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礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 礦業(yè)工程等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文-全文預(yù)覽

2024-12-31 15:26 上一頁面

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【正文】 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 18 頁 共 28 頁 管束 分 隔 成兩 部 分,使 冷水 每 次只 能 從 一部 分 管子 通 過,待流到另一端后,在進(jìn)入另 一 部 分 管 子 而 流 出 , 以 增 大冷卻水流速,提高水的傳熱系數(shù)。 ( 2) 多管式,主要由 擋 板 , 隔 板 、 銅 管 和 外 殼 等 零 件 組 成 。 ( 1) 蛇 形 管 式 冷 卻 器 是 冷 卻 油 箱 中 油 液 的 最 簡 單 的 一 種 方式。 為了 防 止 在油 位 過 低時 啟 動加 熱 器 ,還 要 配臵 油 位 傳感 器 , 當(dāng)油礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 17 頁 共 28 頁 位低 于 加 熱器 上 方 1 0c m 時, 若 啟 動加 熱 器則 發(fā) 出 報警 信 號 ,防 止 空加熱及燒焦油品 。并適當(dāng)調(diào)整功率旋鈕 , 避免 加 熱器 局 部 溫度 過 高造 成 油 液變 質(zhì) 。 使 用 壽命 長 、安 全 、 可靠 。 加熱 芯 子采 用 耐 高溫 合 金 電熱絲作 為 熱 源, 耐 高 溫陶 交 瓷作 絕 緣 介質(zhì) , 護套 采 用 冷拔 無 縫 鋼管 或 不銹鋼 制 成 。 礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 15 頁 共 28 頁 4 熱交換器的選用 熱交 換 器 包括 加 熱 器和 冷 卻器 , 用 于控 制 液壓 系 統(tǒng) 的溫 度 , 使其處于正常工作范 圍 ,保 證 系統(tǒng) 工 作 可靠 。 計 算 公式 為 12k ( )H A t t??散 式中 k表示郵箱的 散 熱系 數(shù) ,單 位 2/ ( )W m K? 當(dāng)郵箱周圍通風(fēng) 很差 時 k=8~9 當(dāng)郵箱周圍通風(fēng) 良 好時 k=15 用風(fēng)扇冷卻時 k=15 用循環(huán)水強制冷 卻 時 k=110~174 礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 14 頁 共 28 頁 A 代表郵箱的散熱 面 積 1t 為 郵箱中工作介 質(zhì) 的溫 度 2t 為 環(huán)境 溫度 熱平衡溫度的計算 液 壓 系 統(tǒng) 各 個 部 分 所 產(chǎn) 生 的 熱 量 在 開 始 時 一 部 分 由 流 動 的 工 作介質(zhì) 及 本 體所 吸 收 ,極 少 的一 部 分 向周 圍 輻射 。 系統(tǒng)散失熱及計算 在液 壓 系 統(tǒng)中 , 郵 箱不 僅 儲存 循 環(huán) 所需 的 液壓 油 , 還擔(dān) 負(fù) 著 雜質(zhì)沉淀 、 氣 液分 離 以 及散 熱 的重 要 功 能。 一般取 全 部能 量 的 0. 03~ 5 倍, 即 4 ( ~ )HH? 式中 H 表示液壓系 統(tǒng) 的總 功 率 系統(tǒng)自生熱量的 計 算有 兩 種方 法 方法一 將液壓系統(tǒng)中各 個 元件 的 自生 熱 累 加得 到 ,公 式 為 12 nH H H H? ? ? ?發(fā) 總 方法二 液壓 系 統(tǒng) 的損 耗 功率 為 輸 入功 率 減 去輸 出 功率 , 即 泵的 輸 入 功率減去油缸和馬達(dá) 的 輸出 功 率。 假設(shè)油泵的功率 損 耗轉(zhuǎn) 化 為熱 量 , 則有 發(fā) 熱功 率 ? ? ? ?1 2 1 1b b b b bH P P Q ??? ? ? (公式 31) 礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 12 頁 共 28 頁 式中 2bP 為油泵出口壓力 , 單位 Pa 1bP 為油泵的入口壓 力 ,單 位 Pa bQ 為油泵的額定流 量 ,單 位 3/ms b? 為油泵的效率, 一 般取 值 5 b? 為油泵的功率利 用 率, 一 般取 值 ~ 0. 8 對于 變 量 泵和 非 連 續(xù)工 作 的定 量 泵 應(yīng)分 不 同的 工 況 ,按 照 其 所占時間的比例,計 算 單位 時 間內(nèi) 平 均 功率 。后 兩 種熱 量 來 源極 少 。 熱平衡校核與設(shè) 計 的目 的 就是 ( 1)驗算 熱平 衡溫 度 是 否 在 允 許的 工 作溫 度 范 圍內(nèi) ; ( 2)若不能, 計算 出 強制 加 熱 和冷 卻 的功 率 。此 時 的 溫度 成 為熱 平 衡 溫度 。 ( 6) 油品選擇 不當(dāng) 礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 10 頁 共 28 頁 熱平衡設(shè)計的必要性 一個 好 的 液壓 系 統(tǒng) 在設(shè) 計 之初 就 要 考慮 熱 平衡 , 即 系統(tǒng) 在 連續(xù) 工作時 溫 度 能穩(wěn) 定 在 一定 范 圍內(nèi) , 使 得液 壓 系統(tǒng) 動 作 可靠 , 液 壓工 作 介質(zhì)和元件達(dá)到設(shè) 計 壽命 。 ( 4)液壓系統(tǒng) 中混 入 空氣 混入 液 壓 油中 的 空 氣, 在 低壓 區(qū) 時 會從 油 中逸 出 并 形成 氣 泡 ,當(dāng)其運 動 到 高壓 區(qū) 時 ,這 些 氣泡 將 被 高壓 油 壓碎 , 受 到急 劇 壓 縮而 放 出大量的熱量,引 起 油溫 升 高。 預(yù)防措施: 在設(shè) 計 時 ,考 慮 加 大油 箱 的散 熱 面 積。在 更 換新油 時 , 新油 首 先 經(jīng)過 過 濾, 防 止 油品 在 運輸 、 保 存過 程 中 帶入 的 雜物進(jìn) 入 液 壓系 統(tǒng) 。 措施 液壓 站 在 設(shè)計 時 就 采用 了 防污 染 設(shè) 計, 在 油泵 的 進(jìn) 口和 出 口 ,油缸的 進(jìn) 口 都設(shè) 計 了 濾芯 , 保證 液 壓 系統(tǒng) 的 可靠 和 正 常工 作 。 ( 5) 油液的潤滑性、抗泡性、過濾性、空氣釋放性都將下降,對系統(tǒng)都有一定 的 傷害 。 過 高 的 油 溫 會 加 速 液 壓 油 的 氧 化 和 裂 解 ,使之失去原有的 性 能 。 ( 3) 閥芯膨脹,降低機械效率, 加 劇 機 械 磨 損 , 甚至 影 響 動 作的可 靠 性 。 例如 20 號 機 械油 , 20℃ 時 粘度 為 10 0 mm 2/s, 50℃時為 2 0 mm2/s, 7 0℃時只有 9 mm 2/s。 熱 失衡 包 括 油溫 過 高和油溫過低。它 不 但 壓力大、 轉(zhuǎn) 速 和溫 度 高 ,而 且 液壓 油 液 被泵 吸 入和 被 泵 壓出 時 要 受到 剪 切作用,所以一般 根 據(jù)液 壓 泵的 要 求 來確 定 液壓 油 液 的粘 度 。 對于 工 作 環(huán)境 惡 劣的液 壓 系 統(tǒng), 我 們 希望 液 壓油 的 粘 度隨 溫 度的 變 化 越小 越 好 ,即 粘 溫特性 好 , 粘度 指 數(shù) 高的 液 壓油 ; 我 們還 希 望液 壓 油 的粘 度 隨 時間 的 變化越 小 越 好, 即 剪 切穩(wěn) 定 性高 。壓 力 繼 電 器 161 是 在 壓力 升 高 到 Pm ax 時 動 作, 向 電氣 系統(tǒng)發(fā)送松閘的信 號 。 在 延時 過 程 中, 蓄 能 器起 穩(wěn) 壓補油 作 用 ,調(diào) 節(jié) 單 向節(jié) 流 截止 閥 的 開口 度 可調(diào) 節(jié) 其 補油 量 , 使延 時 過程中 PI 級 基本穩(wěn) 定 在 要求 值 。 司機 可 以 通過 調(diào) 節(jié)電 液 比例 溢 流 閥 7 的電壓大小 ( 0~ 10V) 來實 現(xiàn) 油 壓 的 變 化 ( P 0~Pm ax) ,從 而達(dá) 到 調(diào)節(jié) 制 動 力矩 的 目的 ,當(dāng) 電液 比 例 溢流 閥 7 的比 例 電磁鐵 控 制 電壓 增 加 時,系 統(tǒng)油 壓 升高 ,壓力 油 使 制動 器 中的 彈 簧 壓縮 ,制動 器 開 閘 ;當(dāng)電 液 比例 溢 流 閥 7 的比 例電 磁 鐵控 制 電 壓減 少 時 ,系統(tǒng)油 壓 下 降 , 被 壓 縮的 彈 簧使 活 塞 動作 , 制動 器 合 閘。液 壓站 出 油口 設(shè) 有 濾油 器 17。 為了 提 高 液壓 系 統(tǒng) 的可 靠 性, 液壓站 設(shè)計 有兩 各 油泵 與 兩 各 電液比例 調(diào) 壓 裝臵 , 一 套工 作 ,一 套 備 用。 注:圓圈內(nèi)為制動器 圖 11 盤形制動器 礦井提升機液壓剎車系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 第 3 頁 共 28 頁 液壓 站 包 括 油 箱 、 柱塞 變 量泵 、 換 向閥 、 比例 溢 流 閥、 壓 力 傳感器、 濾 芯 等組 成 。 熱失衡 會 降 低工 作 效 率、 損 壞液 壓 元 件 , 影 響設(shè) 備 運 行, 必 須 對液 壓 系統(tǒng)進(jìn)行熱平衡設(shè) 計 ,使 得 溫度 維 持 在 2 0~ 60℃ 。 在直 流 拖 動自 動 化 程度 較 高的 系 統(tǒng) 中, 由 于直 流 拖 動系 統(tǒng) 調(diào) 速性能好 , 制 動器 一 般 只是 在 提升 終 了 時起 定 車作 用 , 而在 交 流 拖動 系 統(tǒng)中
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