【正文】 Pa以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達25MPa，不如紫銅管易彎曲。各元件間連接管道的規(guī)袼按元件接口處尺寸決定，液壓缸進、出油管則按輸入、排出的最大流量計算。A ≥ (215)式中：A－軟管的流通截面積 cm2－管內(nèi)流量 L/min－管內(nèi)流速 m／s由公式2－15得：A ≥＝ cm2由式A＝得，軟管的內(nèi)徑d ＝＝ mm 按手冊選取成品軟管型號：公稱內(nèi)徑:19mm內(nèi)徑最小值: ，最大值: 1型增強層外徑最小值: 1型增強層外徑最大值: 26mm 油管管接頭的選擇管接頭用來把管子與管子或管子與元件連接起來。軟管用兩端開放式快換接頭，鋼管用焊接式管接頭。Σq—同一油箱供油的各液壓泵流量總和。 管路中紊流流動，沿程損失ΔpT可按下經(jīng)驗公式計算： ΔpT = (218)式中：—沿程阻力系數(shù)，它是Re的相對粗糙度。一般工程機械、礦山機械類液壓系統(tǒng)正常工作油溫為50～80℃；最高允許油溫為90℃。℃），得油液溫升：ΔT=== ℃設(shè)環(huán)境溫度為T2=20℃，則熱平衡溫度為：T1= T2 +ΔT=20+=℃80℃不在一般允許的溫度范圍內(nèi)，但并沒有大于它的最高允許溫升，所以采用擴大油箱容積的方法改善溫升，增大至3000L。油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。回油管口要斜切45176。 （5）油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。適用于所有介質(zhì)。采用發(fā)黑處理，散熱好。圖2－9 吸油口位置 為觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況，應(yīng)在油箱的側(cè)面安裝液位計。本液壓系統(tǒng)采用集成油路快配置，在油箱上方設(shè)置一總回液口。考慮油箱內(nèi)表面的防腐處理時，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經(jīng)濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。對于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清理。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。 油箱設(shè)計要點℃），當(dāng)周圍通風(fēng)很差時，K≈8～9；周圍通風(fēng)良好時，K≈15；用風(fēng)扇冷卻時，K≈23；用循環(huán)水強制冷卻時的冷卻器表面K≈110～175；A —為散熱面積(m2)，當(dāng)油箱長、寬、高比例為1∶1∶1或1∶2∶3，油面高度為油箱高度的80%時，油箱散熱面積近似看成A＝ (m2)，式中V—為油箱容積(L)；ΔT —為液壓系統(tǒng)的溫升(℃)，即液壓系統(tǒng)比周圍環(huán)境溫度的升高值；當(dāng)液壓系統(tǒng)工作一段時間后，達到熱平衡狀態(tài)，則：PH＝P′所以液壓系統(tǒng)的溫升為：ΔT= （2－21） 計算所得的溫升ΔT，加上環(huán)境溫度，不應(yīng)超過油液的最高允許溫度。則系統(tǒng)的最低調(diào)定壓力：p0＝26＋＝（Mpa） 系統(tǒng)的發(fā)熱溫升驗算系統(tǒng)發(fā)熱來源于系統(tǒng)內(nèi)部的能量損失，如液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失、溢流閥的溢流損失、液壓閥及管道的壓力損失等。當(dāng)液壓元件規(guī)格型號和管道尺寸確定之后，就可以較準(zhǔn)確的計算系統(tǒng)的壓力損失，壓力損失包括：油液流經(jīng)管道的沿程壓力損失ΔpL、局部壓力損失Δpc和流經(jīng)閥類元件的壓力損失ΔpV，即： Δp=ΔpT+Δpj+ΔpV Mpa (217)（1）驗算系統(tǒng)最長管路，大泵出油口至加載缸的壓力損失 1）沿程損失計算知其內(nèi)徑d＝，長L＝15m，通過的流量Q總＝ L／min＝／s，工作介質(zhì)為L－HM32普通液壓油，工作溫度下的粘度＝ m2／s，密度＝900kg／m3 ，液壓系統(tǒng)元件采用集成油路塊的配置形式。V=KΣq (2－16)式中：K—系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中、高壓系統(tǒng)取5～7；對于固定設(shè)備，空間面積不受限制的設(shè)備，則應(yīng)采用較大的容量。把板式連接的液壓閥貼裝在液壓集成塊表面；或者把蓋板插裝閥或螺紋插裝閥插入油路塊的腔孔中，；利用油路塊內(nèi)部的加工孔道把各閥的相應(yīng)油口溝通以組成局部回路，既可省掉許多管子，又使結(jié)構(gòu)緊湊、裝拆方便，已成為許多液壓系統(tǒng)的典型做法。按式（214），計算吸油管、壓油管的壁厚δ：1）吸油管δ≥= mm ，取δ=5mm則吸油管的外徑D=50mm2）壓油管δ≥= mm，取δ=4mm則壓油管的外徑D=28mm根據(jù)計算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格油管，吸油管505，284。元件運動時要用軟管，有時為了裝拆方便也用軟管。液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。根據(jù)求出的有效容積并考慮其他要求，即可選擇蓄能器的形式。本系統(tǒng)的粗濾器選擇型號為TF250100F過濾精度為100的磁性過濾器，為不影響液壓泵的自吸性，兩個粗濾器的流量選擇2倍于泵的額定流量250 L／min。吸油過濾器主要用來保護泵不被較大顆粒損壞，一般用網(wǎng)式粗濾器。（3）通流能力：按通過最大流量確定。（1）電液換向閥型號 HWEH16HJ20/6AW22050 最大工作壓力(P、A、B口) 35MPa 通徑 16mm數(shù)量 2 個（2）溢流閥型號 DB15A1－50／315YW220N電磁先導(dǎo)式溢流閥，油口A、B、X最高工作壓力 35 MPa 板式閥，流量250 L／min 通徑 15mm數(shù)量 2 個（3）液壓雙向鎖型號 SV20PB230/2最高工作壓力 35 MPa 通徑 20mm數(shù)量 2對（4）單向閥型號 S20P220泵出油口 2個，增壓回路4個，最高工作壓力 35 MPa 板式閥，通徑 20mm開啟壓力 Mpa（5）單向調(diào)速閥型號: QH20 通徑: 20 mm流量: 100 L用立臥式電動機時，泵可以通過鐘形罩安裝在電動機的法蘭上。由式2－9得排量泵的排量 = (ml／r) (2－10)本系統(tǒng)擬選用三相四極異步電動機，此類電動機的實際轉(zhuǎn)速約為1450 r/min，由式211計算兩泵的排量分別為：變量泵 = = (ml／r)定量泵 = = (ml／r) 確定液壓泵型號型號 A7V28DR 斜軸式軸向柱塞泵壓 力 額定35MPa 最大40 排 量 ／r ／r最高轉(zhuǎn)速 3000 r／min流 量 ／min (1450r/min)功率 24kW (35MPa)轉(zhuǎn)矩 156 N變量方式的選擇要適應(yīng)系統(tǒng)的要求，實際使用中要弄清這些變量方式的靜特性、動特性和使用方法。開式回路中需要泵具有一定的自吸能力。雖然樣本上寫著容許的轉(zhuǎn)速范圍，但最好是在與用途相適應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速下使用。取ΣΔp=泵的最高工作壓力：pp 26+= Mpa上述計算的pp 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。強調(diào)安全性、可靠性時，還應(yīng)留有較大的余地。但是提高壓力也帶來一些問題，如元件壽命縮短，易于發(fā)生閥的卡死及自激振蕩，液壓油易變質(zhì)，內(nèi)泄漏加大，油溫升高，必須采取措施防止漏油。當(dāng)排油直接回油箱時＝1 —缸筒內(nèi)徑　　　　mm　　 —活塞桿直徑　　　mm —當(dāng)活塞桿伸出時為進油壓力，當(dāng)活塞桿伸出時為排油壓力 —當(dāng)活塞桿伸出時為排油壓力，當(dāng)活塞桿伸出時為進油壓力將數(shù)據(jù)代入式2－1得： 因＝8500 kN計算得?。?m = m根據(jù)GB/T23481993選取相近的尺寸加以圓整：＝400 mm =320 mm則= m2 = m2 驗算最小穩(wěn)定速度對選定后的液壓缸內(nèi)徑必須進行最小穩(wěn)定速度驗算。表2－3 LHM液壓油換油指標(biāo)(SH/T 0599—1994)項目換油指標(biāo)試驗方法40℃運動粘度變化率(%)超過+15或10GB/T 265，經(jīng)計算水分(%)大于GB/T 260色度增加(比新油)，號大于2GB/T 6540酸值降低(%)超過或增加值(mgKOH/g)大于GB/T 264，經(jīng)計算正戊烷不溶物(%)大于GB/T 8926A法銅片腐蝕(100℃，3h)，級大于2aGB/T 5096注：允許采用GB/T 511方法，使用60～90℃石油醚作溶劑，測定試樣機械雜質(zhì)。帶有電液閥的方向控制回路對液壓油的清潔度有嚴(yán)格的要求，為保證系統(tǒng)可靠工作，并且考慮到日常維護的方便，選用近年流行的新型產(chǎn)品――反沖洗過濾器作為系統(tǒng)的細濾器。液壓沖擊時所出現(xiàn)的最大壓力（即沖擊壓力）往往比正常情況下的壓力大好幾倍。（2）速度控制回路 用流量控制閥來實現(xiàn)執(zhí)行器速度的控制。查閱該類檢測設(shè)備的資料，本類設(shè)備加載缸的最大工作壓力可高達70～100 MPa，而目前國內(nèi)液壓泵的最高供油壓力為40 MPa。因此擬定幾種符合目的的液壓回路，再從成本、重量、使用方便等方面進行對比論證，確定最合適的液壓回路。加載缸空載運行速度與縮回速度相等，確定無桿腔面積A1 等于有桿腔面積 A2的2倍，即A1 = 2A2 。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護——借助于設(shè)置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。控制元件近20－30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，屆世界領(lǐng)先地位。1925 年維克斯()發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達)把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動。本試驗臺的液壓加載系統(tǒng)和試驗臺承載框架是這次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容，下面從這兩方面入手，確定方案。因有時間的限制，以上所列的個別內(nèi)容不夠細致。由于我國煤炭工業(yè)的迅猛發(fā)展，大型綜采配套現(xiàn)代化礦井逐年增加，液壓支架的使用量逐年上升,并且隨著技術(shù)的革新，單根立柱的缸徑已經(jīng)突破400mm，額定工作壓力突破43Mpa,額定工作阻力達到5400kN，向大缸徑、超高壓、大工作阻力發(fā)展是礦用液壓支架發(fā)展的大勢所趨，相信在不久的將來，單根工作阻力超過8000kN的立柱便會設(shè)計制造并投產(chǎn)使用，到那時檢修量和實驗的工作量也大大增加。本文對能夠兼容歐洲標(biāo)準(zhǔn)且能夠檢測最大工作阻力8500kN液壓支架立柱試驗臺的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，介紹了立柱性能檢測的方法、試驗臺的系統(tǒng)組成、原理和特點,設(shè)計了加載系統(tǒng)和承載框架。三、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)試驗長度： 1600～6500 mm試驗缸徑：Ф220（工作阻力1597kN）～Ф500mm（工作阻力8443kN）承載能力： 18000 KN額定加載： 15000 KN最大加載： 17000 KN加載行程： 1200 mm平均加載速度： 200mm/min控制方式： 電腦智能化控制試驗臺控制： 液壓系統(tǒng)控制立柱控制： 乳化液系統(tǒng)控制裝機功率： KW規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)： 歐洲標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重量： Kg外形尺寸LxBxH： 1200030002400 mmmmmm院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：摘 要液壓支架是現(xiàn)代煤礦綜采工作面中的配套支護設(shè)備,立柱是其主要結(jié)構(gòu)件。，借助于三維軟件SolidWorks 2007進行設(shè)計，對框架結(jié)構(gòu)進行了三維建模，并借助于SolidWorks 2007的一款有限元分析工具COSMOS進行了應(yīng)力分析。 本文設(shè)計的內(nèi)容本文主要設(shè)計了液壓支架立柱試驗臺的結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容包含試驗臺的液壓加載系統(tǒng)設(shè)計、加載液壓缸設(shè)計、增壓液壓缸設(shè)計及試驗臺承載框架設(shè)計。(不包括底閥的阻力損失)3活塞桿腔密封性能立柱縮至最小高度對活塞桿腔加2 ，閉鎖密封腔穩(wěn)壓5分鐘在同溫下壓力不得下降、不得滲漏4中心讓壓性能立柱全部外伸，將安全閥開啟壓力調(diào)至額定工作壓力（1） 用102mm/min速度，進行2次行程100mm的讓壓試驗（2） 用21mm/min速度，進行2次行程20mm的讓壓試驗（3） 多級立柱級間轉(zhuǎn)換處用102mm/min速度，進行2次行程100mm的讓壓試驗5中心過載性能（1）外加載步驟：①②壓力腔閉鎖③，在3min內(nèi)作密封試驗④卸載后測量缸筒擴徑殘余變形內(nèi)加載步驟：①（953）%②立柱兩端固定，③壓力腔閉鎖1次3min，在3min內(nèi)作密封試驗④卸載后測量缸筒擴徑殘余變形（2） 全縮回2倍額定載荷立柱全縮回，在外部施加2倍額定工作阻力1次3min6偏心加載，閉鎖壓力腔，按規(guī)定偏心量外加額定工作