旋转式升降台的设计.docx
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旋转式升降台的设计
摘要
本课题主要是为满足高空作业的需要而设计的一个能够旋转、提升的自动化机器。
本文简明的介绍了旋转式升降台的动力性质,罗列出几个可行的设计方案,并对其进行分析、比较,而后从中确定一个最终的设计方案——利用液压技术来完成整个系统的提升和旋转,用行程控制开关来限制机构的极限提升高度,用节流阀来控制运动的速度。
把主要的内容放在了介绍系统的工作原理和控制方式以及对提升机构进行分析、计算、结构设计并完成最后的校核等方面:
其中,提升机构的设计则包括对导轨、双孔支撑、液压推杆等零件的选材、计算和结构的设计;而旋转机构的设计主要倾向于对轴和轴承的结构设计和强度的校核。
本次设计所选用的标准和符号均采用了最新的国家标准,在满足设计参数的前提下,具有结构简单、制造经济、实用性强等特点,能够广泛应用于工业安装、设备检修、机场等场合。
关键词:
旋转;升降;传动;控制
1旋转式升降台的总体设计方案
旋转式升降台广泛的应用于厂房维修、工业安装、设备检修、物业管理、仓库、航空、机场、港口、车站、加油站、体育场、博物馆、展览馆等地方,结构多以剪叉式居多,升降机宽大的平台和较大的承载能力,使其在高空作业条件下具有得天独厚的优势,不但可以提高工作效率,而且能够增强高空作业的安全性。
传动的类型有多种,按照传动所采用的机件或工作介质的不同可分为机械传动、电气传动和流体传动(液压、气压传动)。
机械传动是通过齿轮、齿条、涡轮、蜗杆、皮带、链条、杠杆等机件传递动力和进行控制的一种传动形式。
液压传动系统主要有以下四个部分组成:
能源装置:
把机械能转换成液压能的装置。
最常见的形式是液压泵,它给系统提供液压油。
执行元件:
把油液的液压能转换成机械能输出的装置。
它可以是作直线运动的液压缸、也可以是坐回转运动液压马达。
控制元件:
对系统中油液压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置。
如溢流阀、节流阀和换向阀等。
辅助元件:
保证系统正常工作所需的上述装置以外的装置。
如油箱、过滤器等。
与机械传动电气相比,液压传动具有以下优点:
(1)功率质量比大。
在同等功率下,液压装置的体积小,质量轻,即功率密度大。
(2)工作稳定。
由于体积小、质量轻、惯性小,因而启动、制动迅速,变速、换向快速而无冲击,液压装置运动平稳。
(3)无级调速。
能在运行过程中进行无级调速,调速方便,调速范围大。
(4)自动控制。
与电气、电子或气动控制相配合,对液体压力、流量和方向进行调节或控制,易于实现系统的远程操纵和自动控制。
(5)过载保护。
可以方便地用压力阀来控制系统的压力,从而防止过载,避免事故的发生。
(6)元件寿命长。
液压系统中使用的介质大都为矿物油,它对液压元件产生润滑作用,因而元件寿命较长。
(7)标准化、系列化和通用化。
液压元件标准化、系列化和通用化程度较高,有利于缩短液压系统的设计、制造周期,并可降低制造成本。
液压传动的缺点是:
(1)易出现泄漏。
液压系统的油压较高,液压油容易通过密封或间隙产生泄漏,引起液压介质消耗,并引起环境污染。
(2)传动效率低。
液压传动在能量传递过程中,常存在较多的能量损失,使传动效率变低。
(3)传动比不准确。
由于传动介质的可压缩性、泄漏和管路弹性变形等因素的影响,液压系统不能严格保证定比传动。
(4)对温度敏感。
油液的黏度随温度而变,黏度变化引起流量、泄漏量和阻力变化,容易引起工作机构运动不稳定。
(5)制造成本高。
为了减少泄漏,液压元件的制造精度要求较高,从而提高了制造的成本。
1.1旋转式升降台设计方案的比较及确定
方案
(1):
它的设计结构与塔吊的结构相似,采用电动机与齿轮减速器相连的方式来实现机构的提升和旋转。
它的提升部分(如图1.1)由驱动装置、传动装置、制动装置和工作装置四个部件所组成。
驱动装置主要采用的是交流电动机;传动装置按机构的需要,采用二级齿轮减速装置来完成转速与力矩的转换;工作装置由滚筒、滑轮组、吊钩等组成,当传动装置驱动滚筒转动时,通过钢丝绳、滑轮组转变为平台的垂直往复直线运动;制动装置可控制平台的下降速度或使其停止在空中的某一位置,不允许在重力作用下下落。
回转机构的工作装置(如图1.2)为支撑回转装置上的啮合齿轮。
该机构具有以下特点:
1.提升高度和工作幅度大,起重力矩大;
2.工作速度高,具有良好的调速性;
3.结构复杂,且平台上的工作人员危险系数大。
图1.1提升机构示意图图1.2旋转机构示意图
1.电动机2.联轴器3.制动器4.二级齿轮减速器5.滚筒
6.滑轮组7.吊钩8.平台9.齿轮10.交叉回转轴承
方案
(2):
该机构的提升部分采用多节的液压推杆(图1.3),旋转部分采用蜗轮蜗杆结构。
它的能源装置是液压泵、执行元件为液压缸、控制元件采用了节流阀和换向阀。
工作时,液压推杆推动平台作垂直方向上的往复直线运动,采用行程控制开关限制其行程;回转时电机通过带轮把动力传递到减速器,减速器再把运动传到蜗轮蜗杆,使其带动平台旋转。
图1.3多节液压推杆示意图
1.液压缸2.蜗杆3.蜗轮4.电机5.减速器6.平台
该机构具有以下特点:
1.垂直方向上可实现无级变速;
2.多节液压缸的高度过高,不便于工作人员的上下和货物的装卸;
3.回转机构无法准确的控制平台的旋转角度,且回转无法自锁。
方案(3):
本机构的提升部分采用液压原理剪叉杆,回转部分采用摇杆伸缩杆机构(图1.4),同样利用液压技术来完成旋转工作。
工作时,液压推杆推动平台在垂直方向上的往复直线运动,采用行程控制开关来限制其极限高度,利用电磁换向阀控制油路的方向,以达到控制旋转方向和角度的目的,并用调速阀来控制旋转的速度。
图1.4剪叉杆、摇杆伸缩杆机构示意图
该机构具有以下特点:
1.调速性好,借助于阀或泵、马达等控制元件可以方便的进行无级变速,且可以在运动过程中进行调速;
2.运行平稳可靠,液压元件能自行润滑,使用寿命长;
3.易于实现过载保护,借助于溢流阀等液压元件可以实现自动过载保护;
4.功率质量比高;
5.能够保证垂直方向和旋转方向上的自锁和换向;
6.节省空间。
综合考虑设计参数、制造成本、占用空间和实用性等因素,决定采用方案(3)。
1.2参数的计算
M=G+F1+F2+F3
M——驱动装置的推力,KN
G——机构本身重量,KN
F1——负载重量1.4吨
F2——机构运行所受摩擦阻力,摩擦系数f=0.2,根据《机械设计》第四版
F3——机构的储备能量,占负载重量的70%
G=Mg=1.5×9.8=14.7KN
F1=mg=1.4×9.8=13.72KN
F2=0.2×(G+F1)=0.2×(14.7+13.72)=5.684KN
F3=70%F1=70%×13.72=9.604KN
M=G+F1+F2+F3=14.7+13.72+5.684+9.604=43.708KN
2升降机构的设计
2.1旋转工作台及剪叉板的设计
2.1.1旋转工作台的设计
金属结构是升降台重要组成部分之一,金属结构材料的选择直接关系到升降机工作的安全性和经济性,升降机的频繁升降受变化的动载荷,因此要求金属结构的材料具有较高的强度和刚度稳定性,且具有较好的时效性和防腐性。
金属结构主要构件所用的材料有普通碳素钢、优质碳素结构钢、普通低合金钢和合金结构钢,金属结构的支座常用铸钢。
碳素钢材
碳素结构钢是一种低碳钢,其含碳量不超过0.22%,低合金钢也是一种低碳钢,它含有不超过2.5%的合金元素(锰、硅、铜、铬、镍、硼等)。
用碳当量来衡量钢材的可焊性表明,Q235和15Mn的可焊性都是良好的。
常用碳素结构钢的物理性能如下:
弹性模量E=2.1×104MPa
剪切弹性模量G=8.1×104
线膨胀系数a=12×107
容重r=7.85×104N/m
扎制钢材
由钢材扎制成的钢板和型钢是制造起重机金属结构最基本的元件。
按国际GB709—65规定,厚度为4.5~60mm,宽度1200×3000mm,长度6~8mm,厚钢板由Q235、15Mn、15MnTi等材料扎成。
1.钢板的厚度δ=4.5~6mm,其厚度间隔为0.5mm;
δ=7~30mm,其厚度间隔为1mm;
δ=32~60mm,其厚度间隔为2mm;
常用厚度为:
5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、36、40、46、50、60mm
2.钢板宽度间隔为0.5m,但宽度不得小于0.6m,长度为100mm的倍数,但不得小于1.2m
3.标记方法:
例如厚20mm,宽1000mm,长8000mm的热扎厚钢板,其表示方法为20×1000×9000
选材原则:
(1)金属结构的类型:
一般轻型架结构多选用碳素结构钢扎成的型钢,最小角钢不得小于45×45×5,重型架结构可考虑采用低合金钢,板梁结构多选用碳素结构钢材扎制成的板材,钢板的厚度不宜小于6mm,如有特种防腐涂层时,可不小于5mm,对特种用途的起重机结构,如受到重量的限制及构造上的要求不得不减薄厚度时,考虑到焊接工艺,亦不可小于4mm。
(2)金属结构的载荷性质
承受动力载荷的结构为工作类型级别较高(A5级以上)的结构,宜选用疲劳强度较高的镇静钢材,而不应选用低合金钢作为受力构件,更不要用铝合金,因铝合金虽轻,但疲劳强度很低。
(3)金属结构的工作温度
对低温下工作的起重机金属结构应选用低温敏感性低、冲击韧性较高的材料,如平炉镇静钢Q235或低合金钢15Mn,而不能采用沸腾钢或半镇静钢。
(4)金属结构的工作环境
对于露天工作且有腐蚀性介质的起重机金属结构,应选用具有防腐性能的材料,如16MnCu或C类钢。
设计起重机金属结构提倡多用高强度低合金钢,但不能不分受力大小而一律采用。
只有当结构杆件或构件的强度、刚度和稳定三大问题中,强度是决定因素时,选用低合金钢才能达到节省材料,减轻自重的目的。
综上所述,本设计中升降台(如图2.1)的底座采用20mm的厚钢板,由于升降台的载荷较大,所以在底部加上角钢作为板筋,材料是Q235钢,这种钢在制作过程中,由于放入的脱氧剂很少,在结晶过程中,钢水沸腾需要不停的搅拌使钢能够高质量的凝固。
Q235满足抗压强度在235MPa时提升。
因此,工作台的材料是Q235,护栏是建筑用的普通钢管。
图2.1升降台平台
2.1.2剪叉杆的设计
剪叉杆(如图2.2)是升降台的重要组成结构。
此设计采用12mm厚的Q235钢板焊接而成,Q235具有良好的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能,广泛应用于一般要求的零件和焊接结构,如受力不太大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、支架、建筑结构、桥梁等。
机构采用了空心的结构,这样不仅减轻了机构本身的重量,而且提高了系统的刚度,增加了升降台的承载能力,由于采用了双孔支撑,故在剪叉杆的铰接处需要特殊处理,不仅保证了机构的刚度,而且使其收放自如。
图2.2剪叉杆
剪叉杆强度的校核:
当剪叉杆为水平位置时所受的载荷最大,因此只要在该位置时的强度符合要求,剪叉杆的强度就满足要求。
查《机械工程材料手册》第二版,[σB]=375~500MPa。
F=
=
=3642.3N
S=100×84-76×60=3840mm2
σB=
=
=0.95MPa<[σB]
M——驱动装置的推力,M=43708N
n——剪叉杆的数量,n=12
F——每个剪叉杆受的力,N
S——剪叉杆的截面积,mm2
σB——剪叉杆的抗压强度,MPa
所以剪叉杆的强度满足要求。
剪叉杆长度的校核:
设计要求的高度为4500mm,可实际需要剪叉上升的高度为1500mm,剪叉杆的有效长度为2152mm,因此可以满足提升高度的要求。
2.2双孔支承的设计
2.2.1支承部件的材料选择
应根据机械系统支承件的功能要求来选择它的材料,当导轨与支承件做成一体时,按导轨的要求来选择材料;当采用镶装导轨或支承件上无导轨时,则仅按支承件的要求选择材料。
支承件的材料有铸铁、钢、轻金属和非金属。
铸铁:
灰铸铁的流动性好,具有良好的铸造性能,容易铸造成形状复杂的各种构件。
同时,它的阻尼系数大,抗振性能好。
但铸造工艺必须做木模,制造周期长。
铸造还容易产生缩孔、气泡和砂眼等缺陷,而这些缺陷往往要在机械加工中才能发现,因此在设计中应用的不太广泛。
支承件常用的铸铁有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。
钢:
支承件用钢板或型钢焊接成形时,常用3号或5号钢,也可用Q235、20和25号钢、15Mn、16Mn、20Mn、15MnTi、15MnSi等。
用钢材焊接支承件的优点是:
(1)不需制作木模和浇铸,生产周期短,且不易出废品。
(2)质量轻。
(3)可以采用全封闭的箱形结构,而铸造工艺必须留出砂孔。
(4)结构有缺陷容易补救。
轻合金:
轻合金应用于支承件较多的是铝合金。
它的密度小,有些铝合金尚可通过强化处理,以提高其强度,使其具有良好的塑性、低温韧性和耐热性。
对于减轻支承件的重量具有重大意义。
常用的铸铝合金材料有ZAlSi7Mg、ZAlSi12Cu2Mgl、ZASi9Mg、ZAlZn1Si7。
钢筋混凝土:
混凝土的比重是钢的1/3,弹性模量是钢的1/10~1/5,它的阻尼比铸铁还大。
采用它作支承件可以获得良好的动态特性。
因此,对于受载荷均匀、截面积较大、抗振性要求高的支承件可以采用。
升降台的剪叉杆固定在双孔支撑上,随滑动导轨移动达到升降的目的。
因此,该支撑是升降台机构中重要的零件。
考虑支撑的受力情况,选用综合机械性能良好的Q235钢作为支撑的材料,并且用两端支撑提高强度及其稳定性。
其结构如图2.3所示:
图2.3双孔支承
2.2.2支承件的静刚度
支承件的变形一般包括自身变形、局部变形和接触变形三部分。
普通车床的床身,载荷通过导轨面作用到床身上,使其产生的变形属于自身变形;导轨与床身连接过渡处的变形为局部变形;两导轨配合面的变形为接触变形。
局部变形和接触变形有时还占主要地位。
上述三种变形在本次设计中均能出现,因此设计时应注意这三类变形的匹配,并加强其薄弱环节。
(1)自身刚度:
支承件抵抗自身变形的能力称为支承件的自身刚度。
支承件所受的载荷主要是拉压和弯扭,其中弯扭是主要的。
因此,支承件的自身刚度主要考虑的是弯曲刚度和扭转刚度。
自身刚度主要取决于支承件的材料、构造形状、尺寸和隔板布置等。
(2)局部刚度:
局部变形发生在载荷集中之处。
局部刚度取决于受载荷部位的构造尺寸几筋的配置。
(3)接触变形:
为了提高固定接触面之间的接触刚度,应预先施加一个载荷,使两接触面之间在承受外载荷之前已有一个预加压强。
为了使外载荷的作用不引起接触面之间压强有大的变化,所施加的载荷应远大于外载荷。
2.2.3提高支承件的接触刚度
无论上活动接触面或是重要的固定接触面,都必须配磨或配刮,以增加实际的接触面积,从而提高其接触刚度。
固定结合面配合时,表面粗糙度不得大于Ra=1.6μm;配刮时,每25×25mm2面积之内,高精度机床为12点以上,精密机床为8点,普通机床为6点,并应使接触点均匀。
一般用力矩扳手拧紧螺钉,在两接触面上施加预压力,是接触面件的平均压强约为5MPa。
在确定螺钉的尺寸和分布螺钉的位置时,既要考虑施加预压力的需要,又要注意支承件的受力情况。
从抗弯强度考虑,在受拉一侧应布置较多一些的螺钉。
从抗刚度考虑,螺钉应均布在四周。
如在连接螺栓轴线平面内布置肋条,则可适当提高接触刚度。
2.3导轨的设计
2.3.1导轨的材料选择
孕育铸铁(TH300):
在铁水中加入少量孕育剂硅和铝而构成的孕育铸铁,可使铸件获得均匀的珠光体和细片状石墨微粒并能够产生润滑作用,又可吸引和保持油膜,因此孕育铸铁的耐磨性比灰铸铁高,在本次设计中导轨以及导轨固定板均采用孕育铸铁。
2.3.2导轨的结构设计
直线运动的滑动导轨截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形和圆形,并可以相互组合,一对导轨一凸一凹,支撑导轨为凸形不易积存较大的切屑,但是也不容易存留润滑油,因此,适用于不易防护、速度较慢的进给运动导轨。
支撑导轨为凹形易存留润滑油,除由于进给导轨外,还可以用于主运动导轨,如龙门刨床的床身导轨,但是必须很好的防护,以免落入切屑和灰尘。
本次设计采用的是T型滑动导轨(如图2.4),由于T型固定导轨(如图2.5)是封闭的环型,因此要求有较高的制造精度和较高的表面粗糙度。
图2.4T型滑动导轨
图2.5T型固定导轨
2.3.3导轨的防护与润滑
一切机器设备的润滑目的,都是为了减少工作面的摩擦及由此造成的能量损失、减少工作表面的磨损及发热,提高其寿命、保持机器的工作精度及提高机器的工作效率;此外。
润滑剂还有冲洗污物、防止表面腐蚀的功能。
在机械行业中,常用的润滑剂有润滑油和润滑脂,另外还有水及固体润滑剂等供选择。
滑动导轨用润滑油,滚动导轨则两者都可以选用。
本次设计采用滑动导轨,因此采用润滑油。
导轨润滑油的粘度根据导轨的工作条件和润滑方式选择:
高速低载荷可用粘度较低的油,反之则用粘度较高的油;低载荷,中高速的中小型设备导轨可采用N32导轨油,重型设备的低速导轨可采用N86导轨油;中等载荷的中低速导轨可采用N46导轨油。
润滑油的主要质量指标
(1)粘度
它是液体最基本的,也是最主要的物理性质指标。
液体受外力作用移动时,液体分子间的阻力称为粘度。
粘度一般随温度的升高而下降。
一般是高负荷、低转速的部位用高粘度油;反之用低粘度油。
(2)粘温特性
润滑油的粘度随温度升高而降低;反之,随温度下降而升高。
这种性能就叫粘温特性。
润滑油随工作温度的变化而引起粘度的变化越小越好。
一般用粘度比和粘度指数来表示。
(3)闪点和燃点
润滑油加热到一定温度就开始蒸发成气体,它与周围空气形成混合物,同火焰接触时,发生闪火花现象的最低温度,称为闪点。
它是润滑油安全工作的一个重要指标,它至少要高于设备工作温度20~30℃才能确保安全。
(4)凝固点
油品受冷后,失去其流动性的最高温度,称为凝固点。
在冬季,特别在寒冷地区,在无采暖设备条件下工作机械无论是集中循环润滑还是分散润滑,它都是一项重要的技术指标。
另外,还有酸性、腐蚀等指标。
本次设计的旋转式升降台采用的是中低速导轨,根据上述润滑油的指标,参考《机械设计实用手册》第二版,采用N32导轨油。
导轨的结构如图所示。
2.3.4导轨的摩擦力
图2.6T型导轨装配图
由于T型固定导轨和T型滑动导轨有多个表面相接触,因此所受摩擦力很大,影响了传动的效率,这一点也是本次设计的不足之处。
为改善这一条件,在制造过程中要求导轨具有较高的制造精度;导轨所有配合均为间隙配合,且放入选定的润滑油来减小摩擦;保证双孔支撑与T型固定导轨的联接为普通联接,而T型固定导轨和导轨固定板的联结为紧固联结。
2.4液压元件的选择
液压传动系统的基本回路包括压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路以及其他控制回路。
下图所示为旋转式升降台液压系统的工作原理图。
其动作如下:
液压泵使液压油向上流动,经过电磁换向阀通到液压缸。
用行程控制开关限制其行程,用液控单向阀来保证升降台在提升过程中任何位置停止,用节流阀来限制油压。
图3.7液压系统工作原理图
1.液压泵2.溢流阀3、11.三位四通电磁换向阀4.10节流阀
5.单向阀6、8液压缸7、9.行程控制开关
2.4.1液压泵的选择
液压泵是液压系统的动力源,它向系统提供一定压力、流量和清洁度的工作介质,是液压系统的重要组成部分。
目前液压传动在各种机械上的应用越来越广,这些应用可分为两类:
一类是用在固定设备上的,另一类是用在行走机械上的,这两类机械的工作条件不同,所以液压的主要特征参数以及液压泵的选择也有所不同。
液压泵的类型有定量泵和变量泵之分:
定量泵可分为齿轮泵、叶片泵和螺杆泵,变量泵可分为叶片式、轴向柱塞式和径向柱塞式。
1.液压泵的类型选择
(1)依据初定的系统压力选择泵的结构形式。
一般当工作压力P≤21MPa时,选用齿轮泵和双作用叶片泵;当P>21MPa时宜选用柱塞泵。
(2)若原动机为柴油机、汽油机,主机为行走机构,宜选用齿轮泵、双作用叶片泵。
双作用叶片泵因瞬时理论流量均匀而用于噪声指标要求教高的主机。
(3)若系统采用节流调速回路,或可通过改变原动机的转速调节流量,或系统对速度无调节要求,可选用定量泵或手动变量泵,此时手动变量泵一旦调定即相当定量泵。
(4)若系统要求高效节能,应选用变量泵。
恒压变量泵适用于要求恒压源的系统;限压式变量泵和恒功率变量泵适用于要求低压大流量、高压小流量的系统;电液比例变量泵适用于多级调速系统;负载敏感变量泵适用于要求随机调速且功率适应的系统;双向手动或手动伺服变量泵多用于闭式回路。
(5)若液压系统有多个执行元件,各工作循环所需的流量相差很大,应选用多泵供油,实现分级调节。
综上所述,本次设计选择的液压泵的类型为齿轮泵。
齿轮泵分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵。
由于对泵的要求不高,因此,选择结构最为简单的内啮合齿轮泵。
它的结构紧凑,体积小,质量轻,由于两齿轮同向异速转动,齿面滑动速度小,磨损小,使用寿命长;流量、压力脉动小,噪声低;自吸能力强,允许转速高,容积效率高。
缺点是齿形复杂,制造精度要求高,造价稍贵。
2.调压方式的选择
(1)旁接在液压泵出口用以控制系统压力的溢流阀在进、回油路节流调速系统中保证系统压力恒定,在其他场合则为安全阀,限制系统的最高压力。
一般系统选用弹簧加载式溢流阀,如需要自动控制应选用电液比例溢流阀。
(2)中低压小型液压系统为获得二次压力可选用减压阀的减压回路,高压系统宜选用单独的控制油源,以免在减压阀处出现过大的能量损失。
减压阀的加载方式也可根据系统要求选用弹簧加载式或比例电磁铁加载式。
(3)当系统中有垂直负载作用时应采用平衡阀平衡负载,以限制负载的下降速度。
由顺序阀和单向阀简单组合而成的平衡阀,性能往往不够理想,不能应用于工程机械,如起重机、汽车吊等液压系统。
实际使用的平衡阀为了使执行机构动作平稳,还要在其各运动部位设置很多阻尼,选择平衡阀的结构等要根据执行机构的具体要求而定。
(4)为使执行元件不工作时液压泵在很小的输出功率下运行,定量泵系统一般通过换向阀的中位或电磁溢流阀的卸载位实现低压卸载;变量泵则可实现压力卸载或流量卸载,流量卸载时换向阀的中位选O型等滑阀机能。
需要指出的是:
若换向阀为电液换向阀,采用压力卸载时,需保证卸载压力不低于液动阀要求的最小控制压力。
本次设计采用第一种调压方式,采用溢流阀来限制系统压力。
3.换向回路的选择
(1)对装载机、起重机、挖掘机等工作环境恶劣的液压系统,主要考虑安全可靠,一般采用手动换向阀。
由若干单联手动滑阀及安全溢流阀、单向阀、补油阀等组成的多路换向阀,因具有多种功能,其中串并联型的各滑阀之间的动作互锁,各执行元件只能实现单动,因而得到广泛应用。
(2)若液压设备要求的自动化程度较高,应选用电动换向,即小流量时选电磁换向阀,大流量时选电液换向阀或二通插装阀。
需要计算机控制时选择电液比例换向阀或电液数字阀。
采用电动时,各执行元件之间的顺序、互锁、联动等要求可由电气控制系统完成。
(3)采用手动双向变量泵的换向回路,多用于起重卷扬、车辆马达等闭式回路。
本次设计的提升部分和旋转部分均采用电磁换向机构。
4.液压泵的选择计算
不同类型和规格的液压泵,其额定工作压力也不同。
选择液压泵的额定工作压力时应比设计系统时计算出的最大压力大25%左右,以便留出适当的压力储备,若对液压系统的可靠性要求特别高,则液压泵的额定工作压力还可以选择更好一些。
P1=
=43.708×103/(2×452×3.14)=3.6MPa
P2=
=43.708×103/(3.1
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