【正文】 pping device hydraulic system design. Student:WangKui the Guide teacher:WangXiao 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(jì)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(jì)計(jì)算 運(yùn)行阻力計(jì)算 ………………………………………………… … 8 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 ………………………………………………… 9 選電動(dòng)機(jī) ……………………………………………………… 10 傳動(dòng)比的分配 …………………………………………………… 10 第四章 .工作機(jī)構(gòu)的計(jì)算 計(jì)算升舉油缸受力 ……………………………………………… 11 計(jì)算夾持油缸受力 ……………………………………………… 11 計(jì)算翻轉(zhuǎn)油缸受力 ……………………………………………… 12 鏈條選擇 ……… ……………………………………………… 12 花鍵強(qiáng)度驗(yàn)算 …………………………………………………… 13 第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 工況分析 ………………………………………………………… 14 初選系統(tǒng)壓力 …………………………………………………… 14 油缸參數(shù)計(jì)算 …………………………………………………… 14 液壓泵，各缸的工作時(shí)間、流量、壓力計(jì)算 ………………………… 21 推車油缸 ……………………………………………………… … 30 計(jì)算液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 ………………………………………… 31 液壓缸結(jié)構(gòu)的選用和計(jì)算 ……………………………………… 31 液壓系統(tǒng)原理圖 ……………………………………………… 38 油箱設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 39 輔件選擇、計(jì)算 ………………………………………………… 41 液壓元件的安裝 ………………………………………………… 42 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(gè)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(xiàng)研究對(duì)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 銀山鉛鋅銅系統(tǒng)原礦倉有 3 號(hào)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(hào)礦倉前 ，然后視情況（如有時(shí)某號(hào)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(hào)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(hào)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(dòng)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(jì)布局時(shí)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(dòng)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(shí)，工作機(jī)構(gòu)夾持重載礦車，前翻力矩很大，翻車機(jī)會(huì)向前傾翻，為保證其穩(wěn)定性，在整機(jī)設(shè)計(jì)布局時(shí)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(dòng)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(dòng)機(jī)，皮帶輪，減速器，鏈傳動(dòng)，車軸和驅(qū)動(dòng)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(dòng)爪 9 的一個(gè)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(dòng)主動(dòng)鏈輪 4旋轉(zhuǎn)，花鍵軸與支撐板固接，從而帶動(dòng)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(shí)，行走電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。礦車及夾持機(jī)構(gòu)的自重在礦車卸礦后復(fù)位時(shí)會(huì)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(dòng)機(jī)起停，行走電動(dòng)機(jī)控制左右，并設(shè)有信號(hào)指示系統(tǒng)，制動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)慣性阻力 gP gP = 0G V/gt V翻車機(jī)行走速度， V= t加速時(shí)間， t=2s gP =80000 2=1714N （ 3）最大運(yùn)行阻力 zP zP = jP + gP =1680+1714=3394N 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 cN = zP V/1000? ? 傳動(dòng)系統(tǒng)總效率， ? = 1? 2? 3? 2? 減速機(jī)效率，取 3? 鏈傳動(dòng)效率，取 ? = = cN =3394 = 選電動(dòng)機(jī) 選 Y 型冶金起重電動(dòng)機(jī)。 傳動(dòng)比分配 行走速度： V=： =60V/d ? =60 = 總速比： zI = /en=935/=35。 第二級(jí)采用行星擺線針減速機(jī)， 2i =35 。 176。 第四章 .工作機(jī)構(gòu)的計(jì)算 工作機(jī)構(gòu)（如圖 4 所示）是翻車機(jī)的重要機(jī)構(gòu)，具有夾持，舉升，和翻轉(zhuǎn)礦車的功能。 計(jì)算升舉油缸受力 下圖 6 為舉升機(jī)構(gòu) 示意圖； 1 2 3,G G G ，分 別為支撐夾持機(jī)構(gòu)重力，礦車，礦石重力及大臂前端結(jié)構(gòu)重力。 式中 Ak =為工作情況系數(shù)。 式中： / 2 102 00 / 2 510 0nZM M N m? ? ? 傳遞扭矩 = 載荷不均勻系數(shù)。 (2) 工作條件差，灰塵，溫度較大。 驗(yàn)算活塞桿的穩(wěn)定性 mLB 8 ??? 22612 10Bk LKIEF ?? ? 1E 實(shí)際彈性模數(shù) K液壓缸的安裝及導(dǎo)向系數(shù) I活塞桿橫截面積慣性矩， 4m 式中 M P aE 51 ?? 圓截面 444 mddI ?? ? 查表 17617，兩端鉸接有耳環(huán)，取 K=2 代入數(shù)據(jù)得 221142 ? ?????kF NFk ?? 已知 NF 414251? 316 7 . 4 7 1 0 1 . 641425k kF nF ?? ? ? ? 不可取 kn 安全系數(shù)，在通常情況下取 。 同樣選油缸內(nèi)徑 mD 31080 ??? 查表 1762 可知，初選 md 31040 ??? 活塞桿在工作過程中也始終是受壓的，需要效核它的穩(wěn)定性， mL B ??? 22612 10Bk LKIEF ?? ? 1E 實(shí)際彈性模數(shù) K液壓缸的安裝及導(dǎo)向系數(shù) I活塞桿橫截面積慣性矩， 4m 式中 M P aE 51 ?? 圓截面 444 mddI ?? ? 查表 17617，兩端鉸接有耳環(huán)，取 K=2 代入數(shù)據(jù)得 221142 ? ?????kF NFk ?? 已知工作壓力 NF 232251 ? 1 k kF nF? ? ? 不可取 kn 安全系數(shù)，在通常情況下取 。 )(6212)(121 stsT ???? 在工作機(jī)構(gòu)計(jì)算中，我們知道鏈輪的半徑為 mmr ? 。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1759 可知 取排量 ml r???， ml r???， ml r??? 計(jì)算比較 A：排量 ml r???， 20 .1 9 15 00Q NP? ? ? ? = / minl 2f Qv A? 代入數(shù)據(jù) /fv m s? fst v?? 2 s T t s? ? ? ? /p ml r? 3 7 .5 9 / m i n20 .0 7 8 3 /5 .4 2 1 0 .8fffQ N PQlQvAv m sstvt s T t s??????? ? ? ml r??? 48. 03 / m i n2 / 2 fffQ N PQLQvAv m sstvt s T t s??????? ? ? 經(jīng)以上分析可選 CBF 型的齒輪泵 ③ 取 CBF 型的齒輪泵 排量為 /p ml r? 和 /p ml r? 分別驗(yàn)算工作時(shí)間， 已知電機(jī)的轉(zhuǎn)速 1450 / minnr? 容積效率 ?? A：排量 /p ml r? vQ NP?? 代入數(shù)據(jù)得： 331 4 5 0 2 5 .0 6 0 .9 3 1 3 2 .7 1 0 / m inQm ?? ? ? ? ? 翻轉(zhuǎn)油缸的工作時(shí)間 12 /fffffQvAv m ssTvTs????? 1 2 12 .34fT T s? ? ? 取 1 13Ts?? 舉升油缸的工作時(shí)間 舉升時(shí)間 22 2SVA D??? 代入數(shù)據(jù)得： /SsfV m ssTv??? ? 取 9sTs? 復(fù)位時(shí)間 2212 ()2 /jjjjvA Ddv m ssTv??????? ? 取