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1、 雙活塞液壓漿體泵液壓系統(tǒng)設(shè)計 1.題目來源，設(shè)計意義 （1）來源：礦山機械廠 （2）意義：目前全國的礦山正在有序的開采，在開采、提煉之后，最終的尾礦難以避免會有大量的殘留物，這些殘留物會污染環(huán)境，同時還存在運輸和處理的困難，通常采用運到尾礦處理廠進行集中處理，但在礦山之中交通運輸極其不方便，增加了漿體的運輸困難和運輸成本，為了解決這個問題，我們設(shè)計這個雙活塞液壓漿體泵進行泵體管道輸送。 2.本課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 中國是世界上最早使用管道運輸流體的國家，最在公元前200多年，古人已建造了用打通的竹管連接起來的管道，用于運送鹵水。這可以說是現(xiàn)代管道運輸?shù)碾r形。 　　 18

2、65年10月，美國人錫克爾用管徑50毫米的熟鐵管，修建了世界上第一條9千米長的管道，用于輸送石油，他在沿線設(shè)了三臺泵，每小時輸油13立方米。 　　 第二次世界大戰(zhàn)期間，美國修建了當時稱雄世界的兩條長距離管道：一條是原油管道，從得克薩斯州到賓尼亞州，全長2158千米、管徑600毫米，日輸原油47770立方米；另一條是成品油管道，從得克薩斯州到新澤西州，全長2745千米，日輸成品油37420立方米。這么長的距離，怎么保證運輸?shù)耐〞澈捅３忠欢ㄋ俣饶?？原來他們在全線按一定距離設(shè)有泵站。泵站配有電動離心泵和程序啟停及調(diào)節(jié)運量的設(shè)施。 　　 70年代以后，由于科學技術(shù)的發(fā)展，管道運輸又有長足進步，一些

3、大型管道相繼問世，1972年前蘇聯(lián)與東歐各國建成"友誼"輸油管道，總長9700千米，管徑為1220和820毫米，年輸原油為1億噸。沿線每隔80～110千米設(shè)在一泵站，安裝有離心泵油泵和程序控制系統(tǒng)，保證輸油管正常工作。1977年，美國在阿拉斯加州也建設(shè)了世界著名的輸油管道，這是一條伸入北極圈的管道，全長1277千米，管徑1220毫米，沿線穿越3條山脈、34條河流和長700千米的凍土帶。阿拉斯加管道共有12個中間泵站，每個泵站有4臺專用的航空燃氣輪機。整個管道年輸油能力為1億噸。 　　 世界著名的輸氣管道當屬橫貫加拿大全境的管道，管道總長8500千米，管徑500～1000毫米，中間設(shè)46座壓氣

4、站。年輸氣量達300億立方米。整個系統(tǒng)的管道和壓氣站，由多倫多市中心控制室用計算機進行遙控，并在屏幕顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。日常維護使用雙螺旋槳飛機在低空50米巡邏飛行，并定期派出人員在地面檢查。 　　 用以輸數(shù)煤漿的管道，目前世界上輸煤量最大的是美國里梅薩煤漿管道，起點是美國亞利桑那州的卡因塔露天煤礦，終點是內(nèi)華達州的莫哈夫電廠。全長439千米，管徑為457毫米和305毫米兩種。這條管道1970年建成，年輸煤量為450萬噸。 　 我國的管道運輸起步較晚，發(fā)展也比較緩慢。1958年，建成卡拉瑪依一烏魯木齊長距離輸油管道，全長295千米。1963年在四川修建了從川南到重慶的輸送天然氣管道，全長54.7

5、千米。目前中國各種用途的運輸管道總長為1.6萬千米。 　　 管道運輸由于具有運量大、運輸成本低、易于管理等特點而倍受青睞，呈快速發(fā)展的趨勢，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各國愈來愈重視輸煤管道的研究和應(yīng)用。隨著運行管理的自動化，進入21世紀后，管道運輸將會發(fā)揮愈來愈大的作用。 3.完成課題的方法，步驟及技術(shù)手段 我設(shè)計的主要是漿體管道輸送的液壓系統(tǒng)部分，它為管道提供動力來源，通過管道將壓力油輸送到三個置換罐，并且用低壓油來補充系統(tǒng)中管道的泄漏。具體的系統(tǒng)實現(xiàn)方案經(jīng)選擇，參考資料，有兩種方案較好。 方案一如圖1所示，由雙聯(lián)葉片泵作為動力源，經(jīng)過換向閥按一定的規(guī)律分配給三個置換罐，實現(xiàn)吸漿和排漿的連

6、續(xù)進行，用泵給系統(tǒng)補充液壓油，完成工作循環(huán)。采用底部供油雙吸漿，單排漿的工作方式。通過不斷的調(diào)換缸體3的供油泵保證1、2、3三個缸能夠按照一定循環(huán)分配使用兩個油泵，使驅(qū)動裝置同步運動而且保證一個泵不同時為兩個缸供油出現(xiàn)供油干擾。 方案二如圖2所示，與方案一不同的是采用頂部供油雙排漿，單吸漿的工作方式。 通過比較兩方案的優(yōu)缺點可以看出： 首先：方案一采用底部供油，而工作時的主要壓力是排漿時活塞的向下運動。采用底部供油液壓泵只能在吸漿時直接作用到活塞上；而排漿則依靠其余兩個泵聯(lián)通油路的供應(yīng)，不利泵原動力的利用。 其次：雙吸漿，單排漿的工作方式，并且在工作時會產(chǎn)生死點，供油時相互干擾。而方案二

7、采用與方案一不同的是采用頂部供油雙排漿，單吸漿的工作方式，能夠保證漿體輸出的連續(xù)性；液壓泵直接能提供更平穩(wěn)的輸出動力。余兩個泵聯(lián)通油路的供應(yīng)，不利于泵原動力的利用。 因此我選擇方案二作為本課題完成的技術(shù)手段。下面簡單的介紹一下它的工作原理和工作循環(huán)過程。 方案（一） 方案（二） 方案（二） 假設(shè)初始狀態(tài)：A缸在缸的頂部在向下排漿；B缸在缸的中央部在向下排漿；C缸在缸的底部在向上吸漿。（即使初始狀態(tài)不是假設(shè)狀態(tài)，在按照我們設(shè)定的液壓回路運行一段時間后也會逐步趨向這一循環(huán)）。 循環(huán)狀態(tài) 各電磁閥的帶電狀態(tài) 泵 泵

8、缸體吸排漿狀態(tài) 活塞位置 序號 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y B A 1 2 3 U V W T0 — + — + — — 1 2 排 排 吸 中 下 頂 TI + — — + — — 1 3 排 吸 排 下 頂 中 T2 — — + — ＋ — 2 3 吸 排 排 頂 中 下 T3 — — + — + — 2 1 排 排 吸 中 下 頂 T4 — — + — — + 3 1 排 吸 排 下 頂 中 T5

9、 — + — — — + 3 2 吸 排 排 頂 中 下 T6 — + — + — — 1 2 排 排 吸 中 下 頂 4.完成課題的可行性 由于我國地礦豐富且隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國現(xiàn)階段的交通運力存在嚴重不足，而且礦山機械廠所處的地點往往交通不便，更增加了運輸?shù)睦щy，因此大力發(fā)展礦漿的管道輸送有很重大的現(xiàn)實意義。本次設(shè)計的雙活塞泵液壓系統(tǒng)正符合尾礦漿體輸送的特點，在實際工程中切實可行。在設(shè)計過程中大多采用國家標準的零件，裝配和安裝方法容易符合實際，因此該系統(tǒng)的設(shè)計是一種可行性好的方案。 5.預(yù)期成果 此系統(tǒng)對礦山采礦吸漿排漿系統(tǒng)進行了改造，大大提高了效率。本次設(shè)計的雙活塞泵液壓系統(tǒng)正符合尾礦漿體輸送的特點，在實際工程中切實可行。在設(shè)計過程中大多采用國家標準的零件，裝配和安裝方法容易符合實際，因此該系統(tǒng)的設(shè)計是一種可行性好的方案。 6.計劃進度 計劃進度 工作量 第1周—第2周 實習了解課題并完成開題報告 第3周—第4周 原理圖 第5周—第6周 設(shè)計計算 第7周—第8周 零件圖 第9周—第10周 裝配圖 第11周—第13周 設(shè)計說明書 第14周—第15周 論文檢查 第16周 答辯 6