设计
摘要:
本文进行了铲运机液压系统试验台的设计。
对试验台系统及其工作原理做了详细具体的描述,介绍了试验台各个元件,对电动机、油箱、制动系统的工作原理和选取原则做了详细阐述。
本试验台用来测试液压泵和液压马达的压力是否符合工作需要,结构简单紧凑,操作方便,测试简单可靠。
关键词:
液压系统;试验台;压力测试;元件选取;集成块
StudyoftheHydraulicSystemofTestBoardontheScrapers
Abstract:
Thehydraulictestboardofscraperisdesigned.Thetestboardsystemandworkingprinciplearedescribedindetail.Theelementsofthetestboardareintroduced,specificallytheworkingprincipleandtheselectingprinciplesofelectricmotor,fillertankandthebrakesystemareexplainedindetail.Thetestboardisusedtotestthecompressiveforceofthehydraulicpumpandthehydraulicmotor.Thestructureissimpleanddense.Themanipulationiseasyandthetestissimpleandreliable.
Keywords:
hydraulicsystem;testboard;pressuremeasurement;componentselection;integratedmodule
前言
采矿机械行业对铲运机的需求量越来越大,质量要求越来越严格,而其中的液压系统更是显得极其重要。
考虑到具体实践中,一贯的做法是先把液压元件安装到整机中,然后对整机进行试验,如果此时发现液压泵和液压马达不能提供工程所需要的压力,那么只能将液压泵和液压马达拆卸下来,重新换装新的液压泵和液压马达。
这样不仅耽误了发货的时间,也浪费了工人们的劳动,从而影响了企业效益。
对于不是专门生产液压元件的山东黄金集团,传统液压系统试验台在价格和用途上不适合具体企业的具体需要和承受能力。
为此作者根据对液压试验台的研究和应用经验,设计、研制了一套节能、高效液压试验台,既可以实现液压系统的快速检测,又能达到节能降耗目的,能够取得良好效果。
本课题所研究的即为检验液压系统的试验台,包括试验台系统及其工作原理,液压系统组成元件比如电动机、油箱、制动装置等的工作原理和选取原则等。
试验台的平台底座的设计是本课题研究的重点,这关系到液压元件的合理布局和整个试验台是否能够试验检验的目的。
本课题的目的就是实现各种液压元件的集成和合理布局,以达到检测液压泵和液压马达压力是否能够达到要求的目的。
另外,制动装置的选取也是非常关键,一是要实现输出轴的制动,另外还要实现压力表压力数值的缓慢增加,这都关系到试验的成功程度。
在设计集成块时,要考虑到安装在上面的液压元件的位置置放的合理性,内部管道要避免出现干涉现象,在保证各种要求的情况下,尽量做到实用、美观。
1铲运机液压系统的概述
随着铲运机在工程建设中的地位越来越重要,铲运机液压系统的重要性也越来越明显。
由于工作环境比较恶劣,铲运机的故障问题也日益突出。
如今国内从事液压系统专业的技术人员还有很大缺口,测试设备也不完善,与国外还有很大差距。
所以铲运设备在国内还有很大市场前景。
1.1铲运机的概述
铲运机,包括车轮、牵引梁、车架、液压装置、带铲土机构的铲斗、支架机构和车架升降调整机构等。
在工业快速发展的今天,采矿业占有越来越重要的地位,其中对铲运设备的需求也是越来越多。
在今天大大小小的矿山上、矿井下,随处可见铲运设备,而铲运机在其中发挥着举足轻重的地位。
图1铲运机
1.1.1铲运机的特点
铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑、整平的机械。
按行走机构的不同可分为拖式铲运机和自行式铲运机。
按铲运机的操作系统的不同,又可分为液压式和索式铲运机。
铲运机操作灵活,不受地形限制,不需特设道路,生产效率高。
铲运机,属于一种铲土、运土一体化机械。
本发明的要点,是设计了一个由斗体、铲刃、破土刀、转动挡板、滑动挡板组成的带铲土机构的铲斗和由前支杆、2个侧支杆、挡板支杆组成的支架机构。
转动挡板和滑动挡板设置在斗体开口处,两者之间由合页联结,合页的两端出轴插入斗体前端的滑槽内,可沿滑槽移动。
铲刃焊固在斗体底的前端,破土刀焊固在铲刃上。
支架机构用以控制滑动挡板和转动挡板的升降。
本发明结构简单,施工效率高,适用于修河筑坝和水灾后清除淤泥等。
1.1.2铲运机的应用
现在国内常见的铲运机有电运和柴油二种,电动即有一套卷缆系统,可自行伸缩,成本比柴油铲运机低,而且又环保,柴油铲运机大多使用道依茨柴油机。
铲运机根据铲斗的体积,又分为1立方,1.5立方,2立方,3立方等,这些比较常见,也有6立方左右的,大多为进口产品。
在土方工程中,铲运机常应用于大面积场地平整,开挖大型基坑、填筑堤坝和路基等,最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。
1.1.3几种典型的铲运机
金—0.4型电动铲运机是在吸收国外同类产品技术的基础上,结台我国中小型井下矿山的实际状况,井总结我矿设计与制造金—0.75型电动铲运机经验的基础上,经过技术创新,自行研制成功的。
该机具有结构紧凑,布局合理,操作方便,制动安全可靠,铲装灵活高效,运输速度快,能耗低,无污染等优点。
主要适用于中小型井下矿山小规格巷道的掘进与缓薄、窄脉矿体的采矿作业。
通过性能测试和工业试验,于l999年4月通过了省级技术鉴定。
与会专家一致认为:
该机填补了国内中小型矿山铲运机的空白,属国内首创其整机技术性能达到国际同类产品水平。
WJ-0.75内燃机铲运机是以柴油机为动力的胶轮、铰接、铲斗前置、正装正卸式铲运机。
该机采用静液压—机械传动,四轮驱动,前后机架中央铰接。
全液压转向等先进技术,可以单人单机独立进行装、运、卸作业,适用于阶段崩落法、空场法、房柱法、留矿法、分层充填法等采矿法的出和巷道掘进出渣,要求运行净空断面不小于2.4×2.4m。
该机具有结构紧凑、操作方便、机动灵活、作业成本低、生产效率高等特点,采用Duetz低污染发动机,加上机外二次净化装置,废气污染低,是中小型地下矿山或地下工程更新换代的高效节能新型设备。
1.2液压的概述
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压传动和气压传动并称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中应用广泛的技术[1]。
1.2.1液压的特点
液压传动的优点
(1)体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;
(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速;
(3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;
(4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;
(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;
(6)操纵控制简便,自动化程度高;
(7)容易实现过载保护。
液压传动的缺点
(1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;
(2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;
(3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;
(4)用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患;
(5)传动效率低。
1.2.2液压的应用
液压传动相对于机械传动来说,是一门新兴技术。
由于液压传动具有许多的优点,在国民经济各个部门获得了广泛应用。
液压传动是机械设备中发展速度最快的技术之一。
随着机电一体化技术的发展,现代液压技术与微电子技术、计算机技术及传感技术机紧密结合,进入了一个新的发展阶段。
液压传动当前应用于很多领域,主要包括
1)工业机械。
包括应用于锻压机械、注塑机、挤压机、冶金机械、矿山机械、包装机械、机床、加工中心、试验机以及其他生产设备等,国际上一般称为工业液压技术。
2)行走机械,包括应用于工程机械、建筑机械、农业机械、汽车以及其它可移动设备等,一般称为行走机械液压技术。
3)航空及航天。
包括应用于飞机、宇宙飞船及卫星发射装置等,一般称为航空航天液压技术。
4)船舰(艇)。
包括应用于传播、舰艇中的甲板机械、操作系统及控制系统等,一般称为船舶液压技术。
5)海洋开发工程。
包括应用于海洋开发平台、海底钻探、海洋工作机械、水下作业工具等,一般称为海洋工程液压技术。
6)液压传动在阀门行业也得到很大的应用,如阀门的机床制造加工设备、阀门液压试验设备、阀门的液压传动装置等[1]。
1.2.3液压传动的基本原理
液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。
其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
液压传动是利用帕斯卡原理!
帕斯卡原理是大概就是:
在密闭环境中,向液体施加一个力,这个液体会向各个方向传递这个力!
力的大小不变!
液压传动就是利用这个物理性质,向一个物体施加一个力,利用帕斯卡原理使这个力变,从而起到举起重物的效果[2]。
2试验方法和试验项目
根据本次设计的目的,需要对液压泵和液压马达的压力指标进行测试。
2.1试验项目
根据生产的实际需要,考虑到具体实践中,一贯的做法是把液压元件安装到整机中,然后对整机进行试验,如果此时发现液压泵和液压马达不能提供工程所需要的压力,那么只能将液压泵和液压马达拆卸下来,重新换装新的液压泵和液压马达。
这样不仅耽误了发货的时间,也浪费了工人们的劳动,从而影响企业效益。
为了避免类似情况的发生,减少不必要的损失,需要对液压泵和液压马达的压力性能进行测试,以达到在装机以前检查出液压元件存在的缺陷的目的。
2.2试验方法
本设计专门针对液压泵和液压马达的压力指标进行测试,针对性强,操作方便,结构简单,效果明显。
用于测试的方法也非常简单,工作原理和原理图也很简单明了。
测试方法简单描述为:
利用电动机提供试验台工作所需要的强大动力,带动液压泵工作,液压泵从油箱中吸油,中间利用滤油器对液压油进行过滤,液压泵通过输油管和液压马达相连,液压油通过油管进入到液压马达,带动液压马达工作,中间并通过补油泵进行泄露补充和为制动液压系统提供液压油。
液压马达输出强大扭矩,并通过联轴器将扭矩传递到分动箱,经过二级传动传递到输出轴。
在输出轴上安装有液压制动装置,对输出轴进行制动。
在液压泵和液压马达的进出口分别装有一个压力表,可以对液压油的压力进行测量,检测压力是否能够达到工程要求。
如果液压泵和液压马达能够提供足够的压力,则该液压泵和液压马达合格,否则不合格,并通知原厂进行退换。
3试验台系统组成元件
3.1动力元件的选择
3.1.1电动机选取原则
在液压试验系统中,液压泵对驱动装置的要求,除了与一般油源泵一样要具有足够的功率和稳定的转速匹配之外,作为实验对象,还需要有许多其它方面的要求,如转速的调节范围要宽,转速的保持精度要高,过载能力要强等等。
具体的选用原则如下:
输出功率一定要满足被试泵的要求,并具有一定的过载能力;
转速随负载的变化要小,即动力源的机械特性要好,调节应方便;
噪声小,使用可
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