開題報(bào)告--大型啟閉機(jī)液壓缸的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-17 16:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化，實(shí)際上已有很大的發(fā)展。這不僅表現(xiàn)在液壓缸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、工作范圍的擴(kuò)大、品種規(guī)格的增多和工作性能的提高，而且還表現(xiàn)在對(duì)液壓缸的研究正在逐步深化，設(shè)計(jì)、計(jì)算的理論正在逐步完善。從國內(nèi)外的技術(shù)資料和專利中可以看出，各種結(jié)構(gòu)新穎的液壓缸不斷出現(xiàn)，其共同特點(diǎn)是液壓缸結(jié)構(gòu)復(fù)合化。例如以液壓缸為主體，將電機(jī)、泵、閥和其它元件組裝為一體，構(gòu)成獨(dú)立的液壓部件；將氣缸和液壓缸裝在一起，使用氣體動(dòng)力推動(dòng)液壓缸工作；將擺動(dòng)液壓缸和推力液壓缸組裝在一起，實(shí)現(xiàn)多自由度的動(dòng)作要求；將若干不同行程的液壓缸串聯(lián)起來，經(jīng)過不同的動(dòng)作組合，進(jìn)行各種不同長(zhǎng)度的點(diǎn)位控制；將液壓缸分成三個(gè)工作油腔，利用差動(dòng)工作原理，實(shí)現(xiàn)六種不同速度的運(yùn)動(dòng)；將步進(jìn)電機(jī)和帶有反饋機(jī)構(gòu)的滑閥與液壓缸裝配成電液步進(jìn)液壓缸，用于數(shù)字程序控制的機(jī)床和其它機(jī)械設(shè)備等等，這樣不僅緊湊了機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，而且使用方便。除此以外，還出現(xiàn)了不少特殊結(jié)構(gòu)的液壓缸，如鋼索缸，它用包覆尼龍外皮的鋼絲繩代替活塞桿傳遞動(dòng)力，能借助洽輪任意改變動(dòng)力的傳遞方向；缸筒能卷曲的液壓缸，能減少工作時(shí)所占用的空間；帶有自鎖裝置的液壓缸，能防止在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)外力作用而發(fā)生竄動(dòng)等等。另外，近年來國內(nèi)外發(fā)表的不少論文中，研究了液壓缸的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和局部應(yīng)力以及液壓缸的壽命等問題，研究了液壓缸的運(yùn)動(dòng)特性和緩沖理論。由于電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用，用有限元法計(jì)算液壓缸的強(qiáng)度，以重量及成本為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也日益增多。但是，與機(jī)械傳動(dòng)零件相比較，液壓缸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論還處于較低級(jí)的階段。例如對(duì)齒輪的研究就相當(dāng)深，很多看來是非常細(xì)小的問題都有專文論述，并形成較成熟的計(jì)算方法。然而，在液壓缸的設(shè)計(jì)工作中，常用的某些基本公式目前尚不盡合理，只能用來作粗略的計(jì)算。有時(shí)則采用保守的計(jì)算方法，或選取較大的安全系數(shù)，以彌補(bǔ)計(jì)算中的某些不足。例如在校核液壓缸穩(wěn)定性時(shí)，將液壓缸看作為等截面整體桿而直接引用歐拉公式進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果比較保守，’致使材料消耗、體積、重量都有所增加。另一方面，由于對(duì)液壓缸復(fù)的受力情況估計(jì)不足，選取的安全系數(shù)雖較大，但仍難免會(huì)出現(xiàn)不安全的情況。因而，今后有必要進(jìn)行大最的實(shí)驗(yàn)研究工作，進(jìn)一步完獸液壓缸的設(shè)計(jì)理論。80年代初，德國力士樂公司開發(fā)了 cERAMAx (謝拉赫斯)油缸，此產(chǎn)品具有較好的耐腐蝕和耐磨損性能，使用壽命長(zhǎng)。這是一種將cIMs(行程測(cè)量系統(tǒng))與陶瓷保護(hù)層結(jié)合在一起的新型產(chǎn)品，累積同步精度為士1mm。據(jù)該公司介紹可提供19種規(guī)格的水工機(jī)械專用油缸。活塞桿的最大行程可達(dá)24m，缸體內(nèi)徑從小125mm到小1000mm，活塞桿外徑從中90mm到小720mm。國外的技術(shù)資料可以看出，液壓缸在以下方面取得了很大的進(jìn)步：①在防護(hù)技術(shù)方面活塞桿表面采用陶瓷保護(hù)層。過去在美國，活塞桿的制造都是較廣泛地采用抗腐蝕金屬、表層不銹鋼殼、鎳鉻鍍層等來制造。80年代初，德國力士樂公司成功研制了特制陶瓷保護(hù)層，它具有較高的硬度和足夠的彈性和良好的耐腐蝕、耐磨損特性，它的耐沖擊能力強(qiáng)，抗彎強(qiáng)度高，承載能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，其性能價(jià)格比優(yōu)于鎳鉻鍍層。②在測(cè)控技術(shù)方面。為了保證液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的正常運(yùn)行，需對(duì)液壓缸位移和速度測(cè)量。根據(jù)視用戶的要求和啟閉機(jī)的工況，國外廠商研制出不同技術(shù)途徑來滿足。例如:德國Ba11naff公司曾在液壓缸內(nèi)腔中安裝超聲波傳感器，來進(jìn)行在線測(cè)量；我國在液壓缸行程測(cè)量中，常用的是自整角機(jī)系統(tǒng)，或一套差動(dòng)變壓器安裝在液壓缸內(nèi)。這些裝置受環(huán)境影響大，精度較低，可靠性也較差。如今，水利工程所用的液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備，主要工作機(jī)構(gòu)是大直徑、大行程的液壓缸。對(duì)行程顯示和速度控制都有要求，為此必須設(shè)計(jì)出相應(yīng)的位移和速度測(cè)量顯示裝置，以滿足各類啟閉機(jī)對(duì)閘門的各種啟閉特性要求。③在液壓系統(tǒng)方面從國內(nèi)外水工程采用的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)來看，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)較以
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