【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）當(dāng)系統(tǒng)中有垂直負(fù)載作用時(shí)應(yīng)采用平衡閥平衡負(fù)載，以限制負(fù)載的下降速度。由順序閥和單向閥簡(jiǎn)單組合而成的平衡閥，性能往往不夠理想，不能應(yīng)用于工程機(jī)械，如起重機(jī)、汽車吊等液壓系統(tǒng)。實(shí)際使用的平衡閥為了使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作平穩(wěn)，還要在其各運(yùn)動(dòng)部位設(shè)置很多阻尼，選擇平衡閥的結(jié)構(gòu)等要根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體要求而定。（4）為使執(zhí)行元件不工作時(shí)液壓泵在很小的輸出功率下運(yùn)行，定量泵系統(tǒng)一般通過換向閥的中位或電磁溢流閥的卸載位實(shí)現(xiàn)低壓卸載；變量泵則可實(shí)現(xiàn)壓力卸載或流量卸載，流量卸載時(shí)換向閥的中位選O型等滑閥機(jī)能。需要指出的是：若換向閥為電液換向閥，采用壓力卸載時(shí)，需保證卸載壓力不低于液動(dòng)閥要求的最小控制壓力。本次設(shè)計(jì)采用第一種調(diào)壓方式，采用溢流閥來限制系統(tǒng)壓力。（1）對(duì)裝載機(jī)、起重機(jī)、挖掘機(jī)等工作環(huán)境惡劣的液壓系統(tǒng)，主要考慮安全可靠，一般采用手動(dòng)換向閥。由若干單聯(lián)手動(dòng)滑閥及安全溢流閥、單向閥、補(bǔ)油閥等組成的多路換向閥，因具有多種功能，其中串并聯(lián)型的各滑閥之間的動(dòng)作互鎖，各執(zhí)行元件只能實(shí)現(xiàn)單動(dòng)，因而得到廣泛應(yīng)用。（2）若液壓設(shè)備要求的自動(dòng)化程度較高，應(yīng)選用電動(dòng)換向，即小流量時(shí)選電磁換向閥，大流量時(shí)選電液換向閥或二通插裝閥。需要計(jì)算機(jī)控制時(shí)選擇電液比例換向閥或電液數(shù)字閥。采用電動(dòng)時(shí)，各執(zhí)行元件之間的順序、互鎖、聯(lián)動(dòng)等要求可由電氣控制系統(tǒng)完成。（3）采用手動(dòng)雙向變量泵的換向回路，多用于起重卷揚(yáng)、車輛馬達(dá)等閉式回路。本次設(shè)計(jì)的提升部分和旋轉(zhuǎn)部分均采用電磁換向機(jī)構(gòu)。不同類型和規(guī)格的液壓泵，其額定工作壓力也不同。選擇液壓泵的額定工作壓力時(shí)應(yīng)比設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)計(jì)算出的最大壓力大25%左右，以便留出適當(dāng)?shù)膲毫?chǔ)備，若對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性要求特別高，則液壓泵的額定工作壓力還可以選擇更好一些。P1= =103/（2452）=P2= =103/（7020）=P1——液壓缸推出時(shí)所受壓強(qiáng)，MPaP2——液壓缸受拉時(shí)所受壓強(qiáng)，MPaS1——初選液壓缸推出時(shí)的截面積，mm2S2——初選液壓缸受拉時(shí)的截面積，mm2M——驅(qū)動(dòng)裝置的推力，KN本次設(shè)計(jì)中液壓泵的最大工作壓力為P3≥P2+△P=+=。 計(jì)算液壓泵的流量：Q1=vA1=50=Q2=vA2=50=Q≥KQ1==Q——液壓泵最大流量，L/minK——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=～v——升降臺(tái)的提升速度，v=5m/min確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率：P = P3Q/η=（60）=P3——液壓泵的最大工作壓力，MPaQ——液壓泵最大流量，L/minη——齒輪泵的效率，一般取η=～綜上所述，選擇內(nèi)嚙合齒輪泵，型號(hào)CB，生產(chǎn)廠家有天津機(jī)械廠、石家莊煤礦機(jī)廠、合肥液壓件廠，長(zhǎng)江液壓件廠、無錫液壓件廠等。（1）電動(dòng)機(jī)的類型選擇對(duì)于一般生產(chǎn)機(jī)械，在滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)。從一般要求來看，交流電動(dòng)機(jī)優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)，交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于交流同步電動(dòng)機(jī)，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于繞線史異步電動(dòng)機(jī)。由于液壓泵通常在空載下啟動(dòng)，故對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩沒有過高要求，負(fù)荷變化比較平穩(wěn)，起動(dòng)次數(shù)不多，可以采用Y系列籠型異步電動(dòng)機(jī)。但若液壓系統(tǒng)功率較大而電網(wǎng)容量不大時(shí)，可采用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇額定功率相同的電動(dòng)機(jī)如果轉(zhuǎn)速高，減速結(jié)構(gòu)便復(fù)雜，但體積小，重量輕，價(jià)格低，如果轉(zhuǎn)速低，則減速機(jī)構(gòu)尺寸大并且價(jià)格高。而另一方面，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速不得低于500r/min。所以選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需的轉(zhuǎn)速以及減速機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求具體情況綜合考慮。本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)與液壓泵的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。電動(dòng)機(jī)與液壓泵之間通常采用聯(lián)軸器連接，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)在液壓泵的最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。液壓泵的轉(zhuǎn)速過高或過低，都會(huì)使液壓泵的效率下降。另外，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求的流量和電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速來選擇液壓泵的排量。（3）電動(dòng)機(jī)的功率選擇電動(dòng)機(jī)的功率要考慮兩個(gè)因素:一是電機(jī)的發(fā)熱和升溫，二是對(duì)于交流電機(jī)要考慮啟動(dòng)工作機(jī)械的最大轉(zhuǎn)矩。當(dāng)液壓泵在額定壓力和流量下工作時(shí)，可按照液壓泵產(chǎn)品樣本中的液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率，來選擇電動(dòng)機(jī)的功率。若液壓泵在其它壓力和流量下工作，電動(dòng)機(jī)的功率可由公式N=Pq/η算出，并選擇合適的電動(dòng)機(jī)。如果液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率變化較大，則應(yīng)分別算出各階段所需功率，在算出平均功率，然后確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率。由于電動(dòng)機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)超負(fù)荷運(yùn)行，所以電動(dòng)機(jī)的功率只要比上述計(jì)算出的平均功率大。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防暴式等，由于旋轉(zhuǎn)式升降臺(tái)的電機(jī)暴露在外面，因此選擇閉式Y(jié)132M—4型異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。液壓缸作為液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，以直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)擺動(dòng)的形式，將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，用來實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)尤其方便，其應(yīng)用范圍廣泛。：本次設(shè)計(jì)選用的是工程液壓缸，它屬于雙作用單活塞桿液壓缸，安裝方式多采用耳環(huán)型，按缸蓋與鋼筒的聯(lián)接方式，可分為外螺紋聯(lián)接式，內(nèi)卡鍵聯(lián)接式及法蘭聯(lián)接式三種。工程液壓缸主要用于工程機(jī)械，重型機(jī)械，起重運(yùn)輸機(jī)械及礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。根據(jù)剪叉桿受力分析及安全考慮，查《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—13，根據(jù)液壓缸的最大行程、所受的推力和拉力來判斷，決定選用缸徑為ΦA(chǔ)L=90mm，活塞桿直徑ΦMM（mm）=50mm，，最大行程S=2000mm，在計(jì)算液壓泵時(shí)的初選是合格的。參考生產(chǎn)廠：長(zhǎng)江液壓件廠，長(zhǎng)江液壓件二廠，武漢液壓件廠，南京液壓件廠，重慶液壓件廠，天津液壓件廠等。類 型符 號(hào)計(jì)算公式說 明單作用液壓缸單作用液壓缸 活塞式液壓缸v=4Qηcv/πD2F=πD2 pηcm/4v—液壓缸輸出速度m/sF—液壓缸輸出力ND—活塞直徑mQ—輸入液壓缸的流量m3/sp—工作壓力Paηcv—液壓缸容積效率ηcm—液壓缸機(jī)械效率活塞僅能單向運(yùn)動(dòng)，其反向運(yùn)動(dòng)靠外力或彈簧來完成柱塞式液壓缸v=4Qηcv/πD2F=πD2 pηcm/4D—柱塞直徑m同上。行程一般較活塞式液壓缸大伸 縮式 套筒 液壓 缸vj=4Qηcv/πDj2Fj=πD2j pηcm/4vj—第j個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)速度m/sFj—第j個(gè)活塞的推力NDj—第j個(gè)活塞的直徑mj=1，2，3…n有多個(gè)依次運(yùn)動(dòng)的活塞，各活塞逐次運(yùn)動(dòng)時(shí)，其輸出速度和輸出力是不同的雙作用液壓缸 雙作用液壓缸單活塞桿無緩沖式v1=4Qηcv/πD2F=πD2 pηcm/4v2=4Qηcv/π（D2－d2）F2=π（D2－d2）pηcm/4d—活塞桿直徑m注：腳標(biāo)1用于正向運(yùn)動(dòng)， 腳標(biāo)2用于反向運(yùn)動(dòng)活塞雙向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推、拉力?；钊\(yùn)動(dòng)終了時(shí)不減速不可調(diào)緩沖式活塞雙向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推、拉力。活塞單向或雙向行程終了時(shí)減速制動(dòng)，減速值可調(diào)緩沖式活塞雙向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推、拉力?；钊麊蜗蚧螂p行程終了時(shí)減速制動(dòng)，減速值可調(diào)節(jié)差動(dòng)式v1=4Qηcv/πD2F1=πD2 pηcm/4v2=4Qηcv/π（D2－d2）F2=π（D2－d2）pηcm/4v3=4Qηcv/πd2F3=πd2 pηcm/4注：腳標(biāo)3用于差動(dòng)連接活塞兩端面積差較大，使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度及力差值較大雙活塞桿雙活塞桿等速等行程式v=4Qηcv/π（D2－d2）F=π（D2－d2）pηcm/4活塞兩端的活塞桿直徑相同，活塞正反向運(yùn)動(dòng)速度和推力相等雙向式v1=2Qηcv/πD2F1=πD2 pηcm/4v2=2Qηcv/π（D2－d2）F2=π（D2－d2）pηcm/4兩活塞同時(shí)向相反方向運(yùn)動(dòng)，其輸出速度和力相等伸縮式套筒液壓缸v1j=4Qηcv/πD2jF1j=πD2j pηcm/4v2j=4Qηcv/π（D2j－d2j）F2j=π（D2j－d2j）pηcm/4有多個(gè)依次動(dòng)作的活塞，活塞可雙向運(yùn)動(dòng)組合式液壓缸串聯(lián)式v1=Qηcv/（A11＋A21）F1=（A11＋A21）pηcmV2=Qηcv/（A12＋A22）F2=（A12＋A22）pηcm當(dāng)液壓缸直徑受到限制而長(zhǎng)度不受限制時(shí)，用以獲得較大的推力增壓式pB=i pAi—增壓比i=AA/AB多位式活塞可有三個(gè)位置液壓缸的行程校核T型導(dǎo)軌的有效滑移距離為1200mm，液壓缸的行程S=2000mm，所以上升的空間h=1600mm，而本次設(shè)計(jì)采用的是三層剪叉桿結(jié)構(gòu)，因此實(shí)際的提升高度H為48000mm，在加上液壓推桿的長(zhǎng)度,，滿足設(shè)計(jì)的要求。行程的控制采用一個(gè)行程控制開關(guān)來限制其提升的極限高度，而液壓缸本身具有自鎖的能力，可以在上升過程中的任何位置停留。本機(jī)構(gòu)的升降部分依靠液壓為原動(dòng)力，采用此種設(shè)計(jì)不僅使升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)緊湊，而且會(huì)增加升降臺(tái)剪叉桿架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。液壓推桿主要采用鑄造元件，焊接在內(nèi)側(cè)剪叉桿上，焊接時(shí)和桿保持一定的角度，這樣可以防止升降臺(tái)剪叉桿收平時(shí)對(duì)機(jī)構(gòu)的自鎖現(xiàn)象，同時(shí)有利于升降臺(tái)平穩(wěn)升降，選擇可焊性好的材料，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第二版，選擇材料為ZG270—500，這種材料具有教高的強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性良好，用于各種形狀的機(jī)件，如飛輪、機(jī)架、蒸汽錘、聯(lián)軸器、水壓機(jī)工作缸、橫梁等。液壓裝置的總體布置可分為集中式和分散式兩種。集中式布置是將液壓系統(tǒng)的油源、控制及調(diào)節(jié)裝置置于主機(jī)之外，構(gòu)成獨(dú)立的液壓站。這種布置方式主要用于固定式液壓設(shè)備，如機(jī)床及自動(dòng)線液壓系統(tǒng)，冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)等。其主要優(yōu)點(diǎn)是裝配、維修方便，從根本上消除了動(dòng)力源的振動(dòng)和油溫對(duì)主機(jī)的影響。缺點(diǎn)是單獨(dú)設(shè)置液壓站，占地面積大。有強(qiáng)烈熱源和煙塵污染嚴(yán)重的冶金設(shè)備，常將液壓站置于地下。分散式布置是將液壓系統(tǒng)的液壓泵、控制調(diào)節(jié)裝置等分別布置在設(shè)備的適當(dāng)