STYLEREF標(biāo)題1摘要STYLEREF標(biāo)題1摘要-致謝-PAGE8--PAGE32-第1章緒論1.1課題研究背景多級(jí)升降立柱是一種可以得到較長(zhǎng)工作行程的具有多級(jí)套筒的伸縮裝置，因?yàn)樗陌惭b空間小和工作行程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使得它在船用行業(yè)中應(yīng)用特別廣泛。其中船用多級(jí)升降柱中最重要的控制部分為液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般以液壓作為正常的動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)了液壓的簡(jiǎn)單高效的驅(qū)動(dòng)效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了多級(jí)升降柱的升降功能。原有的機(jī)械式升降柱已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代船用行業(yè)的需求。它在機(jī)械傳動(dòng)中的不穩(wěn)定性，操作控制上的不方便以及承載力小、體積大和速度慢等缺點(diǎn)也日益暴露出來(lái)。由于近年我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，液壓元件的制造技術(shù)越來(lái)越成熟。在同等功率條件下，液壓傳動(dòng)裝置比機(jī)械傳動(dòng)裝置具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，傳遞功率大，能自動(dòng)防止過(guò)載，可無(wú)級(jí)變速操作等優(yōu)點(diǎn)，但是考慮到成本的問(wèn)題和各方面實(shí)際因素，為了能被廣大技術(shù)廠家所接受，在本次設(shè)計(jì)中采取了液壓驅(qū)動(dòng)的方法對(duì)船用多級(jí)升降柱進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。現(xiàn)如今，航海事業(yè)不斷蓬勃發(fā)展，船用設(shè)備研發(fā)也在如火如荼的進(jìn)行著，然而適用于這種船用的多級(jí)液壓升降柱還存在著一定的問(wèn)題，比如效率低，能量浪費(fèi)大，發(fā)熱現(xiàn)象嚴(yán)重，體積龐大、不能滿足惡劣工況、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問(wèn)題，那么現(xiàn)如今就急需對(duì)展開全新的設(shè)計(jì)，綜合考慮現(xiàn)有產(chǎn)品所存在的一系列問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合伺服反饋技術(shù)，設(shè)計(jì)一種新型的船用多級(jí)升降柱及其驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)是當(dāng)下最關(guān)鍵的任務(wù)。鑒于此，文章將針對(duì)船用多級(jí)升降柱的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開相關(guān)的探索，分析具體實(shí)現(xiàn)的升、降等關(guān)鍵工序動(dòng)作流程，以及每一流程所需實(shí)現(xiàn)的具體要求，對(duì)比不同方案，選出各種方式各自的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種優(yōu)質(zhì)、高效的船用多級(jí)升降柱。1.2課題選題依據(jù)和意義現(xiàn)如今，隨著航海事業(yè)不斷的進(jìn)步發(fā)展，各類應(yīng)用于其中的機(jī)械裝備開始不斷的涌現(xiàn)，因?yàn)樾枨蟮脑龆啵袌?chǎng)份額的占比增大，使得一大批公司開始著手生產(chǎn)這種船用多級(jí)升降柱，這種產(chǎn)品的生產(chǎn)可以解決市場(chǎng)的緊缺，可以推動(dòng)航海事業(yè)的技術(shù)發(fā)展，可以推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用等。需求的增多、市場(chǎng)的需要、訂單的增多、科研院所的研究需求等等，使得船用多級(jí)升降柱更新研發(fā)是現(xiàn)在迫切需要的?，F(xiàn)階段就是研發(fā)一種新型的液壓控制的船用多級(jí)升降柱，現(xiàn)如今他的研發(fā)設(shè)計(jì)是非常緊迫的。本課題需要研究的是一種新型的船用多級(jí)升降柱及其液壓系統(tǒng)，是一種具有獨(dú)立液壓系統(tǒng)和獨(dú)立電器控制系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)，采用的是伺服變量泵，可以根據(jù)負(fù)載變化反饋改變流量，進(jìn)而控制整個(gè)油路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證了在升和降的不同過(guò)程中力的要求，對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)市場(chǎng)多系列多參數(shù)的不同型號(hào)的船用多級(jí)升降柱進(jìn)行研究，對(duì)實(shí)際工作需要、動(dòng)作需求進(jìn)行分析，對(duì)船用多級(jí)升降柱在工作中需要達(dá)到的參數(shù)要求進(jìn)行綜合考慮，對(duì)于現(xiàn)在市場(chǎng)上的普遍出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究，實(shí)現(xiàn)智能化、穩(wěn)定化、效率化、集約化。鑒于此，最終確定了本次課程設(shè)計(jì)的課題：船用多級(jí)升降柱及其驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而把以上依據(jù)作為此次課題的選題和設(shè)計(jì)依據(jù)。這種新型的船用多級(jí)升降柱的設(shè)計(jì)，可以解決市場(chǎng)上現(xiàn)有的一些產(chǎn)品共性問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合智能化控制模塊實(shí)現(xiàn)智能控制，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了集中控制、集約型體積小、成本低、性能高的功能特點(diǎn)。對(duì)于這種船用多級(jí)升降柱的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的全新設(shè)計(jì)、全新優(yōu)化是市場(chǎng)急需的，因?yàn)檫@種新型的研究可以解決實(shí)際工況下諸多的問(wèn)題。市場(chǎng)需求的增加、技術(shù)研發(fā)的迫切需求都是這種船用多級(jí)升降柱研究設(shè)計(jì)的意義所在。1.3課題研究?jī)?nèi)容和方法步驟本課題針對(duì)船用多級(jí)升降柱及其驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)等進(jìn)行研究，首先進(jìn)行參數(shù)分析，確定具體額定載荷和系統(tǒng)壓力下雙級(jí)油缸的作用面積，同時(shí)進(jìn)行初步計(jì)算與設(shè)計(jì)，再根據(jù)面積進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)完成整個(gè)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)工作工況進(jìn)行分析，工作范圍的確定，功能的比對(duì)，進(jìn)行常規(guī)使用情況下的數(shù)據(jù)選用，確定整個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液壓原理，同時(shí)對(duì)于機(jī)械部分的關(guān)鍵部件進(jìn)行校核。主要內(nèi)容如下：（1）根據(jù)任務(wù)書，搜集本課題的研究?jī)?nèi)容的背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及研究的主要目的和內(nèi)容，市場(chǎng)調(diào)研，查閱文獻(xiàn)，整理收集資料，明確課題任務(wù)；（2）根據(jù)任務(wù)書給定的具體參數(shù)：垂直升降速度0-150mm/s，額定負(fù)載100kg，額定升降行程：≥1500mm，回縮極限高度：≤1200mm，搖晃幅值±5°等為依據(jù)計(jì)算機(jī)構(gòu)參數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所需動(dòng)作。（3）對(duì)船用多級(jí)升降柱原理進(jìn)行分析與模塊化劃分，收集不同規(guī)格參數(shù)；設(shè)計(jì)模塊化組合結(jié)構(gòu)；確定所需實(shí)現(xiàn)的基本動(dòng)作，確定液壓系統(tǒng)原理、液壓系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)、實(shí)現(xiàn)各個(gè)操作步驟的方法和要求，初步設(shè)計(jì)船用多級(jí)升降柱結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)原理圖。（4）船用多級(jí)升降柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、驅(qū)動(dòng)形式的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、油缸關(guān)鍵零件的校核等。（5）繪制液壓系統(tǒng)原理圖、二維裝配圖、零件加工圖、三維圖；研究的步驟及方法（1）查閱相關(guān)的資料，了解市場(chǎng)現(xiàn)有的船用多級(jí)升降柱不同的類型、結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。（2）詳細(xì)了解起船用多級(jí)升降柱所需實(shí)現(xiàn)的基本動(dòng)作、基本原理、性能和參數(shù)。（3）詳細(xì)學(xué)習(xí)船用多級(jí)升降柱具體的動(dòng)作中需要注意的事項(xiàng)，需要實(shí)現(xiàn)的輔助功能等，從而根據(jù)要求選用具體型號(hào)具體功能的執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作要求。（4）初步進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、擬定液壓系統(tǒng)原理圖，然后根據(jù)原理圖計(jì)算系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)確定相關(guān)的液壓元件的參數(shù)，然后進(jìn)行液壓元件選型。（5）各項(xiàng)參數(shù)確定后，繪制二維、三維圖。1.4課題解決問(wèn)題（1）針對(duì)常規(guī)船用多級(jí)升降柱體積大、重量大、行程短、機(jī)械驅(qū)動(dòng)效率低等問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)的船用多級(jí)升降柱采用多級(jí)伸縮筒實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離伸縮，實(shí)現(xiàn)了行程長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用多級(jí)控制使得體積縮小，質(zhì)量減輕，與此同時(shí)采用液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)效果好，驅(qū)動(dòng)效率高，很好的解決上述所有問(wèn)題。（2）針對(duì)常規(guī)的液壓系統(tǒng)不能對(duì)工作過(guò)程中的不同負(fù)載變化的要求進(jìn)行及時(shí)反饋適配其變化。本課題設(shè)計(jì)的這種液壓系統(tǒng)采用伺服變量泵提供動(dòng)力油源，可以根據(jù)負(fù)載的變化自動(dòng)適應(yīng)回路，同時(shí)設(shè)置伺服反饋傳感器和PLC控制，利用PLC的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、參數(shù)動(dòng)態(tài)管理，動(dòng)態(tài)設(shè)置，伺服反饋，精確高效，從而解決了上述問(wèn)題。（3）針對(duì)市場(chǎng)上驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)中的油箱大、能耗高、效率低、系統(tǒng)功率損耗過(guò)大、系統(tǒng)發(fā)熱較多容易損壞元件的問(wèn)題。系統(tǒng)采用變量泵，可以自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載的變化而變化，減少不必要的能量浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小了整個(gè)泵站的體積大、能耗高、效率低問(wèn)題；設(shè)置冷卻器，這樣可以進(jìn)而減小油箱體積，同時(shí)還能減少系統(tǒng)發(fā)熱較多損壞元件的問(wèn)題；系統(tǒng)采用卸荷回路，降低功率損耗問(wèn)題。（4）針對(duì)保壓?jiǎn)栴}、過(guò)載問(wèn)題、沖擊問(wèn)題、過(guò)程的速度控制問(wèn)題等。系統(tǒng)采用卸荷回路、流量調(diào)節(jié)閥和鎖死回路等，保證整個(gè)油路的動(dòng)作平穩(wěn)、過(guò)載保護(hù)和減少?zèng)_擊等問(wèn)題。第2章機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析2.1基本參數(shù)垂直升降速度：0-150mm/s額定負(fù)載：100kg額定升降行程:≥1500mm回縮極限高度：≤1200mm搖晃幅值：±5°。2.2整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析圖2-1船用多級(jí)升降柱結(jié)構(gòu)示意圖二級(jí)端蓋2-二級(jí)導(dǎo)向套3-二級(jí)缸筒4-一級(jí)端蓋5-一級(jí)導(dǎo)向套6-二級(jí)缸筒活塞7、11、12、14、15、16、17、19-密封件8-三級(jí)缸桿活塞墊片9、14-螺母二級(jí)缸筒螺柱11-一級(jí)缸筒活塞13-二級(jí)缸筒活塞墊片20-三級(jí)缸桿船用多級(jí)升降柱的整體結(jié)構(gòu)如上圖2-1所示。具體由二級(jí)端蓋、二級(jí)導(dǎo)向套、二級(jí)缸筒、一級(jí)端蓋、一級(jí)導(dǎo)向套、二級(jí)缸筒活塞、密封件、三級(jí)缸桿活塞墊片、螺母、二級(jí)缸筒螺柱、一級(jí)缸筒活塞、二級(jí)缸筒活塞墊片和三級(jí)缸桿等部分組成。整個(gè)機(jī)構(gòu)由兩級(jí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。油液首先經(jīng)過(guò)左下方的接頭進(jìn)入升降柱的二級(jí)缸筒螺柱10的下方，然后經(jīng)過(guò)二級(jí)缸筒螺柱10的中心孔進(jìn)入到二級(jí)缸筒活塞6的下方，油液驅(qū)動(dòng)二級(jí)缸筒活塞6和三級(jí)缸桿20向上移動(dòng)，頂升物體被三級(jí)缸桿20頂起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了物體的升起，當(dāng)耳機(jī)缸筒活塞上升到二級(jí)導(dǎo)向套2處被限制停止，進(jìn)而二級(jí)行程實(shí)現(xiàn)全程移動(dòng)。此時(shí)油液會(huì)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)二級(jí)缸筒活塞6和二級(jí)缸筒3繼續(xù)上移，同時(shí)二級(jí)缸筒活塞6和三級(jí)缸桿20進(jìn)一步隨之移動(dòng)，當(dāng)二級(jí)缸筒活塞6移動(dòng)到一級(jí)導(dǎo)向到5處被限制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一級(jí)行程全程移動(dòng)。一級(jí)行程和二級(jí)行程共同實(shí)現(xiàn)了多級(jí)升降柱的多級(jí)升起功能。當(dāng)驅(qū)動(dòng)液壓泵站的油液從左上角兩個(gè)油口通油的時(shí)候，兩級(jí)油缸內(nèi)的活塞被油液作用后下移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)行程的回縮，回到到初始位置后停止。整個(gè)機(jī)構(gòu)下方固定在轉(zhuǎn)動(dòng)球副組件上，轉(zhuǎn)動(dòng)球副組件是一個(gè)球副運(yùn)動(dòng)副，可以抵消因船上的周期擺動(dòng)。以上就是整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理。通過(guò)兩級(jí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一級(jí)行程和二級(jí)行程的疊加動(dòng)作，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離的升降。2.3典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析2.3.1缸筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析圖2-2缸筒焊合結(jié)構(gòu)示意圖升降柱缸筒固定底座2-升降柱一級(jí)缸筒缸筒焊合結(jié)構(gòu)圖如上圖2-2所示，缸筒與底座采取焊合的形式。缸筒材料缸筒承受高壓及沖擊，材料需要滿足足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接的缸筒，還要求同時(shí)具有良好的焊接性能。目前，采用最多的缸筒材料是熱軋或冷拔無(wú)縫鋼管。具體材料性能見表2.1：表2.1缸筒材料性能材料抗拉強(qiáng)度（MPa）屈服強(qiáng)度（MPa）伸長(zhǎng)率（％）硬度（HV）20500400-450814055061706504210-22027SiMn900800（2）缸筒結(jié)構(gòu)一般對(duì)于活塞油缸缸筒、端蓋采用的連接形式與用途、工作壓力等因素有關(guān)。端蓋：前端蓋與后端蓋，前端蓋密封活塞腔，同時(shí)為活塞桿導(dǎo)向。后端蓋起著連接固定座的作用。常用的缸筒與端蓋連接有拉桿、法蘭、焊接、外螺紋、外卡環(huán)、內(nèi)螺紋、內(nèi)卡環(huán)和擋圈等八種連接形式。其中焊接連接型只用于缸筒與后端蓋的連接。缸筒承受高壓及沖擊，材料需要滿足足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接的缸筒，還要求同時(shí)具有良好的焊接性能。目前，采用最多的缸筒材料是熱軋或冷拔無(wú)縫鋼管。（3）缸筒加工要求缸筒內(nèi)徑采用的公差配合有：H8、H9、H10。內(nèi)徑的粗糙度：采用橡膠密封件密封時(shí)，取Ra為0.4-0.1，；當(dāng)選用活塞環(huán)密封時(shí)，取0.4-0.2,。同時(shí)需要珩磨加工。缸筒內(nèi)徑形位公差：圓柱度、圓度取8級(jí)或9級(jí)精度。缸筒端面垂直度：取7級(jí)精度。缸筒端部螺紋連接：6級(jí)精度細(xì)牙螺紋。為了防止腐蝕以及其他使用的特殊要求，缸筒的內(nèi)表面鍍鉻，鍍層厚度為30-40μm，鍍后珩磨或拋光。缸筒內(nèi)徑圓柱度一般為0.02-0.05，粗糙度一般為0.4，表面的形位公差和粗糙度都保證后，這樣才能保證整個(gè)油缸的安全高效的運(yùn)行，不會(huì)發(fā)生漏油和卡頓等現(xiàn)象，提高油缸的運(yùn)動(dòng)效率。2.3.2活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析圖2-3一級(jí)缸筒活塞零件加工圖活塞結(jié)構(gòu)形式：螺紋或卡鍵與活塞桿相連形式。本文設(shè)計(jì)的活塞采用螺紋連接形式，通過(guò)活塞與活塞桿配合，然后通過(guò)螺母進(jìn)行固定?；钊c活塞桿之間采用間隙配合，配合面之間的密封為固定密封，通常采用O形圈密封的形式進(jìn)行密封，密封槽在活塞上，加工比較方便?；钊牟牧霞跋嚓P(guān)特性詳見下表2.2。表2.2活塞材料性能材料抗拉強(qiáng)度（MPa）屈服強(qiáng)度（MPa）伸長(zhǎng)率（％）熱處理35≥520≥31015調(diào)質(zhì)45≥600≥34013調(diào)質(zhì)502≥640≥38014調(diào)質(zhì)35CrMo≥1000≥85012調(diào)質(zhì)Cr18Ni9≥500≥20045淬火本文選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。2.3.3導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析圖2-4一級(jí)導(dǎo)向套零件加工圖導(dǎo)向套材料選擇球墨鑄鐵或45號(hào)鋼加支承環(huán)。導(dǎo)向套不僅要起到密封作用，同時(shí)還要考慮與活塞桿的密封和防塵問(wèn)題，好的選用可以避免產(chǎn)生“拉缸”現(xiàn)象。導(dǎo)向套滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度一般是0.6～1.0倍的活塞桿直徑。導(dǎo)向套的材料及相關(guān)特性詳見下表2.3。表2.3活塞材料性能材料抗拉強(qiáng)度（MPa）屈服強(qiáng)度（MPa）伸長(zhǎng)率（％）熱處理35≥520≥31015調(diào)質(zhì)45≥600≥34013調(diào)質(zhì)502≥640≥38014調(diào)質(zhì)35CrMo≥1000≥85012調(diào)質(zhì)Cr18Ni9≥500≥20045淬火本文選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。第3章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析3.1基本參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)額定壓力：0.8MPa系統(tǒng)最大壓力：4MPa系統(tǒng)額定流量：60L/min系統(tǒng)最大流量:100L/min3.2液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)圖3-1船用多級(jí)升降柱驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)原理圖3.3液壓系統(tǒng)原理圖的分析本系統(tǒng)中，由變量泵1供油，變量泵1把排出來(lái)的一定排量的油液供給給整個(gè)支路，油液到達(dá)三位四通電磁換向閥11的中位P口，此時(shí)中位截止，油液不通。上升系統(tǒng)：當(dāng)三位四通換向閥11的1YA通電，此時(shí)油液從換向閥11的P口經(jīng)過(guò)換向閥的左位到達(dá)換向閥的B口，然后油液從B口經(jīng)過(guò)雙向液壓鎖12和單向節(jié)流閥13.1到達(dá)升降柱的下腔，推動(dòng)一級(jí)二級(jí)升降機(jī)構(gòu)上升，進(jìn)而控制船用多級(jí)升降柱的上升動(dòng)作。整個(gè)系統(tǒng)中電磁溢流閥7的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)卸荷功能；單向節(jié)流閥13.1的作用是調(diào)節(jié)上升的速度；疊加式雙向液壓鎖12的作用是當(dāng)停止供油，需要停止的時(shí)候，能鎖死油路，保證舉升的物體不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)，保證安全；蓄能器10的作用是在工作時(shí)候如發(fā)生油路震蕩和沖擊，蓄能器會(huì)吸收震蕩，穩(wěn)定油路，同時(shí)蓄能器還可以在系統(tǒng)壓力較高的時(shí)候儲(chǔ)存壓力，當(dāng)油路壓力欠壓的時(shí)候充當(dāng)一個(gè)補(bǔ)油泵給系統(tǒng)短時(shí)間的提供動(dòng)力油源，采用伺服變量泵3可以根據(jù)負(fù)載反饋，調(diào)節(jié)泵的排量，使得泵的排量始終適配執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，減少了能量浪費(fèi)，多點(diǎn)位設(shè)置信號(hào)傳感器，及時(shí)反饋油路的動(dòng)態(tài)參數(shù)傳遞到PLC，進(jìn)而通過(guò)控制器控制整個(gè)油路進(jìn)一步動(dòng)作。下降系統(tǒng)：當(dāng)三位四通換向閥11的2YA通電，此時(shí)油液從換向閥11的P口經(jīng)過(guò)換向閥的右位到達(dá)換向閥的A口，然后油液從A口經(jīng)過(guò)雙向液壓鎖12和單向節(jié)流閥13.2分兩路分別到達(dá)一級(jí)缸筒和二級(jí)缸筒的相應(yīng)油口，推動(dòng)一級(jí)二級(jí)升降機(jī)構(gòu)下降，進(jìn)而控制船用多級(jí)升降柱的下降動(dòng)作。整個(gè)系統(tǒng)中電磁溢流閥7的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)卸荷功能；單向節(jié)流閥13.1的作用是調(diào)節(jié)下降的速度；疊加式雙向液壓鎖12的作用是當(dāng)停止供油，需要停止的時(shí)候，能鎖死油路，保證舉升的物體不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)，保證安全；蓄能器10的作用是在工作時(shí)候如發(fā)生油路震蕩和沖擊，蓄能器會(huì)吸收震蕩，穩(wěn)定油路，同時(shí)蓄能器還可以在系統(tǒng)壓力較高的時(shí)候儲(chǔ)存壓力，當(dāng)油路壓力欠壓的時(shí)候充當(dāng)一個(gè)補(bǔ)油泵給系統(tǒng)短時(shí)間的提供動(dòng)力油源，采用伺服變量泵3可以根據(jù)負(fù)載反饋，調(diào)節(jié)泵的排量，使得泵的排量始終適配執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，減少了能量浪費(fèi)，多點(diǎn)位設(shè)置信號(hào)傳感器，及時(shí)反饋油路的動(dòng)態(tài)參數(shù)傳遞到PLC，進(jìn)而通過(guò)控制器控制整個(gè)油路進(jìn)一步動(dòng)作。第4章液壓元件的計(jì)算與選型4.1參數(shù)確定額定負(fù)載為F=1000N,最大負(fù)載為F=4000N，系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水平而定，還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì);反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。系統(tǒng)工作壓力高，省材料，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，是液壓的發(fā)展方向，但要注意治漏、噪聲控制和可靠性問(wèn)題的妥善處理。具體選擇參考表4-1，4-2。表4-1按載荷選擇工作壓力載荷/kN＜55～1010～2020～3030～50＞50工作壓力/MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5表4-2各類設(shè)備常用的工作壓力設(shè)備類型壓力范圍/MPa壓力等級(jí)說(shuō)明設(shè)備類型壓力范圍/MPa壓力等級(jí)說(shuō)明機(jī)床、壓鑄機(jī)、汽車＜7低壓低噪聲、高可靠性系統(tǒng)油壓機(jī)、冶金機(jī)械、挖掘機(jī)、重型機(jī)械21～31.5高壓空間有限、響應(yīng)速度高、大功率下降低成本農(nóng)業(yè)機(jī)械、工礦車輛、注塑機(jī)、船用機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械7～212中壓一般系統(tǒng)金剛石壓機(jī)、耐壓試驗(yàn)饑、飛機(jī)、液壓機(jī)具＞31.5超高壓追求大作用力、減輕重量綜上可知，考慮到本機(jī)實(shí)際，取系統(tǒng)額定工作壓力0.5MPa，最大壓力4MPa。4.2升降柱結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)多級(jí)驅(qū)動(dòng)的升降柱時(shí)，只需計(jì)算最小面積的驅(qū)動(dòng)力即可，因?yàn)樾∶娣e的二級(jí)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)，那么大面積的一級(jí)驅(qū)動(dòng)定會(huì)實(shí)現(xiàn)。4.2.1二級(jí)缸徑設(shè)計(jì)計(jì)算缸徑一般指的是油缸的缸筒的內(nèi)徑，它的大小決定了受壓的截面積的大小，同時(shí)決定了液壓油缸的運(yùn)行的速度。油缸一般工作的時(shí)候回油的油路會(huì)和油箱接通的，接通后回油管的油壓就是和油箱的油壓是一樣的，此時(shí)回油的油液壓力一般為PO=0，已知二級(jí)缸筒受到額定載荷為1000N，額定工作壓力P=0.8Mpa，則缸筒內(nèi)徑：D==參照標(biāo)準(zhǔn)系列表，取D=60mm其中：D——缸筒的內(nèi)徑F1——液壓缸最大推力P——液壓缸最高工作壓力η——液壓缸總效率，通常取η=85%4.2.2二級(jí)缸筒壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算當(dāng)壁厚δ＞油缸內(nèi)徑的時(shí)候，即δ＞時(shí)，按厚壁筒公式計(jì)算：δ=當(dāng)壁厚δ小于或等于油缸的缸徑D的時(shí),按薄壁筒公式計(jì)算,δ=式中：P——液壓缸最大工作壓力（MPa）[σ]——許用應(yīng)力（Mpa），[σ]=，其中，σb為材料強(qiáng)度極限，n為安全系數(shù)；通常取n=3.5～5，δ——缸筒的壁厚（mm）查閱相關(guān)資料可得，45號(hào)鋼的σb=600Mpa，中大型的工況，所以它的安全系數(shù)取6，對(duì)應(yīng)的[σ]=。薄壁公式計(jì)算：δ≥用薄壁筒公式正確?？紤]留有加工余量，取δ=10缸體外徑尺寸：D1＝D+2＝60+2×10＝80mm4.2.3三級(jí)缸桿設(shè)計(jì)計(jì)算首先根據(jù)速比的表選定速比因?yàn)橛透椎墓Q壓力為0.5MPa,選取速比為2通常是由速比μ得出計(jì)算出的，速比的定義是液壓油缸收縮的速度與液壓油缸伸出的速度之比，即：μ=。速比通常都是大于1的，如果速度比越大，那么油缸的活塞桿桿徑就會(huì)越大越大，這樣就會(huì)越有利于活塞桿的穩(wěn)定性，一般情況下，μ在1.25～2范圍內(nèi)變化?？紤]到活塞桿的穩(wěn)定性和強(qiáng)度以及上表中的壓力，取μ=2。d=D式中：d——活塞桿外徑D——缸筒內(nèi)徑μ——速度比圓整并參考缸桿尺寸標(biāo)準(zhǔn)，?。篸=45mm；綜上可知：三級(jí)缸桿的直徑d=45mm，二級(jí)缸筒的內(nèi)徑為60mm，二級(jí)缸筒的外徑為80mm。4.3液壓泵的選型1、泵的壓力的確定（1）確定液壓泵的最大工作壓力Pp式中：P1—液壓系統(tǒng)最大工作壓力；P1=4MPa—進(jìn)油路上總壓力損失，=0.5MPa（簡(jiǎn)單系統(tǒng)0.2-0.5MPa，復(fù)雜系統(tǒng)0.5-1.5MPa）則：≥4+0.5=4.5MPa∵所選泵的最大壓力一般要比最大工作壓力大25%～60%∴選取的液壓泵要求壓力為2、液壓泵流量的確定式中：K—系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取K=1.1～1.3，這里取K=1.2；—高壓系統(tǒng)液壓元件最大總流量，=60L/min（根據(jù)回路經(jīng)驗(yàn)值）則：=1.2×60=72L/min故選擇液壓泵供油，型號(hào)為A10VSO45的變量泵，壓力自適應(yīng)負(fù)載變化，額定流量68L/min。4.4電機(jī)功率的確定驅(qū)動(dòng)功率為：式中：—最大壓力，=4MPa—最大流量，=100L/min—總效率，=0.95則：電動(dòng)機(jī)一般允許在短時(shí)間內(nèi)超載0-25%，因此，取電機(jī)的功率為5.5KW。故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷，變頻電機(jī)選定Y132S-4型三相異步變頻電動(dòng)機(jī)，其額定功率為5.5KW，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min4.5油箱容積計(jì)算4.5.1油箱容積計(jì)算油箱容量可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到;也可按系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算公式確定。V=ξQp式中:V-油箱的有效容積(L);Qp-液壓系統(tǒng)的額定流量(L/min);ξ-與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù):低壓系統(tǒng)ξ=2~4,中壓系統(tǒng)ξ=5~7,高壓系統(tǒng)ξ=10~12。對(duì)于行走機(jī)械或經(jīng)常間斷作業(yè)的設(shè)備，系數(shù)取較小值;對(duì)于安裝空間允許的固定機(jī)械，或需借助油箱頂蓋安放液壓泵和電動(dòng)機(jī)和液壓集成裝置時(shí)，系數(shù)可適當(dāng)取較大值。由上式可知V=ξQp=5×60=300（L)又因液壓油箱油液基本占據(jù)油箱2/3，所以油箱要比計(jì)算值大10%-25%所以，油箱設(shè)計(jì)為400L油箱具體尺寸根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行設(shè)計(jì)，總體積可以≥400L4.5.2油箱外形尺寸計(jì)算油箱有效尺寸高、寬、長(zhǎng)之比可以取1:2:3，設(shè)高為X，則有效容積為1X×2X×3X計(jì)算可得：0.405m×0.810m×1.215m表4-3油箱容量JB∕T7938-199946.310254063100160250315400500630800100012501600200031504000500063000圖4-1油箱結(jié)構(gòu)示意圖4.6管路的設(shè)計(jì)依據(jù)工作壓力、工作環(huán)境和液壓裝置的總體布局，對(duì)于具有不同管路長(zhǎng)度的剛性連接，一般使用硬管。由于硬管流動(dòng)阻力小，安全可靠性高且成本低，油管與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部分并未一起。所以初步選用硬管（鋼管），材料為鋼。

管道內(nèi)徑一般根據(jù)所通過(guò)的流量和允許流速，按下式計(jì)算：δ≥式中q—通過(guò)油管的最大流量;ν—油管中允許流速;d—油管內(nèi)徑;δ—油管壁厚;p—管內(nèi)最高工作壓力;σb—管材抗拉強(qiáng)度;n—安全系數(shù)。主吸油管：油液流經(jīng)吸油管時(shí)允許流速為0.5-1.5m/s，取v=1.5m/s，吸油管初步選擇為10號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管，鋼管外徑為40mm，吸油管管壁厚取5mm。管接頭第一類為壓油管與泵吸油口連接，選擇法蘭連接，型號(hào)尺寸同泵進(jìn)油口；第二類為管道與管道之間，選擇直接焊接；第三類為管道與油箱表面之間，采用法蘭盤。同理可以計(jì)算出：回油管鋼管外徑25mm，壁厚5mm系統(tǒng)中壓力管外徑20mm，壁厚3mm。4.7液壓元件選擇各種閥門選型應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓手冊(cè)中列出的零件型號(hào)進(jìn)行選擇。各類閥門的額定壓力和額定流量應(yīng)接近其工作壓力和最大流量，最大流量不得超過(guò)額定流量的20%。選擇安全閥，以確保液壓泵的總流量。此外，所有的壓力閥都必須具有適當(dāng)?shù)膲毫刂品秶允诡~定工作壓力不高于工作壓力。流量閥和閥門的最小恒定流量滿足液壓系統(tǒng)執(zhí)行器的最小穩(wěn)定速度。選擇節(jié)流閥時(shí)，實(shí)際流量不得低于閥門額定流量，避免過(guò)度偏差誤差（或恢復(fù)誤差）。過(guò)濾精度應(yīng)注意允許通過(guò)的流量滿足系統(tǒng)使用和清潔回路；流量容量應(yīng)大于或等于實(shí)際流量的兩倍；過(guò)濾器的耐受壓力應(yīng)大于其安裝現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)壓力；適用場(chǎng)合一般根據(jù)產(chǎn)品樣例檢查職業(yè)代碼描述。其余各閥的選擇應(yīng)注意系統(tǒng)最大壓力和最大流量值，所選取型號(hào)規(guī)格要略大于最大壓力和流量。表4-4各液壓元件型號(hào)選擇序號(hào)液壓元件名稱型號(hào)數(shù)量1吸油過(guò)濾器XU-16012精過(guò)濾器GU-H1013電機(jī)Y132S-414變量柱塞泵A10VSO4515先導(dǎo)式溢流閥DBW1016回油過(guò)濾器RF17三位四通比例換向閥4WE10E18蓄能器NXQ19疊加式雙向液壓鎖Z2S10110單向節(jié)流閥MK10211冷卻器SL-309112液位計(jì)YWZ113空氣濾清器QUQ3114壓力表Y-1001第5章液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算5.1系統(tǒng)效率η的估算估算液壓系統(tǒng)效率時(shí)，主要應(yīng)考慮液壓泵的總效率、液壓執(zhí)行器的總效率及液壓回路的效率?？捎上率接?jì)算：其中液壓泵的總效率可由產(chǎn)品樣本查得，液壓執(zhí)行器總效率一般取0.9-0.95，取，。液壓回路效率ηc可由下式計(jì)算：式中：—各執(zhí)行器的負(fù)載壓力和負(fù)載流量(輸入流量)乘積的總和；即：所以：5.2發(fā)熱溫升估算及熱交換器的選擇5.2.1發(fā)熱溫升估算液壓系統(tǒng)中，因?yàn)閴毫Α⑷莘e和機(jī)械損失等原因所產(chǎn)生的能量損失，會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能，并使得系統(tǒng)的油溫上升。這會(huì)導(dǎo)致一系列問(wèn)題的發(fā)生。為了避免這種情況，我們需要對(duì)系統(tǒng)的熱量和溫升進(jìn)行計(jì)算，并控制系統(tǒng)的溫升。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生熱量主要是由于泵和執(zhí)行器的功率損失，以及溢流閥的溢流損失。因此，為了確保液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，我們需要合理地設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、選擇恰當(dāng)?shù)囊簤涸⒓訌?qiáng)液壓系統(tǒng)的維護(hù)管理，以減少熱損失，并有效地控制系統(tǒng)的溫度。因此，系統(tǒng)的總發(fā)熱量可按下式估算：式中：

—液壓泵的輸入功率(W)；—液壓系統(tǒng)效率即：KW5.2.2液壓系統(tǒng)散熱估算液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個(gè)散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱是主要散熱面。因?yàn)楣艿赖纳崦嫦鄬?duì)較小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計(jì)。當(dāng)只考慮油箱散熱時(shí)，其散熱量H0可按下式計(jì)算:H0=KA?t式中:

K-散熱系數(shù)

[W/

(m2?℃)]計(jì)算時(shí)可選用推薦值:

通風(fēng)根差(空氣不循環(huán))時(shí)，K=8;通風(fēng)良好(空氣流速為1m/s左右)時(shí)，K=14~

20;風(fēng)扇冷卻時(shí)，K

20-25;

用循環(huán)水冷卻時(shí)，K=110-175;A-油箱散熱面積(m2);?t-系統(tǒng)溫升，即系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)油溫與環(huán)境溫度之差(℃)。

一般工作機(jī)械?t≤35℃;工程機(jī)械?t≤40℃;數(shù)控機(jī)床?t≤25℃。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量H等于其散發(fā)出去的熱量H0時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，此時(shí)?t

=

H/(KA)當(dāng)六面體油箱長(zhǎng)、寬、高比例為1:1:1-1:2:3且液面高度是油箱高度的0.8倍時(shí)，其散熱面積的近似計(jì)算式為:A=0.065由上兩個(gè)式子可導(dǎo)出?t

=式中:

V--

-油箱的有效容量。即

?t≥35℃需要采用散熱器。第6章集成塊的設(shè)計(jì)6.1集成塊孔道尺寸的確定1、確定通油孔道的直徑（1）主級(jí)孔道的直徑。主級(jí)孔道的直徑按下列公式進(jìn)行估算選?。嚎椎乐睆絤mQ-孔道內(nèi)可能流過(guò)的工作流量，L/minVmax-孔道允許的最大工作液流速，m/s一般，對(duì)于壓力孔道，Vmax不大于6m/s；對(duì)于回油孔道，Vmax不大于3m/s.（一般取壓力孔道不超過(guò)8m/s，回油孔道不超過(guò)4m/s。）可得：圓整取D=12mm(2)閥的油口相通孔道的直徑，應(yīng)與液壓閥的油口直徑相同。（3）與管接頭相連接的孔道，其直徑一般應(yīng)按通過(guò)的流量和允許流速計(jì)算；具體計(jì)算如下：q-通過(guò)油管的最大流量v-油管中允許的流速d-油管內(nèi)徑表6-1油管流速表油液流經(jīng)油管吸油管高壓管回油管短管及局部收縮處允許流速0.5-1.52.5-51.5-2.55-7（4）工藝孔應(yīng)用螺塞活球漲堵死。（5）對(duì)于公用孔道，壓力油孔和回油孔的直徑類比同壓力等級(jí)的系列集成塊中的孔道直徑確定。2、確定通油孔道的壁厚當(dāng)較小孔道孔徑不大于25mm時(shí)，兩相鄰孔壁之間的距離不應(yīng)該小于5mm；較小孔徑大于25mm時(shí)，兩相鄰孔道孔壁之間的距離應(yīng)不小于10mm。本文中設(shè)計(jì)的集成塊孔徑不大于25mm，而孔徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5mm，所以符合孔道壁厚的條件。3、連接螺紋孔的直徑（1）固定液壓閥的定位銷孔的直徑和螺釘孔的直徑，應(yīng)與所選定的液壓閥的定位銷直徑及配合要求與螺釘孔的螺紋直徑相同。（2）連接集成塊組的螺栓規(guī)格類比相同壓力等級(jí)的系列集成塊的鏈接螺栓確定，也可以通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算得到。單個(gè)螺栓的螺紋小徑d的計(jì)算公式為：塊體內(nèi)部最大受壓面上的推力n-螺栓個(gè)數(shù)-單個(gè)螺栓的材料許用應(yīng)力經(jīng)計(jì)算的本文集成塊固定螺栓M8,4個(gè)螺栓固定。6.2集成塊的裝配與調(diào)試6.2.1集成閥組裝配注意事項(xiàng)（1）裝配前保證各元件分開放置，保證各元件不被污染，保證清潔。（2）裝配前檢查各元件是否有明顯的缺陷，是否有損壞等；（3）裝配時(shí)，要小心避免元件磕碰損壞，注意密封不要損壞；（4）裝配時(shí)，嚴(yán)格按照順序裝配；（5）裝配后要將外接口封堵，防止進(jìn)入灰塵等異物。6.2.2集成閥組裝配與調(diào)試的要求液壓閥塊的裝配制造以及調(diào)試，要嚴(yán)格按照使用要求：液壓閥塊裝配前的清洗：閥塊進(jìn)行裝配前，一般使用液壓油打循環(huán)，以此去掉遺留的鐵屑、污垢及雜質(zhì)，防止系統(tǒng)裝配好之后,再次打循環(huán)時(shí)，鐵屑等進(jìn)入液壓閥體內(nèi)，影響使用。（2）液壓閥塊裝配時(shí)的注意事項(xiàng)：裝配閥塊時(shí)，首先要將閥塊的油口用塑料堵蓋或磁性貼片封住，防止臟東西進(jìn)入污染閥塊；其次要用捅塊法再次校對(duì)，看孔道的相通情況是否符合相對(duì)應(yīng)的液壓原理圖；然后核對(duì)所有待裝的元件等，以免漏件或錯(cuò)件。另外，對(duì)于閥塊上的工藝堵頭也應(yīng)檢查一遍，即與圖紙相符。對(duì)于閥塊上安裝液壓閥或液壓元件時(shí)所需的螺栓，安裝強(qiáng)度應(yīng)符合該元件的使用要求，使用力矩扳手緊固，否則影響閥與塊的密封性。（3）液壓閥塊的調(diào)試：液壓閥塊的調(diào)試是指閥塊上已安裝好液壓閥與液壓元件后進(jìn)行的調(diào)試。首先應(yīng)進(jìn)行回路清洗，即不斷地變換換向閥，以保證所有的油路都能被清洗到；若有伺服閥或者比例閥，則需要使用沖洗蓋板來(lái)替代，這種清洗不同于之前塊加工完成之后所進(jìn)行的清洗處理，不可省略。（4）閥塊調(diào)試包括耐壓試驗(yàn)和功能試驗(yàn)：試驗(yàn)時(shí)可以直接將閥塊接入液壓系統(tǒng)中進(jìn)行，也可使用閥塊試驗(yàn)臺(tái)單獨(dú)對(duì)閥塊進(jìn)行功能測(cè)試。液壓閥塊的試驗(yàn)壓力應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力來(lái)確定，對(duì)于小于16MPa的工作壓力，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍；對(duì)于16MPa～25MPa的工作壓力，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.25倍；對(duì)于25MPa～31.5MPa的工作壓力，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.15倍。耐壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將塊上的節(jié)流閥開口調(diào)到大，壓力閥調(diào)節(jié)彈簧調(diào)到松，逐步地進(jìn)行升壓。當(dāng)壓力達(dá)到要求的試驗(yàn)壓力后保壓5min~10min，要求所有結(jié)合面不得有滲漏(即滲油)現(xiàn)象，若有滲漏，應(yīng)查明原因，并在結(jié)合面處加密封膠。試驗(yàn)完成后，將閥塊上的溢流閥或安全閥調(diào)到系統(tǒng)要求的設(shè)定壓力值。閥塊的每個(gè)回路都應(yīng)按照液壓系統(tǒng)的原理圖一一進(jìn)行功能核對(duì)試驗(yàn)。在液壓系統(tǒng)中進(jìn)行塊的功能試驗(yàn)時(shí)，只需按照系統(tǒng)原理圖的動(dòng)作要求一一完成即可。在閥塊試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行功能試驗(yàn)時(shí)，首先應(yīng)將塊上的一組閥的對(duì)外油口包括測(cè)壓點(diǎn)接好，其余回路的油口暫時(shí)用螺栓或堵蓋封住，依次進(jìn)行功能試驗(yàn)，對(duì)于有節(jié)流閥、比例伺服閥、調(diào)速閥之類的回路，要外接執(zhí)行元件做試驗(yàn)；其次將閥塊上P口的壓力調(diào)節(jié)到系統(tǒng)要求的工作壓力后再測(cè)試回路的動(dòng)作功能，要求該組回路中的電磁閥中位機(jī)能正確、換向靈敏，能達(dá)到回路的動(dòng)作功能且準(zhǔn)確可靠，并應(yīng)多次重復(fù)試驗(yàn)。當(dāng)調(diào)試中出現(xiàn)故障和問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先從液壓原理進(jìn)行分析，并列出引起故障的各種可能性原因,從主到次逐一檢查。功能試驗(yàn)完畢，應(yīng)將外露的油口堵住，以防臟物進(jìn)入。結(jié)論本課題針對(duì)船用多級(jí)升降柱結(jié)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)進(jìn)行深入研究設(shè)計(jì)，通過(guò)整體設(shè)計(jì)分析，具體開展的工作以及得出結(jié)論如下：本文設(shè)計(jì)研究主要展開以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，參數(shù)計(jì)算，對(duì)于液壓系統(tǒng)方面展開基本功能動(dòng)作的確定，根據(jù)功能和工況分析設(shè)計(jì)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的液壓系統(tǒng)原理圖，液壓系統(tǒng)控制元件采用電磁換向閥，整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)置緩沖回路、卸油回路、調(diào)速回路和鎖死回路，很好的滿足整個(gè)裝置的動(dòng)作要求。采用集成塊形式集中控制，解決了液壓系統(tǒng)中的油箱大、能耗高、效率低、系統(tǒng)功率損耗過(guò)大、系統(tǒng)發(fā)熱較多容易損壞元件的問(wèn)題。詳細(xì)的進(jìn)行了液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)及繪制、液壓系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算、液壓元件的選型、能量損失驗(yàn)算、熱平衡驗(yàn)算、油箱設(shè)計(jì)、集成塊設(shè)計(jì)、升降柱基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。得出結(jié)論：經(jīng)過(guò)對(duì)裝置工況分析，實(shí)現(xiàn)了裝置的上升和下降等功能，采用兩級(jí)伸縮，一級(jí)實(shí)現(xiàn)730mm行程，二級(jí)實(shí)現(xiàn)770mm行程，共計(jì)1500mm行程，回縮極限高度1065mm，垂直升降速度150mm/s。采用雙向液壓鎖可以很好的鎖死油路，同時(shí)設(shè)置節(jié)流閥，調(diào)節(jié)收放速度，很好的滿足了對(duì)不同的功能及速度需求。本設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)的意義，通過(guò)以上設(shè)計(jì)步驟，綜合設(shè)計(jì)出一種適用于船用的多級(jí)升降柱結(jié)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)[1]袁幫誼.電液比例控制與電液伺服控制技術(shù)[M].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2014.[2]宋志安.MATLAB/Simulink與液壓控制系統(tǒng)仿真[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2012.[3]雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京理工大學(xué)出版社,1998.[4]劉金琨.先進(jìn)PID控制MATLAB仿真.第3版[M].電子工業(yè)出版社,2011.官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1996.[5]冀宏.非全周開口滑閥閥口面積的計(jì)算方法[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,(3):48-51.[6]楊殿寶.液壓差動(dòng)回路的設(shè)計(jì)缺陷[J].液壓氣動(dòng)與密封，2012,(4):48-49.[7]吳曉明.能量再生回路及其應(yīng)用[J].液壓與氣動(dòng)，2013,(11):19-24.[8]張紹九.液壓同步系統(tǒng)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.[9]余估官.AMESim仿真技術(shù)及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].液壓氣動(dòng)與密封，2005,25(3):28-31.[10]檀潤(rùn)華.減壓閥式先導(dǎo)閥與多路換向閥的匹配[J].河北工學(xué)院學(xué)報(bào)，1988，(2):75-80.[11]吉林工業(yè)大學(xué)等校編寫的《工程機(jī)械液壓與液力傳動(dòng)》機(jī)械工業(yè)出版社，1979。[12]東北工學(xué)院《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編，冶金工業(yè)出版社，1979。[13]吳遠(yuǎn)洪,楊莉華.液壓預(yù)應(yīng)力拉桿油缸典型故障原因探討[J].液壓氣動(dòng)與密封,2021,41(05):81-82.[14]范興勁.機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝分析[J].中國(guó)設(shè)備工程,2021(09):122-123.[1