某自行式液壓升降裝置液壓系統(tǒng)設計目錄TOC\o"1-3"\h\u23159某自行式液壓升降裝置液壓系統(tǒng)設計 149531.1液壓原理設計 137141.2主要液壓元件選型 3201711.2.1液壓缸選型計算 3202461.2.2液壓馬達選型計算 5182861.2.3液壓系統(tǒng)流量計算 5319131.2.4液壓泵選型計算 593141.2.5泵站介紹 6液壓系統(tǒng)是液壓升降臺的核心，升降臺的工作性能取決于液壓系統(tǒng)的良好設計。根據(jù)工作要求，主要執(zhí)行元件單桿雙作用活塞式液壓缸，通過其伸縮作用帶動剪叉桿運動。而對于整機的移動需求，需要在系統(tǒng)中設置兩個液壓馬達，實現(xiàn)輪邊驅(qū)動，并且在遠距離牽引移動時要能夠浮動，在操作臺處于高處是，馬達應該能夠制動，鎖緊輪胎，使裝置能夠停在原地。1.1液壓原理設計本次液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件有一個液壓缸和兩個液壓馬達，由于行走和起升分別工作，因此可以用單泵供油。整機行走時要求液壓缸可以調(diào)速，兩個液壓馬達之間通過速度差實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，所以設計液壓原理圖如下圖1.1所示。圖1.1液壓原理圖1-油箱，2-過濾器，3-液壓泵，4-溢流閥，5-電液比例閥，6-三位四通電磁換向閥閥，7-單向閥，8-液壓缸，9-調(diào)速閥，10-三位四通電磁換向閥，11-液壓馬達，12-調(diào)速閥，13-三位四通電磁換向閥，14-液壓馬達，15-電磁換向閥，16，17-制動缸該液壓系統(tǒng)通過電液比例流量閥控制來控制液壓缸的伸出速度，保證其處在一個正常值范圍。6號換向閥左側電磁鐵得電，活塞桿伸出，右側電磁鐵得電，活塞桿收回。雙向液壓鎖組成鎖緊回路，使得液壓缸伸出到指定位置時，能夠安全地停在固定位置。右側為兩個液壓馬達的控制回路，分別可以控制兩個液壓馬達的正反轉(zhuǎn)以及速度。打開泵站開關，液壓油通過過濾器進入到液壓泵中，然后從泵的出口出來通過比例流量閥來控制流量，從而控制液壓缸的速度，6號元件左側電磁鐵得電時，油路接通，液壓缸伸出，整個升降平臺上升，6號元件右側電磁鐵得電時，右側油路接通，液壓缸收回，整個平臺下降。7號元件為兩個單向閥，其作用是形成鎖緊回路，在平臺到達指定高度時，液壓缸停止工作時，防止回油導致平臺不穩(wěn)定，使得液壓缸能停在當前位置。當需要升降機行走時，右側兩個調(diào)速閥接通，當兩個調(diào)速閥開度大小相同時，兩個液壓馬達的轉(zhuǎn)速相同，兩個輪胎速度相同，10和13號電磁換向閥用來控制液壓馬達的正反轉(zhuǎn)，即整車的前進以及后退，調(diào)速閥的作用改變流量，改變兩個馬達的速度，同時開度不同時會導致兩個馬達轉(zhuǎn)速不同，最終結果就是整車的轉(zhuǎn)向。在整個升降機行駛到制定工作位置時，為了保證升降機能夠在上升動作時保持機體的穩(wěn)定性，我們需要一個制動系統(tǒng)。制動系統(tǒng)所用的是兩個制動剎盤，采用程序控制，當按下剎車按鈕時，15號電磁換向閥電磁鐵通電，16和17號液壓缸活塞桿伸出，將剎車片壓在剎車盤上，升降機保持在原位置，升降臺可以自由升降。當升降機需要移動時，15號電磁換向閥電磁鐵失電，在彈簧的作用下右側回路接通回油，活塞桿在彈簧作用下回收，液壓油剎車片離開剎車盤，升降機可以自由前進后退。1.2主要液壓元件選型1.2.1液壓缸選型計算由于該液壓升降機升降高度為1.8m到5.0m之間，且最大載重量只有5kN，所以選擇單活塞缸即可，然后依照負載以及平臺的運動來確定液壓缸的主要參數(shù)，最后根據(jù)參數(shù)選擇合適的液壓缸型號。液壓缸的推力F與液壓油的工作壓力p以及活塞的面積A有關，即(1.1)在設計液壓缸時，液壓缸的工作壓力與負載大小有關，此處取。若對于單作用活塞桿而言，有活塞桿的油腔回油，沒有活塞桿的油腔進油，那么液壓缸的內(nèi)徑應該與活塞直徑相同，即(1.2)F=67136N，根據(jù)上式計算可得出缸徑D=103mm，圓整為標準值D=100mm?；钊麠U直徑與活塞直徑之間的關系為(1.3)式中λ為速比，作為升降裝置用缸，為了避免返回的時候速度過大對液壓缸造成沖擊，選取的值要小于1.6。參照選型樣本此處選擇代入計算可得。液壓缸的兩個鉸點間距:（1.4）將已知各數(shù)據(jù)帶入到上式可得液壓缸最大行程（1.5）式中:α0—在初始位置時剪叉臂與底座的夾角α1一在最高位置時剪叉臂與底座夾角，經(jīng)計算得α1=39.68°將已知的尺寸參數(shù)代入上述公式可以得出液壓缸的最大行程S=862m。根據(jù)D以及d的值，選擇長江液壓件有限公司工程用液壓缸非鉸軸連接的最小行程為40mm，最大行程1000mm，公稱壓力可以達到16MPa，滿足液壓動作需求，因而選用此種類型的液壓缸，行程確定為870mm，型號：HSGK06-100/55E-3401-870。1.2.2液壓馬達選型計算要求該液壓升降機移動速度為0-4km/h，且輪胎直徑取d=400mm，液壓馬達轉(zhuǎn)速n與輪胎直徑d的關系如下所示(1.6)將數(shù)據(jù)帶入其中計算可以得出。經(jīng)計算得出的馬達轉(zhuǎn)速為53r/min，選擇帶減速機的馬達，通過計算求出驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T=270N·m，選擇A2F45型液壓馬達和減速器，減速比為10，流量為20L/min，可以直接與車輪連接，使得結構大大簡化。1.2.3液壓系統(tǒng)流量計算在該液壓系統(tǒng)中液壓執(zhí)行元件共有三個，一個負責平臺升降的液壓缸和兩個實現(xiàn)升降機移動的兩個液壓馬達。本課題要求平臺升降時間為25秒，升降高度為1800mm到5000mm，經(jīng)計算升降速度平均為128mm/s,液壓缸伸長量為862mm，液壓缸的伸縮速度為,且已知缸筒的內(nèi)徑D=100mm。液壓缸流量計算公式為：（1.7）將已知的各項數(shù)據(jù)帶入到公式1.5中可以得到液壓缸的流量。因為液壓缸與液壓馬達分開動作，由此可得該系統(tǒng)的總流量為各執(zhí)行元件流量和，經(jīng)計算可以得出。1.2.4液壓泵選型計算液壓泵的最大工作壓力公式為：(1.8)pp—液壓泵最大工作壓力，MPa；p—液壓執(zhí)行元件工作的最大壓力，MPa；—從液壓動力元件到各液壓執(zhí)行元件之間的壓力損失，一般按照0.5-1.5MPa計算。將上述數(shù)值代入計算可以得出即液壓泵的最大工作壓力為25MPa。液壓泵的最大供油量計算公式如下：（1.9） —系統(tǒng)的泄露修正系數(shù)，通常取1.1-1.3，此課題中取k=1.2；—各執(zhí)行元件同時動作時所需要的最大流量之和。代入數(shù)據(jù)得出液壓泵最大供油量為54L/min。電機功率計算公式為（1.10）電機轉(zhuǎn)速為1500r/min，液壓泵排量計算（1.11）根據(jù)上述計算選擇齒輪泵作為液壓源，取排量為40ml/r