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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 提升裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)條件，要提升的負(fù)載為2100kg，因此提升裝置需承受的負(fù)載力為： N 為減小提升裝置的液壓缸行程，通過(guò)加一個(gè)動(dòng)滑輪和鏈條（繩），對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)，如圖1所示。 圖1 提升裝置示意圖 由于鏈條固定在框架的一端，活塞桿的行程是叉車桿提升高度的一半，但同時(shí)，所需的力變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍（由于所需的功保持常值，但是位移減半，于是負(fù)載變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍）。即提升液壓缸的負(fù)載力為 2 Fl = 41200 N 如果系統(tǒng)工作壓力為100bar，則對(duì)于差動(dòng)連接的單作用液壓缸，提升液壓缸的活塞桿有效作用面

2、積為 m2 m2 所以活塞桿直徑為d = 0.0724 m，查標(biāo)準(zhǔn)（63、70、80系列），取 d = 0.070m。 根據(jù)液壓缸的最大長(zhǎng)徑比20：1，液壓缸的最大行程可達(dá)到1.40 m，即叉車桿的最大提升高度為2.80 m，能夠滿足設(shè)計(jì)要求的2 m提升高度。 因此，提升液壓缸行程為1m，活塞桿和活塞直徑為70/100mm（速比2）或70/125mm（速比1.46）。 因此活塞桿的有效作用面積為 m2 當(dāng)工作壓力在允許范圍內(nèi)時(shí)，提升裝置最大流量由裝置的最大速度決定。在該動(dòng)滑輪系統(tǒng)中，提升液壓缸的活塞桿速度是叉車桿速度(已知為0.2m/s)的一半，于是提升過(guò)程中液壓缸所

3、需最大流量為： m3/s l/min 2 系統(tǒng)工作壓力的確定 系統(tǒng)最大壓力可以確定為大約在110bar左右，如果考慮壓力損失的話，可以再稍高一些。 3 傾斜裝置的設(shè)計(jì) 傾斜裝置所需的力取決于它到支點(diǎn)的距離，活塞桿與叉車體相連。因此傾斜液壓缸的尺寸取決于它的安裝位置。安裝位置越高，即距離支點(diǎn)越遠(yuǎn)，所需的力越小。 圖2 傾斜裝置示意圖 假設(shè)r =0.5m，傾斜力矩給定為T =7500 N.m，因此傾斜裝置所需的作用力F為： N 如果該作用力由兩個(gè)雙作用液壓缸提供，則每個(gè)液壓缸所需提供的力為7500N。 如果工作壓力為100bar，則傾斜液壓缸環(huán)形面積Aa為： m

4、2 由于負(fù)載力矩的方向總是使叉車桿回到垂直位置，所以傾斜裝置一直處于拉伸狀態(tài)，不會(huì)彎曲。 假設(shè)活塞直徑D=40mm，環(huán)形面積給定，則活塞桿直徑可以用如下方法求出。 m 為了保證環(huán)形面積大于所需值，活塞桿直徑必須小于該計(jì)算值，取m，則環(huán)形面積為： 傾斜機(jī)構(gòu)所需最大壓力為： Pa =85.5 bar 而液壓缸工作壓力為110bar，因此有足夠的余量。 傾斜系統(tǒng)所需的最大流量出現(xiàn)在傾斜液壓缸的伸出過(guò)程中，此時(shí)液壓缸無(wú)桿腔充滿液壓油，因此應(yīng)按照活塞端部一側(cè)計(jì)算，活塞面積用如下公式計(jì)算： =12.6×10-4 m2 傾斜裝置所需最大速度給定為2o/s，先轉(zhuǎn)換成弧度制，然

5、后再轉(zhuǎn)換成線速度： 因此，兩個(gè)液壓缸在伸出過(guò)程中所需的流量為： = 0.43981 m3/s = 2.6 l/min 傾斜裝置需要走過(guò)的行程為： 綜上，兩個(gè)傾斜液壓缸的可選尺寸為40/22mm/mm，行程為200mm。 4 油路設(shè)計(jì) 對(duì)于提升工作裝置，單作用液壓缸就能夠滿足工作要求，因?yàn)椴孳圀w的重量能使叉車桿自動(dòng)回到底部。液壓缸不必有低壓出口，高壓油可同時(shí)充滿活塞環(huán)形面和另一面（構(gòu)成差動(dòng)缸），由于活塞兩側(cè)面積的不同而產(chǎn)生提升力。為減少管道連接，可以通過(guò)在活塞上面鉆孔實(shí)現(xiàn)液壓缸兩側(cè)的連接。 傾斜裝置通常采用兩個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)，以防止叉車桿發(fā)生扭曲變形。 行走機(jī)械液壓系統(tǒng)中

6、通常采用中位卸荷的多路換向閥（中路通）控制多個(gè)液壓缸的動(dòng)作，如圖3所示。 圖3 中位卸荷的多路換向閥（中路通）控制的液壓系統(tǒng) 也可采用另一種稍有不同的雙泵供油方案，先確定基本油路組成，然后再加入安全裝置，如圖4所示。 注意前述大部分計(jì)算過(guò)程對(duì)所有油路設(shè)計(jì)方案都適用，包括引入中通多路換向閥的設(shè)計(jì)。 提升和傾斜兩個(gè)裝置都需要通過(guò)比例控制閥來(lái)控制，比例閥由手動(dòng)操縱桿和對(duì)中彈簧來(lái)操縱。液壓系統(tǒng)原理圖中還應(yīng)增加液壓泵，油箱和兩個(gè)溢流閥以保證安全，溢流閥可以用于調(diào)節(jié)供油壓力的大小。 由于提升和傾斜兩個(gè)工作裝置的流量差異很大但相對(duì)都比較小，因此采用兩個(gè)串聯(lián)齒輪泵比較合適。大齒輪泵給提升裝置供

7、油，小齒輪泵給傾斜裝置供油。齒輪泵與中通比例換向閥相連，當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)，兩個(gè)泵處于卸荷狀態(tài)，這樣可以提高系統(tǒng)的效率。 圖4 雙泵供油方案的液壓系統(tǒng) 另外，用于提升裝置的方向控制閥可選用標(biāo)準(zhǔn)的四通閥，其B口應(yīng)該與油箱相連不應(yīng)堵塞。這樣，當(dāng)叉車桿處于下降狀態(tài)，泵卸荷時(shí)，液壓油可以直接流回油箱，有利于提高系統(tǒng)效率。 基本油路確定后，油路還不能正常工作，因?yàn)闆]有安全保護(hù)裝置，也沒有調(diào)節(jié)流量（為限制負(fù)載下降速度而流出液壓缸的流量）的裝置?？梢酝ㄟ^(guò)引入一個(gè)安全閥，從而在負(fù)載下落時(shí)限制負(fù)載下落速度來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，也可以在每個(gè)進(jìn)油路上加一個(gè)單向閥，防止油液倒流。 因?yàn)榇嬖谪?fù)值負(fù)載（與活塞運(yùn)動(dòng)方

8、向相同的負(fù)載），所以傾斜系統(tǒng)的回路設(shè)計(jì)稍微有所不同。 上述回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)如下兩個(gè)問(wèn)題加以注意： 1環(huán)形面一側(cè)一直處于增壓狀態(tài)，有可能通過(guò)方向閥產(chǎn)生泄漏； 2防止在活塞另一側(cè)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象（設(shè)置防氣穴閥）。 5 液壓閥的選擇 所有液壓閥通過(guò)的流量至多為23.1l/min，所以閥的尺寸很小。如果采用的是串聯(lián)泵，則傾斜裝置子系統(tǒng)流過(guò)的流量至多為3 l/min。 為考慮系統(tǒng)的壓力損失（管路和各方向閥造成的），液壓系統(tǒng)提供的壓力應(yīng)比負(fù)載所需壓力高15~20bar： 溢流閥的調(diào)定壓力應(yīng)高于供油壓力10%左右，即設(shè)成135bar比較合適。溢流閥的最大壓力值可能比135bar還高，甚至超

9、過(guò)150bar。 注意： 與使用中通旁路式多路換向閥相比，使用標(biāo)準(zhǔn)方向閥可以節(jié)省成本。但是，使用標(biāo)準(zhǔn)方向閥需要多增加一個(gè)溢流閥和一個(gè)泵，即使用兩個(gè)溢流閥和一個(gè)串聯(lián)泵。 5.1 提升系統(tǒng)液壓閥選擇 由以上計(jì)算可知：提升子系統(tǒng)最大流量為23.1L/min。 選擇溢流閥的型號(hào)為DBDS10P10； 選擇單向閥的型號(hào)為RVP-10-1-0； 選擇順序背壓閥的型號(hào)為BXY-Fg6/10，通徑10mm，最高工作壓力20MPa； 選擇手動(dòng)換向閥的型號(hào)為WMM6。 5.2 傾斜系統(tǒng)液壓閥選擇 由以上計(jì)算可知：傾斜子系統(tǒng)最大流量為2.6L/min。 選擇溢流閥的型號(hào)為DBDH6P10，壓力

10、范圍2.5～63MPa,額定流量330L/min，公稱直徑6mm。 選擇單向閥的型號(hào)為RVP6-1-0，公稱通徑6mm,最大工作壓力31.5MPa，最大流量18～1500L/min。 選擇換向閥型號(hào)為4WMM6，通徑6mm，流量60L/min，油口A、B、P最大工作壓力31.5MPa，T口最大工作壓力16MPa。 6 液壓泵的參數(shù)確定 提升： 圖3所示油路，采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的齒輪泵就能夠滿足設(shè)計(jì)要求。假定齒輪泵的容積效率為90%，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/m，則泵的排量為： cm3/rev 從Sauer-Danfoss目錄中可查出，SNP2系列有排量為16.8和19.2cm3/rev的泵。應(yīng)選擇排量為16.8cm3/rev(與17.1更接近)的液壓泵SNP2/019 傾斜： cm3/rev 第二個(gè)泵的排量為1.92 cm3/rev，可選擇SNP1/2.2 7 電動(dòng)機(jī)功率 在最大壓力下的流動(dòng)功率為： kw 上面的數(shù)值假定的是效率為100%時(shí)得到的。 齒輪泵的效率（包括容積效率和機(jī)械效率）在80~85%之間，所以所需的電機(jī)功率為： kw 專心---專注---專業(yè)