FGY1D液壓站的設(shè)計含46張CAD圖

FGY1D液壓站的設(shè)計含46張CAD圖,fgy1d,液壓,設(shè)計,46,cad 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計）題目 FGY1D 液壓站設(shè)計 2．研究領(lǐng)域 液壓系統(tǒng)設(shè)計 3．論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞的一種傳動形式，它通過能量轉(zhuǎn)換裝置（如液壓泵），將原動機（如電動機）的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過封閉管道、控制元件等，由另一能量裝置（如液壓缸、液壓馬達）將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，以驅(qū)動負載和實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)所需的直線或旋轉(zhuǎn)運動。 液壓站是由電機帶動油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）被液壓閥實現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C械的油缸或油馬達中，從而控制了液動機方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機械做功。FGY1D 液壓站是礦井主天輪制動裝置的一種動力裝置，完成這一選題具有一定的實際意義，通過本題目的實踐可提高我的實際工作能力和一定的創(chuàng)新能力。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 液壓站具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝適應(yīng)性強、環(huán)境污染小等其他設(shè)備不可替代的性能特點，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、國防、電力電子、塑料、機械、冶金和輕工等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國以液壓站為主要產(chǎn)品的設(shè)計部門和生產(chǎn)廠已達百家之多，但 CAD 得應(yīng)用情況卻令人失望。液壓站設(shè)計與制造業(yè)的整體技術(shù)水平遠遠落后于工業(yè)發(fā)達國家，使國際市場的激烈競爭和我國落后的設(shè)計水平這一矛盾日趨尖銳。具體表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）設(shè)計手段 國內(nèi)液壓站的主要設(shè)計單位，包括占主導(dǎo)地位的第一重型機械集團公司設(shè)計院在內(nèi)的一些大型設(shè)計院所，其設(shè)計工作仍然是以圖板作業(yè)為主，設(shè)計工作的好壞完全取決于設(shè)計人員的技術(shù)素質(zhì)和工作狀態(tài)。因此，設(shè)計質(zhì)量(包括結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、設(shè)計數(shù)據(jù)的準確性等)和設(shè)計效率低、設(shè)計周期長。同時，落后的設(shè)計手段也給報價工作帶來了許多不便，如報價書編制時間長、報價偏差大等。所有這些，都在不同程度上影響著一個企業(yè)的競爭能力。 （2）分析理論 近十幾年來，雖然在某些有條件的設(shè)計院所，對液壓站的關(guān)鍵零部件也能做一些有限元結(jié)構(gòu)分析，但是由于設(shè)計手段落后，這些分析結(jié)果在設(shè)計中未能起到應(yīng)有的作用。所以，液壓站本體設(shè)計中的強度、剛度以及整體工作性能分析，仍然是以材料力學(xué)為依據(jù)，甚至僅憑經(jīng)驗和直覺。用材料力學(xué)解決這樣復(fù)雜的實際問題，不得不把空間問題簡化為平面問題，這樣就極大地偏離了實際情況。為此，人們不得不把材料的許用強度降低，以犧牲結(jié)構(gòu)的合理性來換取結(jié)構(gòu)的安全性。由于科技含量相對低，所以與日本同類產(chǎn)品比較，就顯得結(jié)構(gòu)龐大、笨重，同樣能力的設(shè)備，其重量一般都要高出 10%~20%。且其成本競爭力也完全處于劣勢。 （3）外觀造型 設(shè)備外觀造型問題，只是在最近幾年才引起人們的重視，剛剛在設(shè)計人員的頭腦中形成了一種意識。由于缺乏造型手段，這種意識最終也只能變成一種設(shè)計人員的個人行為。設(shè)計者各自為陣，各行其是，根本就談不上以此來塑造一個企業(yè)的風(fēng)格和特征。產(chǎn)品的外觀造型缺少科學(xué)與藝術(shù)方面的考慮，也是產(chǎn)品缺乏競爭能力的一個重要因素。 可以進行高度集成和全自動控制，可以根據(jù)具體的空間作出相應(yīng)的形狀，廣泛應(yīng)用于各種場合的液壓動力傳動中。現(xiàn)在的液壓站向小型高壓大流量發(fā)展，將來的趨勢就是高度自動化，機電液一體實現(xiàn)智能化。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 （1） FGY1D 液壓站液壓系統(tǒng)設(shè)計 （2） FGY1D 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） （1） FGY1D 液壓站的功用分析 （2） FGY1D 液壓站液壓系統(tǒng)設(shè)計 （3） FGY1D 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 （1）確定整個 FGY1D 液壓站液壓系統(tǒng)設(shè)計方案 （2）確定 FGY1D 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 （3）完成 FGY1D 液壓站總裝配圖 （4）完成主要部件圖：電液調(diào)壓裝置、液壓站二級制動集油路、安全制動裝置、蓄壓器裝置 （5）撰寫詳細的設(shè)計說明書 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； （1）查閱相關(guān)資料，了解本課題的研究意義、研究概況以及發(fā)展趨勢； （2）通過研究和分析確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，完成整體設(shè)計 （3）選擇液壓元件和主要部件，并進行設(shè)計 （4）液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計 （5）編寫任務(wù)設(shè)計說明書 2.論文（設(shè)計）進度計劃 第 1 周：收集相關(guān)資料； 第 2 周：閱讀整理有關(guān)資料準備寫開題報告； 第 3 周：撰寫開題報告初稿交給指導(dǎo)老師審閱修改； 第 4 周：完成開題報告，進行答辯； 第 5 周：FGY1D 液壓站的特點及應(yīng)用分析； 第 6 周：FGY1D 液壓站總體方案設(shè)計； 第 7 周：FGY1D 液壓站系統(tǒng)圖設(shè)計，進行中期檢查； 第 8 周：FGY1D 液壓站裝配圖； 第 9 周：完善 FGY1D 液壓站裝配圖； 第 10 周：FGY1D 液壓站主要液壓元件選擇及設(shè)計； 第 11 周：FGY1D 液壓站主要部件設(shè)計； 第 12 周：整理所有內(nèi)容準備編寫設(shè)計說明書； 第 13 周：編寫 FEY1D 液壓站設(shè)計說明書； 第 14 周：完成外文文獻編譯； 第 15 周：完善所有設(shè)計內(nèi)容； 第 16 周：準備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻 [1]姬毓君. 多功能液壓站設(shè)計[J]. 通用機械.2005（10） [2]孫寶成,姜林,孫楠. 液壓站的調(diào)試及常見故障處理[J]. 煤炭技術(shù).2012(04) [3]魏映,王緒奇. 液壓站的設(shè)計與降噪措施[J]. 裝備制造技術(shù).2014(12) [4]董朝盼,劉世峰,陳志華,陳明馳. 雙保壓回路液壓站設(shè)計[J]. 液壓與氣動. 2015(05) [5]朱小明. 變頻液壓站的工作原理及其應(yīng)用[J]. 液壓氣動與密封. 2007(06) [6]張利平. 《液壓站設(shè)計與使用》出版[J]. 液壓與氣動. 2004(08) [7]李維熙. 論液壓站中的電液調(diào)壓裝置[J]. 礦山機械. 2007(06) [8]馮恩民. 液壓站設(shè)計與調(diào)試中幾點經(jīng)驗[J]. 冶金設(shè)備. 1985(06) [9]李龍海. 大型液壓站設(shè)計中幾點改進[J]. 冶金設(shè)備. 1987(05) [10]胡潤珍,周國盈,陳錦目. 中央液壓站系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 重型機械. 1993(01) [11]雷天覺. 《液壓工程手冊》[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,1996; [12]劉延俊. 《液壓與氣壓傳動》[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2012.1 [13]The LEE Company Technical Center.LEE Technical Hydraulic Handbook. 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（1）供壓要求，即輸送一定流量的高壓油液，滿足傳動部分工作的流量壓力需求。輸送一定流量的高壓油液是液壓站最基本的要求，為此，液壓站必須有液壓泵、原動機、液壓油箱和液壓導(dǎo)管四部分。液壓泵需要根據(jù)傳動部分所需的最大壓力和流量來確定其最大輸出最大流量和壓力值；原動機根據(jù)液壓泵的功率確定其功率；液壓油箱根據(jù)傳動部分工況選擇其容積大小；液壓導(dǎo)管根據(jù)液壓泵的輸出壓力和流量確定其通徑和壁厚，以滿足導(dǎo)管的通油和承壓要求。 （2）安全要求，即防止液壓站工作時超壓、超溫、超污染。超壓容易使系統(tǒng)工作附件或?qū)Ч軗p壞；超溫容易使附件工作的工況要求不能滿足，溫度過高容易引發(fā)火災(zāi)；超污染是指液壓油的污染等級超過液壓站自身附件和傳動部分對油液清潔度的要求，若污染嚴重容易導(dǎo)致液壓戰(zhàn)或傳動部分工作失效。因此液壓站設(shè)計時需考慮加裝一個或多個溢流閥、油濾、散熱器，以防止液壓站工作時超壓、超溫、超污染，設(shè)計時可將超壓、超溫、超污染信號與原動機工作狀態(tài)聯(lián)鎖，當(dāng)超壓、超溫、超污染時， 電機停止工作，保證系統(tǒng)安全。 （3）便于維修。液壓站設(shè)計時需充分考慮附件、系統(tǒng)工作的可靠性、附件安裝連接、油濾濾芯的更換等因素，出油口和回油口加裝防油液外漏附件，便于液壓站與傳動部分的安裝連接。油箱底部應(yīng)加裝放油閥，便于更換油液和油箱清洗。 （4）具有良好的操縱顯示功能。液壓站的運行需要操縱控制，液壓站的運行狀態(tài)需要顯示，因此，液壓站需具有啟動、停止控制功能，一般還應(yīng)具有運行指示、液位顯示、壓力指示、溫度顯示等功能。 2、液壓站基本組成和工作原理 根據(jù)液壓站的基本要求，液壓泵站通常由以下五個相對獨立的單元組合而成，它們是：泵組、油箱組件、蓄能器組件、安全組件及控制顯示組件。實際上可以根據(jù)不同要求進行合理的取舍，設(shè)計出與工況相適應(yīng)的液壓站。 （1）泵組。泵組由液壓泵、原動機（一般為電機）、聯(lián)軸器、傳動底座及管路附件等組成。 油箱用于儲存系統(tǒng)所需的足夠的油液，散發(fā)系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的一部分熱量、分離油液中的氣體和沉淀污物。 （2）控溫組件?？販亟M件由升溫和降溫兩種控制組件組成。當(dāng)液壓系統(tǒng)的自身熱平衡不能使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍時，溫控組件液壓站的油液進行加熱或降溫，使介質(zhì)溫度始終處于設(shè)定的范圍內(nèi)。 （3）蓄能器組件用于儲存高壓油液，減小液壓站壓力沖擊。蓄能器通常由蓄能器、支承臺架等部件組成。在液壓泵站中應(yīng)用最廣的是氣囊式蓄能器。在壓力恒定性要求高時，可采用重錘式蓄能器，但其自身慣性大，影響對沖擊能量的吸收。為改善性能，可并聯(lián)氣囊式蓄能器。 （4）安全組件主要有溢流閥和液壓油濾，溢流閥用來防止液壓站壓力過高或調(diào)節(jié)液壓站出口壓力，液壓油濾的作用是從液體中分離非溶性固體微粒，防止顆粒污染物對液壓元件的磨損和堵塞小截面流道，防止油液本身的劣質(zhì)變化，保持工作介質(zhì)的清潔度。 圖 1 為典型的液壓站組成[3]。當(dāng)液壓站啟動時，電動機帶動液壓泵工作，液壓泵輸出高壓油液經(jīng)單向活門、油濾和截止閥輸出，蓄壓器用于吸收泵出口的壓力脈動， 溢流閥用于限制液壓泵的出口壓力；回油經(jīng)截止閥、單向閥、散熱器流回油箱。 圖 1 典型液壓站組成 3、液壓站設(shè)計與調(diào)試中幾點經(jīng)驗[8] 一臺質(zhì)量優(yōu)良的便于使用與維護的液壓傳動裝置，除具有正確、完善的液壓系統(tǒng)原理圖外，設(shè)計者還必須對油箱、過濾和油路塊等裝置的結(jié)構(gòu)給予足夠的重視，對液壓傳動裝置的四個組成部分：油泵、油箱、閥組合輔助部分（過濾器、冷卻器、蓄能器等）的合理配置也必須給予足夠重視。 3.1 油箱設(shè)計 （1）在油箱設(shè)計中，要使油箱有足夠的容量以保證必要的散熱能力，并在工作時保持一定的油位高度。在一般情況下油箱有效容量約為油泵每分鐘流量的 5~7 倍， 當(dāng)工作壓力低，或者油泵流量大時取下限；工作壓力高，或者油泵流量小時取上限。 （2）當(dāng)油泵采用下置時，油箱出口與油泵吸油口之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置切斷閥門。通常選擇閘板閥較好，因其流道阻力好；對于小通徑（<50 毫米）當(dāng)沒有閘板閥供選擇時， 可以使用截止閥。最好不要使用球閥，雖然球閥通道阻力小，但其開關(guān)狀態(tài)不明顯， 易造成誤操作。 （3）密封油箱上面安裝的空氣過濾器，通常采用既能過濾和吸排空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。當(dāng)液壓站較為集中（2 臺以上）或油箱容積較大（超過 1.5 立方米）時，建議由設(shè)計者選用一臺凈油機（濾油機），供油箱加油用，同時它也可以把臟油凈化后重新使用，以便防止“病從口入”。 （4）為了便于清洗，油箱底部可作成適當(dāng)斜度，在最低處設(shè)置兩個放油塞供排污油用。 （5）油箱頂面有時用作油泵裝置和其它液壓元件的安裝座板，現(xiàn)場工人往往還利用油箱頂面作臨時工作臺。當(dāng)采用鋼板焊接時，油箱蓋板厚應(yīng)比側(cè)壁板厚 2 毫米， 必要時還可以加一些型鋼支承。油箱頂面必須密封，設(shè)計時應(yīng)考慮能夠匯集污油。 （6）油箱應(yīng)有足夠數(shù)量的儀表以指示油位、油溫，除了在泵房里設(shè)置報警信號以外，在操作臺上也一定要給以顯示，以便于操作工及時掌握情況，發(fā)生故障時能夠及時處理，免得釀成事故。 3.2 過濾裝置 在液壓傳動中，液壓油的污染是使換向閥動作不靈、溢流閥堵塞以及液壓元件過早磨損的重要原因。油的污染一方面來自液壓系統(tǒng)內(nèi)部，另一方面外界的氧化鐵皮、雜質(zhì)等可能從油缸活塞桿處進入液壓系統(tǒng)。維修時操作者不注意也會把異物帶進液壓系統(tǒng)。 （1）油泵吸入口應(yīng)當(dāng)安裝過濾器，為避免吸油阻力太大，一般所選用過濾器的過濾能力應(yīng)為油泵流量（吸入量）的兩倍以上，對于自吸能力較差的軸向柱塞泵也應(yīng)當(dāng)安裝吸入阻力小的過濾器，實踐表明這對保護油泵是非常重要的，也是可行的。在這種情況下，為了保證泵有足夠的自吸能力，可以適當(dāng)增加油箱正常油位與油泵吸油口之間的高度差（液位差），并盡量減少彎頭個數(shù)（不要多于兩個）。 （2）在液壓系統(tǒng)中一般都設(shè)置回油過濾器，重要的系統(tǒng)在壓力管路上還要設(shè)置過濾器，對閥作進一步保護。回油過濾一般有兩種情況：一種是所有回油管匯集后經(jīng)回油過濾器返回油箱，一種是在泵系統(tǒng)中，采用小泵循環(huán)過濾，凈化油液。 3.3 蓄能器的使用 （1）型式的選擇：1）重錘式蓄能器的優(yōu)點是壓力恒定、結(jié)構(gòu)簡單、液位能夠進行控制（靠行程開關(guān)）。盡管它的結(jié)構(gòu)型式較老、體積大、重量重。但在軋鋼車間仍 被廣泛使用（如軋輥平衡）；2）氣液直接接觸式（簡稱大罐）蓄能器的優(yōu)點是容量大，由于罐體原始容積大，所以壓力波動值較小，一般情況下 Pmin/Pmax=0.92~0.89， 液位能夠進行控制。它適用于大流量的中低壓回路的蓄能用（如聯(lián)合機組）；3）氣囊式蓄能器是近幾年飯發(fā)展起來的新產(chǎn)品，其優(yōu)點是有標(biāo)準產(chǎn)品，使用起來簡單方便。但其壓力波動值較大，可達 Pmin/Pmax=1/3。通常設(shè)計時取 Pmin/Pmax=0.85，該比值的物理意義是：假如系統(tǒng)中泵的最高排出壓力為 200 公斤力/厘米 2，則系統(tǒng)的工作壓力只有 170 公斤力/厘米 2。氣囊式蓄能器的工作原理是：當(dāng)氣體壓縮時蓄能，氣體膨脹時放能。 （2）負荷的性質(zhì)：當(dāng)系統(tǒng)僅有泵作動力源時，在溢流閥的設(shè)定壓力范圍內(nèi)，如果負荷重，則泵的排出壓力高；如果負荷變輕，則泵的排出壓力也跟著降低。這樣對系統(tǒng)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)非常有利。若動力源中有蓄能器存在時，則一經(jīng)打開便以其最高工作壓力供油，直到平衡為止，這樣容易引起壓力沖擊，嚴重時會影響系統(tǒng)正常工作。因此使用蓄能器時負荷最好是穩(wěn)定的，越接近蓄能器的最低工作壓力越好。 3.4 其他 （1）電液換向閥換向控制油，原則上既可以采用內(nèi)控，又可以采用外控。但為了減少換向沖擊，除了選擇帶有阻尼器這種結(jié)構(gòu)外，當(dāng)壓力超過 100 公斤力/厘米 2、通徑大于 20 毫米時，建議采用外控，控制油可以用輔助泵供給。 （2）焊接式管接頭由于兩根管子接頭處有間隙存在（1 毫米左右），當(dāng)焊接質(zhì)量差時往往在管內(nèi)形成焊接瘤，而且不易被清洗掉，故建議盡量少采用。 （3）油路塊通常采用 20 號鍛鋼制造，一般上下面作為連接面（頂快除外），其余四面中三面安裝閥，一面作為進出油口連接面。 （4）對液壓件泄油口必須引起足夠的重視，例如對順序閥、減壓閥、軸向柱塞泵等的泄油口必須直接接回油箱，而不能把它與回油管相連接，否則將會造成這些元件工作不正常，乃至不能工作。使用時應(yīng)按產(chǎn)品說明書進行配管，不能粗心大意。 （5）滑閥機能為 O 型的換向閥，在中位時的密封性并不可靠，泄露量往往較大。 （6）液壓元件向外界泄露一些油是很難避免的，另外在調(diào)試或檢修中拆裝閥門也會有少量的油流出來，因此應(yīng)當(dāng)為油泵或閥組設(shè)計接油盤。 FGY1D 液壓站是礦井主天輪制動裝置的一種動力裝置，因此在完成對 FGY1D 液壓站的設(shè)計工程中，應(yīng)注意對油箱、過濾裝置、蓄能器等裝置的設(shè)計，選用適合的液壓元件，來更好地完成設(shè)計。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 審 核 簽字： 年 月 日 意 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章：