【正文】 this foundation the hydraulic system design, mainly includes the system working pressure the determination, the functional element control determined, drafts the hydraulic system schematic diagram, the putation functional element main parameter, the choice hydraulic control part and auxiliary, draws up the piping plan and the design hydraulic pressure station. Through this design, the research and the putation, the success has pleted on the FCJ II voluntarily like hydraulic pressure tripping device hydraulic system design. Student: Ouyang Wenliang the Guide teacher: Li Hongping Key word: Hydraulic pressure tripping device, hydraulic system, principle, part, parameter. 目 錄 第一章 引言 研制 的現(xiàn)狀和意義 ………………………………………………… 1 ………………………………………………………… 1 設(shè)計方案介紹 …………………………………………………… 2 現(xiàn)場條件主要參數(shù) ……………………………………………… 4 第二章 翻車機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 整機(jī)機(jī)構(gòu) ………………………………………………………… 5 行走機(jī)構(gòu) ………………………………………………………… 5 工作機(jī)構(gòu) ………………………………………………………… 6 液壓系統(tǒng) ………………………………………………………… 7 電氣系統(tǒng) ………………………………………………………… 7 第三章 .行走機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 運(yùn)行阻力計算 …………………………………………………… 8 電動機(jī)功率計算 ………………………………………………… 9 選電動機(jī) ……………………………………………………… 10 傳動比的分配 …………………………………………………… 10 皮帶傳動設(shè)計 …………………………………………………… 10 鏈傳動設(shè)計 ……………………………………………………… 10 第 四 章 .工作機(jī)構(gòu)的計算 計算升舉油缸受力 ……………………………………………… 11 計算夾持油缸受力 ……………………………………………… 11 計算翻轉(zhuǎn)油缸受力 ……………………………………………… 12 鏈條選擇 ……………………………………………………… 12 花鍵強(qiáng)度驗算 …………………………………………………… 13 第 五 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計計算 工況分析 ………………………………………………………… 14 初選系統(tǒng)壓力 …………………………………………………… 14 油缸參數(shù)計算 …………………………………………………… 14 液壓泵，各缸的工作時間 、 流量 、 壓力計算 ………………………… 21 推車油缸 ………………………………………………………… 30 計算液壓泵的驅(qū)動功率 …………………………… …… ……… 31 液壓缸結(jié)構(gòu)的選用和計算 ……………………………………… 31 液壓系統(tǒng)原理圖 ……………………………………………… 38 油箱設(shè)計 ……………………………………………………… 39 輔件選擇 、 計算 ………………………………………………… 41 液壓元件的安裝 ………………………………………………… 42 第 六 章 整機(jī)的穩(wěn)定性計算 ………………………………………… 43 致 謝 ……………………………………………………………… 44 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… 45 第一章 引 言 研制的現(xiàn)狀和意義 翻車機(jī)是礦山常用的一種卸礦機(jī)械，原礦山由礦車編組運(yùn)輸至礦倉上方后，由翻車機(jī)卸入礦倉。目前，定型產(chǎn)品只要固定式圓盤翻車機(jī)，它只能固定的向一個礦倉卸礦，不僅產(chǎn)量固定。卸礦機(jī)械是礦山機(jī)械中的薄弱環(huán)節(jié) 礦山機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中占有重要的地位，研制出適應(yīng)礦山改造，滿足用戶需要的卸礦機(jī)械具有很大 的現(xiàn)實(shí)意義。因此，此項研究對加快國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)都有很大的意義。 題目介紹 江西銅業(yè)公司銀山鉛鋅銅系統(tǒng)原礦倉有 3 號礦倉組成，井下和露天銅礦石在礦倉上部卸礦，如圖 1 所示，卸礦過程為：重載礦車由電機(jī)車推頂?shù)?1號礦倉前，然后視情況（如有時某號礦倉檢修等）由電機(jī)車推頂?shù)交蛘{(diào)度鉸車牽引，將若干輛重車停放在 13 號礦倉上部。翻完后掛鉤，再次使重車前進(jìn)而將空車頂出礦倉，并進(jìn)行新一輪翻礦，直至整列礦車翻完，空車順原路拉走。 翻車機(jī)自行行走機(jī)構(gòu)，可方便的調(diào)度向 1， 2， 3 號礦倉倒礦，翻車機(jī)行走軌道鋪在原運(yùn)輸軌道的一側(cè)，施工方便，施工期尚可正常生產(chǎn)。機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)動靈活，操作方便和工作可靠。 ② 推車機(jī)構(gòu)由推車桿，油缸和承力 擋塊組成，推撥礦車車廂端部即可使礦車移位。 ⑤ 翻車機(jī)工作前，翻力矩很大，為保證其穩(wěn)定性，在整機(jī)設(shè)計布局時應(yīng)盡量使整機(jī)橫向重心后移，如把油箱，液壓站，配重塊等布置在機(jī)器的后部，由于受尺寸的限制，行走車架寬度較小，而長度大，行走傳動裝置和液壓，電氣裝置分別布置在翻車機(jī)的兩側(cè)，整機(jī)的布局緊湊。 ② 翻車機(jī)行走速度為 24m/min。 第 二 章 翻車機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理 整機(jī)機(jī)構(gòu) 自行式液壓翻車機(jī)由行走機(jī)構(gòu)，工作機(jī)構(gòu)，液壓系統(tǒng)和 電氣系統(tǒng)組成，翻車機(jī)工作時，工作機(jī)構(gòu)夾持重載礦車，前翻力矩很大，翻車機(jī)會向前傾翻，為保證其穩(wěn)定性，在整機(jī)設(shè)計布局時應(yīng)盡量使整機(jī)橫向重心后移，如把油箱，液壓站，配重塊等布置在機(jī)器的后部，由于受尺寸的限制，行走車架寬度較小，而長度大（縱向長度達(dá) 米），行走傳動裝置和液壓，電氣裝置分別布置在翻車機(jī)的兩側(cè)，整機(jī)的布局緊湊。行走機(jī)構(gòu)由行走電動機(jī)，皮帶輪，減速器，鏈傳 動，車軸和驅(qū)動車輪等組成。 工作機(jī)構(gòu) （見圖 4） 工作機(jī)構(gòu)中固定爪 8，夾緊油缸 7，活動爪 9 的一個支點(diǎn)都固定在左右兩塊支撐板 5 上。升舉大臂使礦車車輪離開軌面，即可翻礦。翻轉(zhuǎn)油缸 3 是雙作用雙活塞桿型，活塞桿端部用過度接頭分別與鏈條相連，活塞桿伸縮即可牽引鏈條 帶動主動鏈輪 4旋轉(zhuǎn)，花鍵軸與支撐板固接，從而帶動支撐板旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)礦車的翻轉(zhuǎn)和復(fù)位。為此，設(shè)置了液壓 —— 電氣連鎖，確保大臂必須升舉到行走的高度時，行走電動機(jī)才能啟動。礦車及夾持 機(jī)構(gòu)的自重在礦車卸礦后復(fù)位時會超速下降，設(shè)置了平衡閥限速，使礦車復(fù)位安全平穩(wěn)。電氣控制系統(tǒng)由油泵電動機(jī)起停，行走電動機(jī)控制左右，并設(shè)有信號指示系統(tǒng)，制動電磁鐵控制線路及連鎖保護(hù)線路。室內(nèi) fP =0 （ a） 摩擦阻力 mP mP = 02 ( 2) cG K d D??? 0G 翻車機(jī)自重 N K 滾動摩擦系數(shù)，由車輪直徑 cD =300mm 取 K= ? 車輪軸承摩擦系數(shù)， ? = ? 附加阻力系數(shù)，取 ? =2 mP =2 2 80000*（ + ） / = 1520N （ b） 坡道阻力 pP pP = pK 0G pK 坡度阻力系數(shù)，取 pK = pP = 80000=1680N jP = mP + pP =1520+160=1680N （ 2）起動時慣性阻力 gP gP = 0G V/gt V翻車機(jī)行走速度， V= t加速時間， t=2s gP =80000 2=1714N （ 3）最大運(yùn)行阻力 zP zP = jP + gP =1680+1714=3394N 電動機(jī)功率計算 cN = zP V/1000? ? 傳動系統(tǒng)總效率， ? = 1? 2? 3? 2? 減速機(jī)效率，取 3? 鏈傳動效率，取 ? = = cN =3394 = 選電動機(jī) 選 Y 型冶金起重電動機(jī)。 傳動比分配 行走速度： V=： =60V/d ? =60 = 總速比： zI = /en=935/=35。 第二級采用行星擺線針減速機(jī)， 2i =35 。 皮帶傳動設(shè)計 計算功率 k p K W? ? ? ? 式中 ak 為工作情況系數(shù)，取 ak = 由 cp = 1 enn? =935r/min 選 V 型帶 A 型 。176。其結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理及零部件強(qiáng)度可靠性決定了翻車機(jī)工作的有效性和可靠性。 圖 6 舉升機(jī)構(gòu)示意圖 1 1 2 2 3 1 .8 6 0 /F G L G L G h? ? ? ? 6500 30000 1500 / ? ? ? ? ? ? ＝８２８５０Ｎ 每個油缸受力為１ /２ F＝４１４２５ N 計算夾持油缸受力 圖 7 夾持油缸受力圖 12 / 2 sin 5 5 3 0 0 0 0 / 0 .8 1 9 1 8 3 0 0F G N? ? ? ? 1 1 2/ 0 .6 6 1 8 3 0 0 / 0 .2 6 4 6 4 5 0jF h F h N? ? ? ? 每個油缸為１ /２jF＝２３２２５Ｎ 計算 翻轉(zhuǎn)油缸 受力 （如圖 8 所示） １ .３ .鏈輪 ２ .鏈條 ４ .花鍵軸 ５ .活塞桿 ６ .翻轉(zhuǎn)油缸 圖 8 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)阻力矩包括礦車，礦石，支架夾持機(jī)構(gòu)的重力對回轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的力 22 1 1 2(1 .8 6 0 ) (1 .8 6 0 )M G L G L? ? ? ? ＝ 6500 30000 10200 N? ? ? ?m 活塞桿的拉力為： 2 102 00 / 2 5 425 00rzF M r N? ? ? ? r鏈輪節(jié)圓半徑， r= 鏈條選擇 選套筒滾子鏈 40A 160? ， 鏈條節(jié)距 P= 滾子直徑 1 mm? 鏈條極限載荷 Q=347000N 鏈條安全系數(shù) n=Q/ Ak rF ==347000/ 425000= 符合要求。 花鍵強(qiáng)度驗算 花鍵軸兩端采用不同的花鍵組合 ，分別計算如下： 10120 108 18，組合 擠壓強(qiáng)度 65 1 0 0 / 0 .7 5 1 0 2 .9 8 5 .8 1 0J Y n mG M Z F r? ?? ? ? ? ? ? = 393 551 0 [ ] 8 7 5 1 0JYG? ? ? ? 符合要求。 Z=10 花鍵齒數(shù) ( / 2 )F D d c r l? ? ? ? (12 / 2 ) ? ? ? ? ? = ( ) / 4 (1 2 1 0 .8 ) / 4mr D d? ? ? ? = 中間直徑 55[ ] 3 .5 2 5 0 1 0 8 7 5 1 0JYG M P a? ? ? ? ? 許用擠壓應(yīng)力 109 83 14?? 組合 /JY n mG M ZF r?? 65100 / 10 10?? ? ? ? ? = 5534 5 10 [ ] 87 5 10jyP a G P a? ? ? ?符合要求 [ ( / 2) ] 9F ? ? ? ? ? = / 4 cm? ? ? 第 五 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計計算 工況分析 (1) 現(xiàn)場要求；一個工作循環(huán)周期小于 90 秒，其中油缸工作時間 于 40 秒，行走對位時間小于 50 秒。 初選系統(tǒng)壓力 bP = MPa16 齒輪 泵 ? 其主要參數(shù)為： MPaPH 16? ， MPaPm 20? rV min/? ?? ?? V 油缸參數(shù)計算 (1)翻轉(zhuǎn)油缸