單滾筒鏈牽引100KW采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙】,含3張CAD圖紙,滾筒,牽引,100,KW,采煤,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì),CAD,圖紙 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文（設(shè)計(jì)）題目：單滾筒鏈牽引100KW采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年 本人鄭重聲明：本人所呈交的課程論文（設(shè)計(jì)），是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。課程論文（設(shè)計(jì)）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。 特此聲明。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日 期： 目 錄 摘要 III 第一章 前言 1 第二章 主系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 2 2.1.1 采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)得特點(diǎn) 2 2.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 2 2.2 主油路系統(tǒng) 3 2.2.1 主油路系統(tǒng) 3 2.3 調(diào)速及換向回路 5 2.4 保護(hù)系統(tǒng) 6 2.4.1 電動(dòng)機(jī)功率過載保護(hù) 6 2.4.2 高壓保護(hù) 7 2.4.3 低壓欠壓保護(hù) 7 2.4.4 停機(jī)油泵自動(dòng)回零保護(hù) 7 2.4.5 閉式系統(tǒng)充油排氣 7 2.5 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)注意的問題 7 2.5.1 調(diào)試液壓設(shè)備時(shí)出現(xiàn)故障 7 2.5.2 運(yùn)行階段應(yīng)注意系統(tǒng)出現(xiàn)的以下故障 8 2.5.3 故障診斷步驟 8 第三章 采煤機(jī)牽引部液壓輔助裝置傳動(dòng)系統(tǒng) 10 3.1 概述 10 3.2 牽引部輔助裝置液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 10 3.2.1 調(diào)高油路 10 3.2.2 調(diào)斜回路 10 3.2.3 翻轉(zhuǎn)檔煤板 10 3.2.4 防滑回路 11 第四章 牽引部傳動(dòng)系統(tǒng) 12 4.1 牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)的分析 12 4.2 各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比的確定 12 4.2.1 確定電動(dòng)機(jī)到主泵的傳動(dòng)比 12 4.2.2 確定馬達(dá)至滾輪傳動(dòng)比 12 第五章 主系統(tǒng)、液壓馬達(dá)以及輔助系統(tǒng)元件的選擇計(jì)算 14 5.1 主油泵和馬達(dá)的計(jì)算 14 5.1.1 已知參數(shù) 14 5.1.2 主回路的泵和馬達(dá)的選擇 14 5.2 主油泵，馬達(dá)及輔助泵（補(bǔ)油泵）的選擇 17 5.2.1 主油泵1的選擇 17 5.2.2 液壓馬達(dá)2的選擇 17 5.2.3 補(bǔ)油回路中輔助泵5的選擇 18 5.3 采煤機(jī)牽引部液壓控制元件的選擇 19 5.3.1 對牽引部中的粗慮油器3的選擇 19 第六章 牽引部液壓系統(tǒng)的壓力損失和溫升驗(yàn)算 22 6.1 牽引部液壓系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 22 6.2 牽引部液壓系統(tǒng)得溫升驗(yàn)算 23 6.2.1 系統(tǒng)發(fā)熱功率的計(jì)算 23 6.2.2 系統(tǒng)散熱功率的計(jì)算 24 第七章 輔助液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 7.1調(diào)高油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 7.1.1已知參數(shù) 26 7.1.2當(dāng)液壓缸以推力為負(fù)載時(shí) 26 7.1.3驗(yàn)算 27 7.1.4液壓缸流量的確定 27 7.1.5輔助系統(tǒng)中液壓泵進(jìn)行選擇 28 7.2調(diào)斜油缸的計(jì)算 28 7.2.1缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定 28 7.3防滑缸的計(jì)算 29 7.4防轉(zhuǎn)擋煤板油缸計(jì)算 30 7.5輔助液壓系統(tǒng)中元件的選擇 31 7.5.1輔助液壓系統(tǒng)中手動(dòng)換向閥的選擇 31 7.5.2對泵3的選擇 31 7.5.3對溢流閥5，6，10.11的選擇 31 7.6輔助系統(tǒng)中壓力損失和溫升驗(yàn)算 32 7.6.1輔助系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 32 7.6.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 33 第八章 調(diào)高液壓缸的設(shè)計(jì) 36 8.1調(diào)高液壓缸參數(shù)的計(jì)算 36 8.1.1缸體基本參數(shù)的計(jì)算 36 8.1.2液壓缸各主要零件強(qiáng)度計(jì)算 37 8.1.3液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 8.2液壓缸的驗(yàn)算 38 第九章 液控單向閥的設(shè)計(jì) 41 9.1溢流閥結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 41 9.1.1確定P、T進(jìn)出油口的直徑 41 9.1.2閥芯外徑D的確定 41 9.1.3確定閥口的封油長度L 42 9.1.4確定最大開口長度 42 9.2調(diào)壓彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 42 小結(jié) 44 參考文獻(xiàn) 45 致謝 46 附錄A 采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)圖 47 附錄B采煤機(jī)牽引部輔助液壓系統(tǒng)圖 48 附錄C采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)圖 49 單滾筒鏈牽引100KW采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 單滾筒鏈牽引100KW采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：采煤機(jī)牽引部液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采煤機(jī)牽引部輔助液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，調(diào)高液壓缸的設(shè)計(jì)，液控單向閥的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的計(jì)算，系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算，主回路參數(shù)的確定，標(biāo)準(zhǔn)控制元件的選擇。系統(tǒng)特點(diǎn)：整個(gè)系統(tǒng)為泵馬達(dá)組成的閉式系統(tǒng)。調(diào)速方式有手動(dòng)、按扭等多種手動(dòng)調(diào)速，也可以電動(dòng)機(jī)恒功率自動(dòng)調(diào)速，恒壓調(diào)速。整個(gè)系統(tǒng)具有高壓保護(hù)、低壓欠壓保護(hù)、充油排油保護(hù)、油質(zhì)保護(hù)等完善可靠的保護(hù)裝置。整個(gè)系統(tǒng)安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便。 關(guān)鍵詞： 采煤機(jī)，牽引部，液壓系統(tǒng)，液壓閥，溢流閥。 第一章 前 言 貴州省是一個(gè)煤炭資源豐富的省份，因此綜合機(jī)械化采煤在我省得到廣泛的應(yīng)用，其中采煤機(jī)是礦山機(jī)械化采煤的主要設(shè)備。該設(shè)計(jì)課題結(jié)合礦山機(jī)電教學(xué)內(nèi)容和我省礦山機(jī)電設(shè)備，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，有利于我們掌握和了解采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法，使我們鞏固了對液壓技術(shù)的進(jìn)一步熟悉和掌握，加強(qiáng)了我們對礦山設(shè)備進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)。通過本次設(shè)計(jì)，使我們以后在工作中能夠很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，更好地投入到煤炭開采行業(yè)中，為貴州省煤炭事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己微薄的力量。 液壓技術(shù)是一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，目前隨著當(dāng)今世界工業(yè)和科學(xué)的不斷發(fā)展，液壓技術(shù)在機(jī)床工業(yè)、汽車工業(yè)、工程機(jī)械、冶金工業(yè)、礦山機(jī)械和輕工業(yè)等民用工業(yè)，還在國防工業(yè)的方面得到了廣泛的應(yīng)用。 在礦山機(jī)械中，液壓技術(shù)多用于采煤機(jī)的牽引部和液壓支護(hù)設(shè)備上，可提高整體的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益，其發(fā)展趨勢是在機(jī)電液一體化的基礎(chǔ)上，提高采煤機(jī)的自動(dòng)化水平，更好的適應(yīng)井下多變的工作條件，這樣不僅提高了井下的安全因素，還可以較大的提高經(jīng)濟(jì)效益，從而給企業(yè)帶來更好的發(fā)展空間和市場競爭力。 主要研究和設(shè)計(jì)的內(nèi)容是采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；采煤機(jī)輔助液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；液壓缸和液壓閥的設(shè)計(jì)；液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；標(biāo)準(zhǔn)液壓元件選擇及非標(biāo)準(zhǔn)液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算。 解決的問題應(yīng)該有以下幾點(diǎn)：（1）系統(tǒng)的調(diào)速問題，自動(dòng)調(diào)速和人工調(diào)速；（2）液壓系統(tǒng)的高低壓保護(hù)；（3）電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。 通過綜合運(yùn)用所學(xué)的液壓基礎(chǔ)知識(shí)，全方位考慮和解決以上關(guān)鍵問題。我們通過所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的掌握，使我們系統(tǒng)化、綜合化。從而更好地完成學(xué)校和指導(dǎo)老師對我們的設(shè)計(jì)提出的要求。 第二章 主系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 2.1.1 采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)得特點(diǎn) 1.設(shè)計(jì)用于緩傾中厚煤層的雙滾筒采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)。 2.調(diào)速方式為液壓調(diào)速。 3.具有完善的可靠保護(hù)裝置。 4.采煤機(jī)采用無鏈牽引，搖臂可調(diào)高，機(jī)身可調(diào)斜，擋煤板可以翻轉(zhuǎn)。 5.調(diào)高液壓剛能在任意位置鎖緊，且鎖緊可靠。 6.左右調(diào)高，液壓缸，調(diào)斜油缸，采取單獨(dú)操作。 7.安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、方便維修。 2.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 1.采煤機(jī)裝機(jī)功100KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1470r/min,最大牽引力Tmax=130KN,牽引速度。 2.牽引部液壓傳動(dòng)系統(tǒng)得工作壓力P=10~12MPa。 3.調(diào)高液壓缸： 工作壓力 推力 F推=14× N 拉力 F拉=8× N 行程 S=640mm 活塞外伸速度 m/min. 2.2 主油路系統(tǒng) 2.2.1 主油路系統(tǒng) 1主油路是由一個(gè)變量泵和一個(gè)液壓馬達(dá)組成的閉式回路，改變油泵的排油方向和流量大小來實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)牽引速度的調(diào)節(jié)和牽引方向的改變。該牽引部主油泵采用TZXB723型軸向柱塞泵，該柱塞泵的特點(diǎn)有：壓力高、流量范圍大、油泵強(qiáng)度高、即可以承受各種性質(zhì)的負(fù)荷的強(qiáng)烈變化的優(yōu)點(diǎn)。它適用于冶金、鍛壓礦山機(jī)起重運(yùn)輸機(jī)的液壓系統(tǒng)中。（如圖1.1所示） 圖2.1 2.補(bǔ)油及熱交換回路 (1)補(bǔ)油回路：該主油路系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，存在油液的泄漏和溫升等不穩(wěn)定因素，因此在該系統(tǒng)中設(shè)置了補(bǔ)油回路。油液先經(jīng)過粗慮油器24進(jìn)入輔助泵23，在進(jìn)入精慮油器18，進(jìn)入補(bǔ)油單向閥6或7的低壓側(cè)，這樣油液就進(jìn)入了該閉式系統(tǒng)的低壓回路，從而進(jìn)行補(bǔ)償住回路的泄漏 。補(bǔ)油回路主要防止了主油泵的吸空現(xiàn)象，因此避免了引起巨大的響聲和震動(dòng)，是液壓系統(tǒng)正常的工作，給系統(tǒng)中的液壓元件帶來了可靠的保障。（如圖1.2所示） 圖2.2 （2）熱交換回路：液壓油是在封閉的油路中循環(huán)工作的，因此在該環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)油量少、散熱條件差、溫升高等對系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利因素。一旦油溫超過設(shè)計(jì)所規(guī)定的45°C時(shí)，那么，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的工作性能惡化，泄露增加，從而導(dǎo)致液壓元件和密封件的損壞。為了滿足以上要求在該主油路系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有熱交換回路，對系統(tǒng)進(jìn)行冷熱油的交換。（如圖1.3所示） 圖2.3冷熱油交換 （3）冷熱油的交換是通過閥4和低壓溢流閥27完成的。高壓油路和低壓油路同時(shí)進(jìn)入閥4的上、下腔時(shí)，由于高低壓油路的壓力差，使閥芯鄉(xiāng)下移動(dòng)，由馬達(dá)排出的一部分熱油回主油泵繼續(xù)工作，一部分油液直接回油箱冷卻，剩余的油液經(jīng)過閥4。低壓溢流閥27，冷卻器28回油箱。另外，輔助油泵23把所需補(bǔ)充的冷油經(jīng)單向閥6或7補(bǔ)充到系統(tǒng)的低壓油路中去，使系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行熱交換，從而使主油路中的工作油液達(dá)到小于規(guī)定的45°C的范圍內(nèi)工作，因此，保證了該設(shè)計(jì)中的液壓元件和密封件的工作穩(wěn)定性和可靠性。 2.3 調(diào)速及換向回路 它的在作用是改變主泵的排量和吸排油方向，也即調(diào)節(jié)采煤機(jī)的牽引速度和改變牽引方向。 采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，主泵和輔助泵即運(yùn)轉(zhuǎn)。輔助泵排出的低壓油除進(jìn)入主回路進(jìn)行補(bǔ)油和熱交換外，還有一路分別進(jìn)入伺服閥11、功控電磁閥16和失壓控制閥15的進(jìn)油口。 有伺服閥11、變量油缸9和差動(dòng)桿10組成的泵位調(diào)節(jié)器是用于直接改變主泵8的排量和排油方向的。差動(dòng)桿10位于圖示位置時(shí)，變量油缸9的活塞、伺服閥11的閥芯均處于中位，主泵擺缸傾角為0°。這時(shí)雖然電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主泵旋轉(zhuǎn)，但并不吸、排油，油馬達(dá)也不轉(zhuǎn)，采煤機(jī)停止?fàn)恳?。?dāng)差動(dòng)桿上的C點(diǎn)繞F點(diǎn)向左擺動(dòng)一定距離并保持不動(dòng)時(shí)，桿上的G點(diǎn)也隨著左移并帶動(dòng)伺服閥11的閥芯向左移動(dòng)一定距離，從而低壓控制油經(jīng)閥11右位中的進(jìn)油道進(jìn)入變量油缸左缸，而其右缸經(jīng)伺服閥中的回油道與油池接通。于是，變量油缸的活塞桿右移并推動(dòng)主泵擺缸，使傾角從0°向某個(gè)方向增大一定值。主泵變吸、排油，由馬達(dá)則順時(shí)針或逆時(shí)針方向從停止開始旋轉(zhuǎn)，采煤機(jī)也就沿著采煤工作面向上或向下牽引。在變量油缸活塞桿右移的工程中，差動(dòng)桿10則被油缸左側(cè)的活塞桿（F點(diǎn)）帶動(dòng)繞C點(diǎn)向右回?cái)[，使桿上G點(diǎn)向右移動(dòng)，推動(dòng)伺服閥閥芯又回到中位，從而關(guān)斷了通往變量油缸的低壓控制右路。這樣，主泵便調(diào)定在某一擺缸角度下工作，采煤機(jī)相應(yīng)地以某一牽引速度割煤。顯然，C點(diǎn)移動(dòng)的距離越大，主泵的擺角也越大，采煤機(jī)的牽引速度也就越高。若C點(diǎn)向右移動(dòng)，則主泵擺缸的傾斜方向相反，其吸、排油方向改變，采煤機(jī)的牽引方向也就改變了。 采煤機(jī)牽引速度大小的調(diào)節(jié)和牽引方向的改變，是通過操縱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。操縱系統(tǒng)由操縱機(jī)構(gòu)（由手把29、調(diào)速套13組成）和主泵擺缸回零系統(tǒng)（包括功控電磁閥16、失壓控制閥15和回零油缸14等元件）組成。 一般情況下，反映電動(dòng)機(jī)負(fù)荷是“欠載”或“超載”的功控電磁閥處于“欠載”位置（即右位）。失壓控制閥15在輔助泵正常工作（即排油壓力為1.5MPa）時(shí)其閥芯左移。這時(shí)低壓控制閥從功控電磁閥16的進(jìn)油口（右位）→失壓控制閥15（右位）→回零油缸14兩端油缸，推動(dòng)兩側(cè)的活塞都向中間移動(dòng)而壓縮里面的彈簧D。這一工程叫做“解鎖”。因?yàn)?，只有回零油?4中的彈簧D被壓縮后，順時(shí)針或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手把29時(shí)，才能通過螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13、調(diào)速套12中的拉桿E、預(yù)壓彈簧A（也稱記憶彈簧）、外套帶動(dòng)差動(dòng)桿（即C點(diǎn)）向左或向右擺動(dòng)，即才能調(diào)節(jié)牽引速度和改變牽引方向。 2.4 保護(hù)系統(tǒng) 由于該設(shè)計(jì)為采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)，在井下復(fù)雜的地質(zhì)條件下我們對采煤機(jī)液壓系統(tǒng)必須采取多種保護(hù)措施，來適應(yīng)采煤機(jī)在井下的復(fù)雜工作環(huán)境，保證正常在井下工作，因此采用有下列保護(hù)。 2.4.1 電動(dòng)機(jī)功率過載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)功率保護(hù)是通過功控電磁閥16，回零油缸14及調(diào)速套12的原來整定位置來實(shí)現(xiàn)的。采煤機(jī)正常工作時(shí)，功控電磁閥16處在欠載位置，壓力控制油經(jīng)功控電磁閥16，失壓控制閥15進(jìn)入回零油缸14兩活塞的外側(cè)油腔。內(nèi)側(cè)彈簧壓縮，從而使調(diào)速套解鎖。這時(shí)把牽引手把29可任意將牽引速度調(diào)定所需的速度值上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率超載時(shí)，在電氣系統(tǒng)中的功率控制器發(fā)出信號(hào)，使功控電磁閥16處于右位，回零油缸14中的油液經(jīng)失壓控制閥15，功控電磁閥16，節(jié)流器回油箱。此時(shí)，回零油缸中的彈簧就推動(dòng)拉桿使調(diào)速套12向減小牽引速度方向移動(dòng)，牽引速度即降低，因此調(diào)速手把未動(dòng)，因此調(diào)速套只能壓縮其中的記憶彈簧。一旦電動(dòng)機(jī)超載消失，功控電磁閥16又恢復(fù)到欠載位置，回零油缸14解鎖，通過拉桿10使調(diào)速套12的位置向增速方向移動(dòng)，牽引速度增大，但是由于記憶彈簧的位置被調(diào)速手把的整定位置所限制，過牽引速度最大值只能恢復(fù)到原來整定數(shù)值。 2.4.2 高壓保護(hù) 高壓保護(hù)由高壓安全閥1和2實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于調(diào)定壓力時(shí)，可由高壓安全法1和2進(jìn)行保護(hù)，系統(tǒng)高壓油液經(jīng)高壓安全閥1或2從高壓腔流向低壓腔。 2.4.3 低壓欠壓保護(hù) 低壓欠壓保護(hù)是為了使系統(tǒng)維護(hù)一定的背壓，它由失壓控制閥15來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)主回路低壓側(cè)壓力低于允許值時(shí)，失壓控制閥15復(fù)位，回零油缸14的彈簧與油箱接通，使主油泵回零，機(jī)器停止工作。 2.4.4 停機(jī)油泵自動(dòng)回零保護(hù) 當(dāng)采煤機(jī)在某一調(diào)定牽引速度下工作而突然停電時(shí)，失壓控制閥15失壓，失壓控制閥15左位工作，回零油缸14彈簧則立即推動(dòng)主泵擺缸自動(dòng)回到零位，從而使主泵在下次啟動(dòng)時(shí)主泵在零位啟動(dòng)。 2.4.5 閉式系統(tǒng)充油排氣 在牽引部液壓系統(tǒng)檢修組裝后，或在清洗更換濾油器及其其它元件后，或機(jī)器長時(shí)間不工作等，系統(tǒng)中都會(huì)進(jìn)入空氣。排氣的方法是打開設(shè)在系統(tǒng)中的排氣塞，用手壓泵20或點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行充油排氣，直至排氣空中冒出不帶氣泡的油液為止。然后再將排氣塞擰上。 2.5 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)注意的問題 2.5.1 調(diào)試液壓設(shè)備時(shí)出現(xiàn)故障 1.當(dāng)外泄漏嚴(yán)重時(shí)，我們應(yīng)該及時(shí)檢查液壓設(shè)備中的管路接頭，和液壓系統(tǒng)中相關(guān)元件的端蓋還有密封處，這時(shí)應(yīng)該及時(shí)更換接頭或元件的密封件。 2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定或者運(yùn)動(dòng)不靈活時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查油路是否有堵塞或者是閥類元件的閥芯或彈簧有問題。 3.在安裝整個(gè)液壓系統(tǒng)時(shí)，千萬不能漏裝閥類元件的彈簧，還有各個(gè)密封元件，還有要仔細(xì)檢查管路是否接好并且不能互相干擾，一旦發(fā)生上述錯(cuò)誤，不僅要造成控制失靈，還會(huì)使整個(gè)液壓系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)亂。 2.5.2 運(yùn)行階段應(yīng)注意系統(tǒng)出現(xiàn)的以下故障 1.管路接頭由于系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)而松脫后，我們這是應(yīng)該及時(shí)停車，檢查接頭，若接頭處已損壞，必須馬上更換。 2.由于選擇的密封元件質(zhì)量不好，或是由于在裝配過程中因?yàn)檠b配不當(dāng)而造成的密封件損壞，這樣同樣會(huì)造成整個(gè)液壓系統(tǒng)的外泄漏嚴(yán)重，維修人員必須立即更換好的密封元件，還有在裝配過程中注意裝配的合理性。 3.在使用的地質(zhì)條件下，當(dāng)外界環(huán)境條件散熱條件差時(shí)，石油液溫度過高，從而引起的泄漏，要注意周圍的散熱和整個(gè)系統(tǒng)的散熱還要檢查周圍的散熱條件，還要及時(shí)檢查液壓系統(tǒng)的散熱裝置和冷卻裝置。 4.設(shè)備運(yùn)行長期的一段時(shí)間后，因?yàn)橛捎陂L期的運(yùn)行會(huì)對元件造成極大的磨損，要注意全面系統(tǒng)中元件，對已經(jīng)失效的元件要及時(shí)維修或更換，以防止液壓設(shè)備不能運(yùn)行而被迫停產(chǎn)，這樣會(huì)對企業(yè)產(chǎn)生較大的影響和經(jīng)濟(jì)損失。 2.5.3 故障診斷步驟 1.液壓系統(tǒng)中的傳動(dòng)設(shè)備如果運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。例如，馬達(dá)，液壓缸等沒有運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)方向不正確，運(yùn)動(dòng)速度不符合要求，動(dòng)作順序錯(cuò)亂，力輸出不穩(wěn)定，泄露嚴(yán)重，爬行等。無論是什么緣故，都可以歸納為：流量、壓力和方向三大問題。這時(shí)我們首先要通過安裝在液壓缸上的壓力表看其是否失靈。 2.審核液壓回路圖，并檢查每個(gè)液壓元件，確認(rèn)它的性能和作用，初步評定其質(zhì)量狀況。 3.列出與故障相關(guān)的元件清單，進(jìn)行逐個(gè)分析。進(jìn)行這一步時(shí)，一要充分利用判斷力，二是注意絕不可泄漏對故障有重大影響的元件。 4.對清單中所列元件按以往經(jīng)驗(yàn)和元件檢查的難易排列次序。必要時(shí)，列出重點(diǎn)檢查的元件和元件的重點(diǎn)檢查部位。同時(shí)安排測量儀器等。 5.對清單中列出的重點(diǎn)檢查元件進(jìn)行初檢。初檢應(yīng)判斷以下一些問題：元件的使用和裝備是否合適；元件的測量裝置、儀器和測試方法是否合適；元件的外部信號(hào)是否合適，對外部信號(hào)是否響應(yīng)等。特別注意某些元件的故障先兆，如過高的溫度和噪聲、振動(dòng)和泄漏等。 6.如果初檢中未查出故障，要用儀器反復(fù)檢查。 7.識(shí)別出發(fā)生故障的元件。對不合格的元件進(jìn)行修理或更換。 8.在重新啟動(dòng)主機(jī)前，必須先認(rèn)真考慮一下這次故障的原因和后果。如果故障是由于污染或油液溫度過高引起的，則應(yīng)預(yù)料到另外元件也有出現(xiàn)故障的可能性，并應(yīng)針對隱患采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。例如，由于鐵屑進(jìn)入泵內(nèi)引起泵的故障，在換新泵之前要對系統(tǒng)進(jìn)行徹底清洗，以免造成新的堵塞，對元件損害較大。 第三章 采煤機(jī)牽引部液壓輔助裝置傳動(dòng)系統(tǒng) 3.1 概述 由于在設(shè)計(jì)的采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)時(shí)，油路比較多而復(fù)雜，因此在輔助裝置傳動(dòng)系統(tǒng)中采用簡單容易操作的理念，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是單滾筒有鏈牽引的采煤機(jī)液壓系統(tǒng)，因此采用一個(gè)泵供油來驅(qū)動(dòng)調(diào)高缸、調(diào)斜缸、防滑缸、翻轉(zhuǎn)油缸、離合油缸。在系統(tǒng)中的各個(gè)功能不能同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。 3.2 牽引部輔助裝置液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 3.2.1 調(diào)高油路 1.手動(dòng)操作：定量泵1→閥3→換向閥10→液壓鎖20→調(diào)高缸1。使閥3處于中位和手動(dòng)換向閥10處于右位工作，調(diào)高油缸開始動(dòng)作，若要使油缸活塞桿外伸停止，則搬動(dòng)換向閥10的手把處于中位，在20a和20b 組成的液壓鎖作用下，將活塞桿停在所需要的位置。閥2、5、6、13在油路中起安全閥的作用。 2.按鈕操作：使閥3處于中位，按動(dòng)按鈕使換向閥10使其在左位工作，油液進(jìn)入油路 ，這樣液壓缸的動(dòng)作與手動(dòng)操作完全一樣，在這里就不再進(jìn)行詳細(xì)的說明。 3.2.2 調(diào)斜回路 1.手動(dòng)操作：定量泵1→閥3→換向閥10→換向閥11→調(diào)斜缸14和16。閥3和換向閥11處于中位，搬動(dòng)換向閥11的手把，油液分別進(jìn)入兩個(gè)調(diào)斜油缸14和16。 2.按鈕操作：閥3和換向閥11處于中位，按動(dòng)換向閥11左側(cè)按鈕使其左側(cè)工作，兩個(gè)調(diào)斜油缸開始工作，按動(dòng)換向閥11右側(cè)按鈕時(shí)，處于卸荷狀態(tài)。 3.2.3 翻轉(zhuǎn)檔煤板 1.定量泵1→閥3→換向閥10→換向閥11→單向閥12→離合缸9 首先向外拉閥3和4的公用的超縱手把，就可以關(guān)閉閥4回油池的通路閥4處于左位，閥3、換向閥10、換向閥11處于中位。離合缸9克服彈簧力將活塞 銷插入弧形擋煤板的圓空中。 2．操縱閥3使其在左位，高壓油進(jìn)入翻轉(zhuǎn)油缸8，另一翻轉(zhuǎn)油缸7排油。 3.2.4 防滑回路 根據(jù)煤礦安全規(guī)定，采煤機(jī)在傾角10°以上的工作面工作時(shí)，必選安裝防滑裝置。該設(shè)計(jì)中采用一個(gè)單向閥19、轉(zhuǎn)閥17和防滑油缸18組成防滑回路。首先操縱閥4的手把讓其在左方位工作，轉(zhuǎn)閥17在圖示位置，讓高壓油進(jìn)入防滑油缸18的右腔，防滑油缸18的彈簧被壓縮，然后操縱閥4的手把讓它處于圖示位置，由于單向閥19的作用，防滑油缸18的彈簧繼續(xù)被壓縮。當(dāng)采煤機(jī)開始工作時(shí)，首先將轉(zhuǎn)閥17轉(zhuǎn)到另一位置，防滑油缸18左、右腔即可串通，活塞桿被彈簧推出，防滑裝置進(jìn)入可工作狀態(tài)。 第四章 牽引部傳動(dòng)系統(tǒng) 4.1 牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)的分析 由于設(shè)計(jì)參數(shù)種所規(guī)定的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1470r/min，但是在所選的主泵的轉(zhuǎn)速為970r/min，所以必須采用一級(jí)此輪減速來滿足主泵的轉(zhuǎn)速要求，這才能達(dá)到我們設(shè)計(jì)所需要的目的和要求。 在設(shè)計(jì)的采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)時(shí)，采用的是中速方案，并且確定傳動(dòng)比，因此在馬達(dá)至滾輪之間采用三級(jí)齒輪加上一級(jí)行星齒輪減速，來達(dá)到我們對采煤機(jī)速度的要求。 4.2 各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比的確定 4.2.1 確定電動(dòng)機(jī)到主泵的傳動(dòng)比 (4－1) 選取齒輪的齒數(shù)為20，那么由上式得到齒輪=30，這樣我們就可以，查閱相關(guān)手冊選取這樣的一對齒輪。根據(jù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和時(shí)間上的問題，在這里我們就不 在選取齒輪的規(guī)格型號(hào)。 4.2.2 確定馬達(dá)至滾輪傳動(dòng)比 在設(shè)計(jì)時(shí)是采用一級(jí)齒輪和一級(jí)行星輪傳動(dòng)，根據(jù)所選定=18，=59，， ，=17， ， (4－2) 將所有的已知數(shù)據(jù)帶入上式，可以得出，，所以設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)滿足系統(tǒng)的要求，是采煤機(jī)的牽引速度V=0-8.5m/min。輔助泵由電動(dòng)機(jī)經(jīng)和連接在一起，輔助泵在這里的作用是給牽引部液壓系統(tǒng)中的主右路補(bǔ)油和供給控制回路壓力油用的。 第五章 主系統(tǒng)、液壓馬達(dá)以及輔助系統(tǒng)元件的選擇計(jì)算 5.1 主油泵和馬達(dá)的計(jì)算 5.1.1 已知參數(shù) 1.采煤機(jī)的裝機(jī)功率100KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1470r/min，最大牽引力=130KN,牽引速度=0～8.5m/min。 2.牽引部液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力P=10～12MPa。 5.1.2 主回路的泵和馬達(dá)的選擇 1.確定液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速： 采用四級(jí)齒輪傳動(dòng)， =161.23 由公式： (5－1) 式中：—采煤機(jī)的最大牽引速度； —液壓馬達(dá)軸至驅(qū)動(dòng)鏈輪的總傳動(dòng)比； t — 鏈環(huán)節(jié)距；mm z—鏈輪齒數(shù)，一般取z=5 。 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-1)中，就有； =1594r/min 2.確定液壓馬達(dá)的輸出扭矩： 由公式： = (5－2) 式中：—液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩； —采煤機(jī)最大牽引力； —查閱相關(guān)手冊，取280mm； —液壓馬達(dá)軸至驅(qū)動(dòng)鏈輪的總傳動(dòng)比； —液壓馬達(dá)軸驅(qū)動(dòng)輪的總轉(zhuǎn)動(dòng)功率： —無鏈牽引查閱相關(guān)手冊后，取1。 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-2)中，就有： = =135 3.確定液壓馬達(dá)的排量： 由公式： (5－3) 式中：—液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩； —液壓馬達(dá)的排量； —液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，由于選擇的是柱塞馬達(dá)，取為0.9-0.95； = —液壓馬達(dá)的有效工作效率；—進(jìn)口壓力；—出口壓力。 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-3)中，取壓力損失為1 就有： =93.2mL/r 4.確定液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出流量： (5－4) 式中：—液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出流量；L/min —液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速；r/min —液壓馬達(dá)的排量；mL/r —馬達(dá)的容積效率。 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-4)中，就有： =160L/min 5.確定主油泵的最大輸出流量： (5－5) 式中：—系統(tǒng)漏損系數(shù)和流量裕度系數(shù)，=1.1-1.3，取1.1857 —液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出流量; L/min —主油泵的最大輸出流量. L/min 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-5)中，就有： L/min 6.確定主油泵的最大工作壓力： (5－6) 式中：—主油路的總壓力損失，初步估算后可取=0.5—1 —進(jìn)口壓力。 將已知數(shù)據(jù)帶入公式 (4-6)中，就已知=11， 有： 7.確定采煤機(jī)的最大牽引速度： 有鏈牽引，有公式： (5－7) 將上述的已知數(shù)據(jù)帶入公式(4-7)，就有： =8.5m/min 5.2 主油泵，馬達(dá)及輔助泵（補(bǔ)油泵）的選擇 5.2.1 主油泵1的選擇 根據(jù)上一節(jié)所計(jì)算的設(shè)計(jì)的內(nèi)容，主油泵應(yīng)該流量大于190L,壓力應(yīng)該大于11.7，這樣就滿足了主油泵在液壓系統(tǒng)的中的工作要求，讓系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行，因此選擇表5－1得到的泵。 表5－1 主油泵的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 排量 額定壓力 最高壓力 轉(zhuǎn)速 r/min 容積效率 驅(qū)動(dòng)功率 KW TZXB732 243.3 16 25 970 64.3 注意事項(xiàng)：1，空載時(shí)，采煤機(jī)牽引力由于達(dá)不到最大的T，因此我們可以按T考慮。 截煤時(shí)，采煤機(jī)的牽引速度也達(dá)不到最大的牽引速度，因此我們也按V考慮。 5.2.2 液壓馬達(dá)2的選擇 在選擇液壓馬達(dá)時(shí)，必須要滿足轉(zhuǎn)速要大于我們計(jì)算的轉(zhuǎn)速1593.6r/min，另外就是壓力一定要大于工作壓力12，還有就是所選擇的馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩必須大于135.3，但是在選擇時(shí)，要考慮到性價(jià)比，還有就是所選馬達(dá)的實(shí)用性，選擇表5－2所得到的泵。 表5－2馬達(dá)的型號(hào)及參數(shù) 馬達(dá)型號(hào) 排量 壓力 轉(zhuǎn)速 r/min 扭矩 MFB45 94.50 20.7 100-2200 271 所選馬達(dá)的驗(yàn)算： = (5－8) = =137.3 因此有: (5-9) = =132 KN 因?yàn)橛?jì)算的132KN大于我設(shè)計(jì)所規(guī)定的130KN，所以我所選的馬達(dá)符合我的設(shè)計(jì)要求。 5.2.3 補(bǔ)油回路中輔助泵5的選擇 因?yàn)橹饔吐窞殚]式系統(tǒng)，選擇是因考慮選擇低壓泵，例如有外嚙合齒輪泵，內(nèi)嚙合擺線泵，而且泵的工作壓力P≤2.5 MP，并且補(bǔ)油泵的流量。將已知的帶入到公式中，得到=41.4L/min ，選擇表5－3所得到的泵。 表5－3輔助泵的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 排量 額定壓力 轉(zhuǎn)速 rpm 容積效率% 驅(qū)動(dòng)功率kw 重量 kg CB—B50 50 2.5 1450 ≥94 2.6 11.0 5.3 采煤機(jī)牽引部液壓控制元件的選擇 5.3.1 對牽引部中的粗慮油器3的選擇 慮油器的流量應(yīng)該大于=41.4L/min ，這樣才能滿足泵所需要的流量，過濾精度在考慮性價(jià)比后不宜選擇太高，選擇下表所示的慮油器。 表5－4粗慮油器的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 過濾精度μ 流量 壓力損失 MP 通徑mm 發(fā)信號(hào)壓力MP CXL-63×80C 80 63 ＜0.01 25 0.03 4.3.2對手動(dòng)液壓泵4的選擇 在選擇手動(dòng)液壓泵時(shí)參照補(bǔ)油回路中輔助泵5的參數(shù)和指標(biāo) ，所以選擇表5－5所得到的泵。 表5－5手壓泵的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 高壓壓力MP 低壓壓力MP 高壓流量 低壓流量 最大手壓力 MP 油箱容量 L SYB—2 7 1 2 12.5 0.5 3 4.3.3對精慮油器6的選擇 設(shè)置精慮油器6的目的是，讓油也流入運(yùn)行元件時(shí)的雜質(zhì)盡量的少，這樣就可以減少整個(gè)系統(tǒng)中元件的堵塞和磨損，因此必須選擇過濾精度高的慮油器，流量參照粗慮油器的流量，選擇下表所示的慮油器。 表5－6精慮油器的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 流量 額定壓力 MP 初始?jí)毫礛P 過濾精度μ XU-63×200 63 6.18 0.06 200 4.3.4對單向閥7、10、11、12的選擇 首先在選擇單向閥時(shí)我們要考慮它的流量應(yīng)該大于63L這樣才能滿足補(bǔ)油回路對主回路的補(bǔ)油，并且開啟壓力應(yīng)該盡量選擇小一些，工作壓力必須大于24 MP，這樣單向閥在右路中才能液壓系統(tǒng)的壓力要求，從而使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行比較正常，選擇下表所示的單向閥。 表5－7單向閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定壓力 MP 開啟壓力 MP 流量 A-H32b20l 32 0.4 100 4.3.5對高壓安全閥15的選擇 在系統(tǒng)中設(shè)置高壓安全閥-15的作用主要是，起到對主油路的高壓側(cè)保護(hù)作用，因此所選的安全閥的壓力應(yīng)該大于工作壓力24 MP，流量必須大于138.6L，這樣對系統(tǒng)得的高壓油路中才能更好的起到保護(hù)作用，選擇表5－8所示的安全閥。 表5－8 高壓安全閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 通徑mm 流量 壓力MP DB10G150YW220-50DZR 32 250 35 4.3.6對剎車電磁閥18的選擇 在主液壓系統(tǒng)中，剎車電磁閥-18是對液壓制動(dòng)器-17的控制，又輔助泵提供壓力油，因此在選擇時(shí)，流量和壓力都應(yīng)該大于所選的輔助泵的參數(shù)值，選擇表5－9所示的電磁閥。 表5－9剎車電磁閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 流量 壓力MP 重量kg 3WE6A50W220 60 31.5 1.2 4.3.7對電磁換向閥32的選擇 電磁換向閥-32是通過電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液動(dòng)信號(hào)，由輔助泵供油，因此在選擇時(shí)同樣要以輔助泵人能夠的流量和壓力作參照，流量和壓力必須大于輔助泵的流量和壓力，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)電氣操作調(diào)速，選擇表5－10所示的電磁換向閥。 表5－10電磁換向閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 流量 壓力MP 通徑mm 重量kg 34D-63BY 63 6.3 18 5 4.3.8對遠(yuǎn)程調(diào)壓閥37的選擇 在第一章里面已經(jīng)敘述，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥-37是對采煤機(jī)牽引部恒壓控制，因此該閥的選擇上不僅要依靠輔助泵做參照，還要依靠高壓安全閥-15做參照，因?yàn)檫h(yuǎn)程調(diào)壓閥的壓力一定要比高壓安全閥的壓力小，這樣才能使整系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，選擇表5－11所示的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥。 表5－11遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 流量 壓力MP 通徑mm 重量kg Y2-Hd6L 63 32 6 1.3 第六章 牽引部液壓系統(tǒng)的壓力損失和溫升驗(yàn)算 6.1 牽引部液壓系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 (6－1) 。那么，現(xiàn)在可以根據(jù)公式：在整個(gè)液壓系統(tǒng)中必定有油液的流動(dòng)，在各種各樣的因素干擾下，液壓系統(tǒng)必定要產(chǎn)生壓力損失，當(dāng)壓力損失大于估計(jì)的損失1 MP時(shí)，那么該液壓系統(tǒng)就不能夠被使用，在該設(shè)計(jì)中，一般所選用的油液為礦物油磷酸酯液液壓油，查閱相關(guān)手冊得在一般情況之下，該液體的粘度為 式中： —系統(tǒng)的壓力損失; —沿層阻力損失; —局部阻力損失; —因?yàn)橹虚g過程中不經(jīng)過閥，我們可以以0計(jì)算。 下面由公式： (6－2) 式中：—油液的介質(zhì)粘度; L—管路的長度，取1m； Q—通過管路的流量，取為; d—管道內(nèi)的直徑，取為25mm. 將一直數(shù)據(jù)代入公式(5-2)，就有： 還有公式： (6－3) 將一直數(shù)據(jù)代入公式后，就有： =0.027 MP 因此在該系統(tǒng)得壓力損失就為： (6－4) = =0.207 MP 所以可以得知=0.207 MP＜1 MP，完全滿足系統(tǒng)得壓力損失要求。 6.2 牽引部液壓系統(tǒng)得溫升驗(yàn)算 系統(tǒng)的發(fā)熱來源于系統(tǒng)內(nèi)部的能量損失，例如液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失，溢流閥的溢流損失，液壓閥及管道的壓力損失等。這些能量轉(zhuǎn)換為熱能，使油液溫度升高。油液溫升會(huì)使其黏度下降，溢漏增加，同時(shí)會(huì)使油分子裂化聚合，產(chǎn)生樹脂狀物質(zhì)，堵塞液壓元件小孔，影響液壓系統(tǒng)的正常工作。 6.2.1 系統(tǒng)發(fā)熱功率的計(jì)算 (6－5) 式中， —液壓泵的輸入功率，KW —液壓執(zhí)行元件的輸出功率，KW 考慮到采煤機(jī)正常工作時(shí)： 截煤時(shí)，采煤機(jī)的牽引速度也達(dá)不到最大的牽引速度，因此我們也按V考慮。 就有： 取 那么我們將已知的數(shù)據(jù)，帶入以下公式： (6－6) （6－7） 將所有計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，帶入公式： =5.222KW 6.2.2 系統(tǒng)散熱功率的計(jì)算 通風(fēng)良好時(shí)，就可以以下面的公式計(jì)算： (6－8) 式中：—油箱散熱系數(shù)，取℃ 3.2.5 油箱的散熱面積，， —查閱相關(guān)手冊后，取40℃ 所以將所有已知數(shù)據(jù)帶入 得， (6－9) 因此我們將計(jì)算所得的數(shù)據(jù)代入該公式后得 這樣我們就可以對系統(tǒng)中的冷卻器進(jìn)行選擇：根據(jù)上述的數(shù)據(jù)，查閱相關(guān)手冊后，選擇表6－1所示的冷卻器。 表5－1冷卻器的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 換熱面積 傳熱系數(shù) 設(shè)計(jì)溫度 工作介質(zhì)壓力 2LQFW 0.6-16 368-407 100℃ 1.6 MP 第七章 輔助液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1調(diào)高油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1.1已知參數(shù) 工作壓力 P=10 MP 推力 F=14×10N 拉力 F=8×10N 行程 S=640mm 活塞外伸速度 V=0.7 7.1.2當(dāng)液壓缸以推力為負(fù)載時(shí) = (7－1) D = = =137mm 查手冊選擇缸內(nèi)徑 D=140mm 拉力時(shí) F= (7－2) 94.2mm 查手冊選擇缸內(nèi)徑取 d = 90mm 7.1.3驗(yàn)算 將D=140mm d=90mm代入原式 = = N F= =N 均符合要求 7.1.4液壓缸流量的確定 Q=VS (7－3) V=0.7 S ===0.015386 (7－4) =VS=0.70.15386 =10.77 P=10 MP時(shí) =10+1=11 MP 7.1.5輔助系統(tǒng)中液壓泵進(jìn)行選擇 所選的液壓泵的流量和壓力應(yīng)該大于計(jì)算所得出的值，這樣才能使整個(gè)輔助液壓系統(tǒng)的供油正常，是系統(tǒng)能夠打到設(shè)計(jì)的要求，選擇表7－1所示的泵。 表7－1液壓泵的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定壓力 MP 最大壓力 MP 額定轉(zhuǎn)速 排量 ml/r 容積效率 流量 CBB 14 17.5 2000 6 0.9 12 7.2調(diào)斜油缸的計(jì)算 7.2.1缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定 調(diào)斜油缸的推力和拉力可以由下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定： F=0.8 F=0.8×14×10=11.2×10N F=0.8 F=0.8×8×10=6.4×10N 那么每一個(gè)調(diào)斜油缸的推力和拉力就是： F=0.5 F=5.6×10N F=0.5 F=3.2×0N 推力時(shí) F= (7－5) D= = = 0.08665m =86.7mm 取D = 100mm 拉力時(shí) F= (7－6) 0.0756m 75.6mm 取d = 70 驗(yàn)算調(diào)斜油缸的伸，縮速度： V===0.686 (7－7) ===3.26 (7－8) 7.3防滑缸的計(jì)算 已知： 由式（3-1）得缸內(nèi)徑 查手冊，選擇63mm，則此時(shí)實(shí)際推力 活塞桿直徑 查手冊，選擇為40mm,則此時(shí)實(shí)際拉力 。 以的流量供油給調(diào)斜缸時(shí)，活塞的移動(dòng)速度： 活塞桿伸出時(shí)的速度， 活塞桿縮回時(shí)的速度， 7.4防轉(zhuǎn)擋煤板油缸計(jì)算 已知： 缸內(nèi)徑 查手冊，選擇80mm，則此時(shí)實(shí)際推力 活塞桿直徑 查手冊，選擇為50mm,則此時(shí)實(shí)際拉力 。 以的流量供油給調(diào)斜缸時(shí)，活塞的移動(dòng)速度： 活塞伸出時(shí)的速度， 活塞桿縮回時(shí)的速度， 7.5輔助液壓系統(tǒng)中元件的選擇 7.5.1輔助液壓系統(tǒng)中手動(dòng)換向閥的選擇 全部選擇一個(gè)型號(hào)，因?yàn)檫@樣可方便更換和維修，所以根據(jù)第二節(jié)中所計(jì)算的泵的流量和壓力，所以選擇表7－1所示的手動(dòng)換向閥。 表7－1手動(dòng)換向閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 最大流量 l/min 最大壓力 MP 允許背壓 MP DCT-01-2B3-40 30 21 7 7.5.2對泵3的選擇 7.5.3對溢流閥5，6，10.11的選擇 這時(shí)我們首先要考慮到缸的工作壓力，還要以所選的輔助泵的技術(shù)參數(shù)為參考，選擇表7－2所示的溢流閥。 表7－2溢流閥的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 重量kg 通經(jīng)mm 額定流量 壓力 MP 生產(chǎn)廠 YF—L10H 2.4 10 40 7～21 大連 在輔助系統(tǒng)中還有6個(gè)按鈕（換向閥），因?yàn)樗麄儗?shí)在輔助泵的壓力條件下工作，因此我們自行設(shè)計(jì)該閥。 7.6輔助系統(tǒng)中壓力損失和溫升驗(yàn)算 7.6.1輔助系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 管子內(nèi)徑，查手冊，選擇公稱內(nèi)徑為8mm的軟管，由于調(diào)高缸在系統(tǒng)的最后一個(gè)回路上，所以現(xiàn)驗(yàn)算調(diào)高缸的壓力損失。 由于調(diào)高和降低時(shí)的供油流量相等，各回路對稱，則有 液壓油在管內(nèi)的流速 管道流動(dòng)雷諾數(shù) 油液在管道內(nèi)為層流，其沿程阻力系數(shù) 進(jìn)油管道的沿程壓力損失 查和多路換向閥ZF-L20H-YT-Y的壓力損失，單向閥的壓力損失，濾油器的壓力損失，換各閥的壓力損失和為 所以油路的總壓力損失為 無需修改原設(shè)計(jì)。 7.6.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 輔助系統(tǒng)的溫升驗(yàn)過和和主回路系統(tǒng)的溫升驗(yàn)算類似，使用公式相同。計(jì)算過程如下： 1）管路的當(dāng)量機(jī)械效率由式得 式中：——主泵的工作壓力，。 ——系統(tǒng)的壓力損失，。 2）管路的容積效率由式得 式中：——系統(tǒng)無儲(chǔ)能器，最大工作流量=。 ——管路系統(tǒng)中各個(gè)閥的泄漏量和溢流量之和，稱為管路系統(tǒng)的容積損失，=-=24.25-21.24=1.395。 3）管路系統(tǒng)的總效率由式得 4）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率由式得 式中：——液壓系統(tǒng)總的能量損耗。 ——液壓泵的輸出功率。 ——液壓泵的總效率。 ——管路系統(tǒng)的總效率。 ——液壓缸或液壓馬達(dá)的總效率，此時(shí)為液壓馬達(dá)的效率。 泵的輸出功率 （7-9） 式中：——泵的容積效率。=0.94。 泵的輸入功率 式中：——泵的總效率，。 液壓系統(tǒng)的總發(fā)熱量 （2）系統(tǒng)溫升的計(jì)算 系統(tǒng)的溫升 式中： ——散熱系數(shù)，=9.32 ——油箱散熱面積， （7-10） 油箱的有效容積 （7-11） 其中：——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，在此取1.2。 ——液壓泵的流量， 溫度不高，無需設(shè)置冷卻器。 第八章 調(diào)高液壓缸的設(shè)計(jì) 8.1調(diào)高液壓缸參數(shù)的計(jì)算 由前面已知和計(jì)算可知：調(diào)高缸缸筒內(nèi)徑D=140mm，d=90mm,，縮回速度為，工作壓力，推力，拉力，行程，活塞外伸速度。 8.1.1缸體基本參數(shù)的計(jì)算 最小導(dǎo)向長度的確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)向?qū)蛱谆瑒?dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度，用H表示，如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此必需保證有一定的導(dǎo)向長度。由下式確定： （8-1） 取H=110mm。 式中：L——液壓缸的最大行程，mm。 D——缸筒內(nèi)徑，mm。 活塞的寬度B 一般取 取B=110mm。 導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長度A 在時(shí)取，在時(shí)取。 此處D=140mm，因此， 取A=75mm。 為了保證導(dǎo)向長度，過分增加A和B是不適合的，因此，在導(dǎo)向套與活塞之間裝一個(gè)隔套，隔套的長度由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即 取C =18mm 8.1.2液壓缸各主要零件強(qiáng)度計(jì)算 （1） 缸筒壁厚的計(jì)算 由于采煤機(jī)在煤礦井下長時(shí)間工作，滾筒的高度時(shí)常變化，而且力較大，因此對液壓缸的要求較高，采用厚壁鋼筒——缸筒壁厚與內(nèi)徑之比大于。采用鋼制鋼筒，壁厚按下式計(jì)算： （8-2） 查手冊圓整，取為14mm. 式中：——實(shí)驗(yàn)壓力，一般可取最在工作壓力的（1.25～1.5）倍，。此處取1.5 D——缸筒內(nèi)徑，mm。 〔〕——缸筒材料的許用應(yīng)力，可取〔〕=110。 ——缸筒壁厚，mm。 （2） 缸筒外徑 （3） 缸蓋厚度 （8-3） 取25mm。 式中：——缸蓋厚度，mm。 ——為缸蓋止口內(nèi)徑，mm。 P——同（4-2） （3） 缸體長度 缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度這和，L=S+B=640+110=750mm。缸體外部長度為892mm。 8.1.3液壓缸的