高空作业车辆升降机构液压系统改进设计（精选五篇）

第一篇：高空作业车辆升降机构液压系统改进设计

液压升降机 wwwnxn高空作业车辆升降机构液压系统改进设计

高空作业设备升降机构液压系统原理具有升降机构的高空作业车辆，其升降执行机构均采用液压驱动，系统一般为中高压系统，连接执行元件高压胶管的可靠性，直接关系到机构正常工作与效率，一旦发生破断，将危及人员和机械的安全。通常高压胶管产生破断的原因主要包括：

① 机器作业时液压缸随升降机构运动，高压胶管反复进行挠曲动作，因而产生疲劳破断；

② 升降机构的负载变化较大，液压系统内将产生液压脉动，脉动压力达到一定值时，高压胶管会产生破断：

③ 高压胶管由于质量差，胶管与金属接头的扣压连接强度不够，液压系统中峰值压力出现时，出现拔管现象。

现以飞机食品车剪式升降机构为例介绍，其升降机构如图1所示，液压系统原理如图2a所示，目前国内外大多数设备都采用类似液压原理，在液压缸和电磁换向阀之间一般都有液控单向阀起锁紧作用，不同的是液控单向阀的位置，有的与电磁换向阀叠加放置，有的放在液压缸上，升降液缸采用柱塞缸，下降时依靠重力作用下降。1．作业平台2．汽车底盘3．升降液缸4．剪式升降机构5．食品厢图1 飞机食品车升降机构当液控单向阀与换向阀叠加放置时，作业时如遇突发事故，连接液缸的液压胶管破断，此时升降机构失去支撑力，在负载和自重作用下迅速下降，巨大的惯性会造成机毁人亡的重大事故。

当液控单向阀放在液压缸上时，施工作业中如液压胶管破断，此时升降机构失去动力，液控单向阀起作用，设备停留在半空中无法升降，同时液压油大量喷出(尤其象飞机食品车是在厢体内操作，观察不到下面情况)，需要大量人力和车辆才能修复故障。也有采用在液缸上加限速切断阀，在这里其作用类似在液缸上加液控单向阀。因此，我们采用液压双管路防爆安全阀l4一，该液压安全阀的工作油管采用液压双管路，当一根液压油管破断后，液压安全阀的一个阀芯立即将该管路关闭，使空中作业机构安全保持在原位，同时液压安全阀的另一个阀芯工作，立即将另一条液压油管自动接通，机构仍维持正常工作，确保机器和人身安全。

双路防爆安全阀结构原理双路防爆安全阀的工作结构和原理，系统由2个防爆安全阀及其连接的液压胶管总成组成。防爆安全阀体1出油口与液压缸连接，防爆安全阀体与电磁换向阀连接。防爆阀芯4结构示意图如图3b所示，图中阀芯体3有外螺纹，与防爆阀体连接，正常工作时，油流通道从A至B；阀杆2安装在阀芯体内，其外侧装有弹簧，弹簧一端置于阀芯体内，一侧置于闭锁滑动阀芯，弹簧通过螺母预压紧。阀芯在A侧的压力为零时，液压油快速经阀口从B至A，滑动阀芯1迅速将阀口S关闭。系统安全防爆的实现过程是：在系统正常工作时，液压油从系统进油口进入第1个防爆安全阀体，并经液压胶管进入第2个防爆安全阀体内，经系统油路为液压缸供油，推动液压缸的活塞杆向上运动。当负载突然超载或其他原因造成液压胶管中的一个发生破裂，防爆阀芯背压突然为零，阀芯将破裂油管处的通路关闭，实现安全闭锁，同时另一条油路仍为通路，系统仍可正常工作。wwwnyypom

第二篇：简易液压升降立体车库设计（xiexiebang推荐）

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2008072087 本科毕业设计 说明书

题

目：简易液压升降立体车库设计

院（部）：

机电工程学院 专

业：

机械工程及自动化 班

级：

机械0808 姓

名：

学

号：指导教师：

周海涛 完成日期：

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摘 要

伴随着社会经济的快速发展，以及汽车工业的发展，人们收入的提高，政府鼓励支持汽车进入家庭及一系列相关优惠政策的实施，城市小区以及各停车场汽车数量越来越多，在一些车站、码头、广场、饭店、商业中心、住宅区，怎么样能够充分利用有限的城市空间，最大限度停放汽车已成为一个大的社会问题。人们探索各种解决之道，最终无障碍停车车库走入人们的视线，这是由于无障碍停车车库以其平均单车占地面积小的独特特性，现在已经被逐渐推广并被广大用户接受。同时由于家庭单用户的增多，简易升降式车库得到快速发展。而简易升降式车库的驱动系统通常采用电机驱动，这取决于传动的特点及其优点，本文就是对简易升无障碍停车车库的机械结构、驱动以及控制的设计计算，通过对机械部分具体结构的设计计算、驱动部分力计算校核、以及其他辅助元件的设计选择，使得无障碍停车车库结构更加合理、安全，提高驱动的效率以及无障碍停车车库的经济性。

关键词：简易无障碍停车车库； 机械机构；驱动元件；辅助元件

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The Design of Simple Lift Garage

Abstract With the rapid development of the social economy and auto industry, and the dramatic increase of people's income ,the government encouraged family to buy more cars, and supported a series of preferential policies related to the implementation of the urban area as well as an increasing number of car parking to carry out.In some stations, docks, squares, hotels, commercial centers and residential areas, how to make full use of limited urban space to maximize the parked cars has become a major social problem.People come up with the various solutions.Finally the simple lift garage brings people's attention.Because the average bicycle parking area is small for its unique properties, and has now been gradually extended by the user to accept.At the same time, the increase use of single-user home results in the rapid development of easy parking of cars.The simple lift garage is usually driven by hydraulic drive system, which depending on the characteristics and advantages of the hydraulic drive.This article is parking on the simple mechanical structure, hydraulic drive and control the design and calculation, through the mechanical part of the specific structure of the design calculations, and checking hydraulic driving force calculation part, hydraulic source.Other supporting elements of design options, which making the easy parking structure more rational and safe, improve the efficiency of hydraulic drive and parking in the economy.Key words：Simple hydraulic movements of the garage

；machinery sector；hydraulic driver；auxiliary components

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1前 言

1.1 简易液压升降式车库的特点及研究意义

伴随着社会经济的快速发展，以及汽车工业的发展，人们收入的提高，政府鼓励支持汽车进入家庭及一系列相关优惠政策的实施，城市小区以及各停车场汽车数量越来越多，在一些车站、码头、广场、饭店、商业中心、住宅区，怎么样充分利用有限的城市空间，最大限度停放汽车已成为一大的社会问题。人们探索各种解决之道，最终立体车库走入人们的视线，这是由于立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性，现已经被逐渐推广并被广大用户接受。

立体车库作为一种立体的车库结构，也可以说是一种机电一体化产品，既有机械部分，还有电控制机构、驱动部分等，驱动有液压传动、气压传动、电动传动。立体车库是在立体的空间完成升降的工作动作，将汽车放在垂直的空间内，拓展了城市停车的空间，改善了城市的停车的压力。它可在PLC、单片机等程序控制的条件下，采用气压、液压传动方式完成升降、横移、垂直运动，实现小汽车在车库内的运输存放，立体车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到 彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量 比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这 样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。

简易液压升降式车库主要包括液压举升装置、汽车支撑装置、动力传动系统、机械固定部件及动作控制部分组成。通过汽车支撑装置将汽车稳定在立体车库上，当液压动力传动系统开始运行时，推动举升装置运动，从而完成车取车或者停车的目的，整个立体车库还是要固定在地面上，从而就需要到机械固定部件的固定作用。

随着我国经济持续快速的发展，简易升降式车库行业将成为一个充满生机的朝阳行业，简易升降式车库的技术也将得到长足的发展，总体来说，要从根本上

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解决城市的停车问题，简易升降式车库的普遍推广是必然的趋势。停车位的空缺还很大，并且现在存在车库挪用等一系列现象，也是停车位比实际统计的还要少。从近两年立体停车设备停车位的增长速度一直保持在50%以上就能看出来，简易升降式车库的普遍应用的大势是不可改变的，这一市场有着广阔的前景。1.2 立体车库的类型及特点

（1）升降横移类机械式立体车库：采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式立体车库。

特点：由于型式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强，因此使用十分普遍。钢结构部分、载车板部分、链条传动系统、控制系统、安全防护措施等。在立体车库的市场份额约占70%。

不足点：每组设备必须留有至少一个空车位；为链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落功能。

升降横移类机械式立体车库如图1.1所示。

图1.1升降横移类机械式立体车库

（2）垂直循环类机械式立体车库：采用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式立体车库。

特点：省地,在58m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车，可省去购置土地的大量费用。在立体车库的市场份额约占3-5%。

不足点：设备结构复杂，没有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的山东建筑大学毕业设计说明书

用户开始拆除。

（3）水平循环类机械式立体车库：采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的机械式立体车库。

特点：可以省去进出车道，提建于狭长地形的地方，降低拉通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场。但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长。在立体车库的市场份额约占3-5%。

不足点：但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长，最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。

（4）多层循环类机械式立体车库：采用通过使载车板作上下循环运动而实现车辆多层存放的机械式立体车库。

特点：无需坡道，节省占地，自动存取，建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所。在立体车库的市场份额约占1-2%。

不足点：设备结构复杂，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。

（5）平面移动类机械式立体车库：在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式立体车库。

特点：一般设置在地上或半地下，准无人方式，地平面层为自走式，不仅降低建立立体车库投资费用，而且地平面层可停放大尺寸车辆。在立体车库的市场份额约占2-3%。

不足点：设备结构复杂，相对比较故障率高。存车超过20辆时，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。

（6）堆垛类机械式立体车库：以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式立体车库。

特点：巷道堆垛类立体停车库设备是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放小型汽车的立体立体车库。是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体立体车库，它的出现解决了人们希望解决的山东建筑大学毕业设计说明书

大型自动化停车难题；全封闭车库，存车安全等特点。该类车库主要适用于大型密集式存车。在立体车库的市场份额约占3-5%。

不足点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。

（7）垂直升降类机械式立体车库：垂直升降类汽车立体车库亦可称为塔式立体立体车库，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式立体车库。

特点：整个存车库可多达20～25层，即可停放40～50辆车，占地面积不到50m2，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。在立体车库的市场份额约占3-4%。

不足点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。

（8）简易升降式立体车库：车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式立体车库叫做简易升降式立体车库。简易升降式立体车库一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。

特点：这类立体车库的结构简单、操作容易，多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类立体车库可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。

（9）汽车专用升降机：汽车专用升降机是专门用作不同平面的汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无直接存取的作用。

特点：可以代替汽车进出车库的斜坡道，大大节省空间，提高车库利用率，汽车专用升降机常用于地下或楼层、屋顶或建筑内自走式车库存取汽车的搬运。

由于简易升降式车库广阔的市场和发展空间，以及目前简易升降式车库技术的不成熟，特选择简易升降式车库为本设计题目。

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1.3 简易液压升降式车库的工作原理

立体车库主要由底板来支撑汽车，而底板是通过螺栓联接在底架上，当有汽车需要停靠时，液压站提供液压动力，推动液压缸运动，使得活塞杆推动立体车库底板下的底架，底架与四个立柱间由导轨来导向，根据设定的活塞杆的行程，底板到达指定的高度，然后汽车缓慢停在底板上。

在正常车位情况下，当需要取车的时候，由于本简易液压升降式车库由两层组成，取上层车的时候，直接将其开出即可，如果取下层车，开启液压系统，通过液压缸的活塞杆推动剪叉结构，从而推动底板底架到与地面相平，然后将其开出。

本简易液压升降式车库的结构如图

1.2所示。

图1.2 简易液压升降式车库结构

1.4简易液压升降式车库的结构组成及其功能

简易液压升降式车库主要是由四个支柱、导轨、车库底板、车库底架、剪叉举升机构、液压系统、挡停部件、加强杆等组成。下面对各主要组成机构部分进行分析。

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（1）支柱和导轨

立体车库的四个支柱是由钢板焊接而成，初步选定的钢板厚度为10mm，根据其挤压强度选择钢板的材料为Q235，焊接后的支柱长、宽、高定为: 150×100×6000mm，导轨只是起到导向的作用，在本设计中将4个导轨直接焊接在支柱上，因为车库底板的升降主要是由剪叉机构和液压驱动来完成的，所以导轨与底架间的摩擦较小。支柱通过抓地螺栓与地面联接，使得支柱站立在地面上。（2）车库底板

立体车库的底板选用45钢，厚度为3mm，为了便于底板的安装与地坑下定期的卫生清理和维修，每层的底板由两个小底板组成，其中每个小底板长、宽设计为3000x2500mm,钢板通过M10普通螺栓与底板底架联接起来。（3）车库底架

底架在立体车库中起到举足轻重的作用，对该立体车库强度安全、结构安全和升降的稳定有着关键性作用。由于其特殊的作用，底架的材料也选为45钢，底架选用厚度和宽度为20x50mm，长度分别为2400mm、2500mm、60000mm的矩形钢材，钢柱间通过焊接连接到一起因为底板比较大，底架需要多个连接来支撑，同时由于需要导向定位，在底架上焊接导向连接机构，整体底架如图1.3所示。

图1.3 底架

（4）剪叉举升机构

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剪叉举升机构的组成部分较多，剪叉结构叉架选用45钢，同时滚轮与导轨也采用45钢，其外形结构如图1.4所示。（5）

液压系统

在本设计中采用液压作为驱动系统，液压源采用独立的液压站提供液压动力，通过调节液压的同步系统，使两个液压缸同步动作，完成液压缸活塞杆伸缩。

（6）

挡停部件

当汽车开始驶入立体车库的底板上时，需要一个定位装置，挡停部件就充当了这一角色，挡停部件主要就是一个带斜度的铁块，当驾驶员驾驶汽车驶入车库，感觉到前轮与挡停部件有突然的碰撞的时候，说明汽车到达指定位置，此时停车。

图1.4 剪叉结构

1.5简易液压升降式车库的优越性

在众多的停车设备中，简易液压升降式车库的优点较突出，表现在下几个方面：

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（1）结构简单、操作容易。

（2）占地面积较小，使用范围较灵活。多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类立体车库可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。

（3）随着中国家庭汽车量的增大，其市场发展空间较大，经济效益较好。

山东建筑大学毕业设计说明书 简易液压升降式车库机械结构设计

2.1概述

简易液压升降式车库的机械结构设计在立体车库中有着重要的作用，主框架部分、载车板部分和传动举升系统是立体车库的主要结构组成部分，住框架部分几乎承担着整个简易液压升降式车库的总量，而且它的轻重、稳定性和可靠性还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少以及安全性，所以如何设计主体框架部分、载车板部分和传动举升系统成为影响整个立体停车库的关键因素。

传动举升系统主要功用是传递原动机的功率，变换运动的形式以实现预定的要求。传动装置的性能、质量及设计布局的合理与否，直接影响机器的工作性能、重量、成本及运转费用，合理拟定传动方案具有十分重要的意义。一般常用以下几种传动方案：

方案一：皮带传动可用于两轴中间距较大的传动。优点： ① 缓和冲击、吸收震动、噪音少、成本低、保养维修较方便； ② 变化传动比。缺点： ① 皮带传动易打滑，传动比不准确 ② 抗热性差，抗过载能力差，易衰老 ③ 传动阻尼大，特别是在冷车时 ④ 使轴承侧向受力过大 简单点说，就是皮带传动优点有中心距变化范围广，结构简单，传动平稳，有缓冲载荷和安全保护作用，缺点是外径尺寸大，效率低，传动比不准确，使用寿命短。

方案二：链传动举升，平均传动比准确，工作可靠，效率较高；传动功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；可在恶劣环境中工作；易于实现较大中心距的传动；结构轻便，成本低。

方案三：钢丝绳举升，钢丝绳传动的特点：优点是钢丝绳传动可以获得较大的提升高度，适合传动长度较大的传动，造价比较低，能有效降低制作成本，缺点是因为需要外加钢丝绳桶和刹车盘增加了安装调试的时间和造价。

方案四：液压传动举升，传动准确平稳，承载能力高，可实现无极调速，传动功率较大，驱动力大。

好的传动方案除应满足工作机的性能和适应工作条件外，还应尺寸紧凑、成本低廉，传动效率高等。

综上所述，选择液压传动举升方案更加合理，所以我们的传动系统采用液压传动形式。

2.2 机械主体结构设计

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主框架体系的基本构成是由立体车库的底板、底架、支柱等组成，底板与底架通过普通螺栓联接起来，这种结构体系通过结构构件的抗弯刚度来抵抗侧向力的作用。主框架体系基本上都是由变形限值作为设计的控制条件，梁柱的截面尺寸主要由结构的刚度而不是强度来决定。在具体的设计过程中，所选的梁柱截面尺寸如果满足了规范对层间位移的限制要求，构件的承载力一般也能满足要求。

本立体车库主要是为了存取小轿车而设计的，故车库的底板以及底架大小要依此小轿车而定。外形尺寸为：长5500宽2000高1800mm，该型车的车自重2.5t，根据车库设计的技术要求，将立体车库底板的尺寸定为：长6000宽2500高2000mm。这样的尺寸，不仅可以满足轿车出入时的安全性，还最大限度的减少了停车所用的空间，十分符合建在小区内的车库的技术要求，并且提高了工程的经济性。

2.2.1支柱的结构设计

根据所选车型的高度，以及其他余量高度，本设计中支柱的高度选为6000mm，由于支柱只要起到导向支撑，以及方便安装的作用，故其材料选为Q235，支柱截面的长宽为150100mm，其中支柱截面部分尺寸如图2.2所示。

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图2.1支柱截面

支柱与地面连接处的支柱底座设计尺寸为直径为300mm，厚度为15mm。由于支柱并不起到对车库的支撑作用，故无需校核。2.2.2 底板的结构设计及校核

根据车库设计的技术要求，需要用到两个规格相同的底板，两个底板并列联接到车库底架上，底板将立体车库底板的尺寸定为：长3000宽2500厚3mm，底板并列联接后的尺寸为600025003mm.由于对应力的承受能力要求较高，故底板的材料选为45钢。

将底板联接到底架上采用普通螺栓联接，底板上需要加工的螺栓通孔设计直径为12mm，数目为21个螺栓。螺栓孔的位置设计在板上为距离板的边缘25mm处，螺栓孔在板上的分布。

应力校核

当汽车停在底板上时，由于每个车轮与底板的接触面积为0.02平方米，总的接触面积为0.08平方米，当人在车里面，再加上其他负重，以及汽车的自重，底板受到的力

G=人重+自重+车

F=（75+20+2500）10=25950N 45钢的抗拉强度400Mpa 底板上接触面的挤压应力

F2595032437.5pa

A0.08故材料及其底板尺寸选择满足要求，强度校核安。2.2.3 底架的结构设计

底板的外边框架采用矩形实心的钢材，钢材规格为宽厚为5020mm，两个宽边长度为2500mm，长边框架长度为6000mm，长宽框架通过焊接技术将其连接起来，框架的中间设计一个长宽厚为250010020mm的实心钢架。由于底板框架跨度较大，需要加强钢架对其强度加强，加强架钢材选为角钢，并与底板框架通过焊接连接起来，角钢的规格选为5050mm，在底板框架的长边方向中心位

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置焊接一个加强架，在宽边方向对称焊接两个加强钢架，其长度分别为设计为2500mm和6000mm。见图1.3 2.3 剪叉结构设计

该简易液压升降车库的升降结构部分采用剪叉结构形式，因为剪叉升降结构制造容易，价格低廉，坚实耐用，便于维修保养等特点，在民航、交通、冶金等行业逐步得到广泛应用[。

首先要确定液压缸也叉架杆的铰接处，由于车库底架的宽度B为2.5m，所以将剪叉结构的叉架的长度l设计为2m，当液压缸下降到最低位置处，及剪叉升降台下降到最低位置时，设计叉架杆与地面的最小夹角为0=14°，此时液压缸处于最大的工作压力状态，根据公式

tan1[latan]

la可求得液压缸与地面的夹角最小0。

同时由于a未知（a为活塞杆与叉架杆铰接处与叉架杆的一端最短距离），但是考虑到剪叉架升降的位移关系及其车库底架宽度，又因为活塞推力与台面荷重量关系式

2lcos

asin()lsin()得知在不变的情况下，与成反比设计但是考虑到剪叉架升降的位移关系及其车库底架宽度，a为0.9m，所以得出0=33°，当剪叉架与地面的夹角最小的时候液压缸的荷重最大。

叉架杆是剪叉结构的基本组成构件，也是关系到整个举升系统结构的关键，是最主要的举升部分，是主要的受力机构，对其设计成功与否关系到整个设计的成败，由于其进行材料选择，选为45钢，热轧钢板，具体的叉架杆结构外形如图2.2所示。

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图2.2叉架杆结构外形

2.3.1 确定叉架杆的结构材料及尺寸（1）对叉架杆进行受力分析

首先对每个叉架的名称编号如图2.3所示。

图2.3叉架外形及编号

对于杆3和杆4的活动铰联接在水平方向上除了摩擦力没有其他力，故可以对其水平方向上的受力忽略不计，只对竖直方向受力考虑，现对杆3进行受力分析，如图2.6所示。

图2.4杆3受力

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首先计算液压缸的最大载荷，设人的重量为M人=80kg底板架的质量 底板架及其支撑杆质量

M1V7.852.563353.25kg

设汽车驾驶员的重量为80kg，所以最大总荷载

W=（M1+M人+M车）×10

=（353.25+80+2.5×1000x2）×10

=54332.5N

本设计中用两个二级剪叉结构，两个结构对称分布，所以每一级剪叉结构的A1D1B杆受力W/2=27166N。

根据力学知识得出，当叉架升降结构处于最低位置，即0=14°时，所受弯矩最大如图2.7所示。

图2.5杆3所受弯矩

MmaxWllcos22Wcosl13256Nm 2l8（2.7）

升降结构最高位置，即=40°时，杆所受的轴向力最大，如图2.8所示。

图2.6杆3所受轴向力分析图

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ND1BWWsin=7984N , NBA1sin=-7984N 44杆4的受力情况与杆3的受力情况一样 下面对杆1进行受力分析，如图2.9所示。

图2.7杆1所受力分析图

对D点进行力矩分析：

FANlsinWWlpllcoscossin()42223可得FAN=17316.5N 下面继续计算弯矩关系式，对上图转化后进行分析如图2.10所示。

图2.8 杆1所受力矩

根据以上条件画弯矩图代入个力的数值，最大弯矩在C点，同时最大轴向力也在C点，从而得出最大弯矩 Mmax=54668Nm。

计算轴向力，同样将杆1的受力分析图转化为轴向力图分析，如下图2.11所示。

图2.9杆1的轴向力分析图

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计算分析后得出，CD段所受的轴向力最大，FCD= 76820N，将计算出的杆3和杆4的最大轴向力和最大弯矩与杆1比较，都小于杆1，故只对杆1在此状态下进行应力状态分析以及校核。

计算该状态下的应力，设叉架杆的截面面积A=b×h

则该应力状态下的工作应力为

Mmax其中—叉架杆实际工作应力，[]—材料需用应力170Mpa，NCs6[],[]157.6Mpa 2bhAns—材料的极限应力，45钢的s为340Mpa，n—安全系数，数值应该大于1，本设计中采用n为2 根据要求选择h=70mm 由上式可以看出弯矩对工作应力的影响较轴向力要显著的多，所以在计算时应该以最大弯矩为主要的计算对象，杆1所受的最大工作应力，杆1的C截面拥有最大弯矩，即可以认为C截面拥有最大的工作应力，我们按照最大工作应力来选取合适的叉架杆的截面，将h=70mm代入上式：

最大的工作应力= 163.4Mpa ≤170Mpab 27mm，这里取b= 30 mm，即叉架杆的截面为

A1=b×h=70× 30 mm2

（2）叉架杆铰接处校核

杆1和杆3的铰接处B所受的垂直载荷最大，故对其铰接校核，此处的面积

A2=B×H=600mm2

所受最大载荷

F=W/4=10112N 因此所受载荷

=F/A=168.5 Mpa

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≤s=170Mpa,故该处铰接强度满足安全要求,因此其他的铰接处同样满足强度安全要求。

2.3.2 叉架横轴的设计

选取连在活塞杆端部的横轴.根据总体结构布局确定横轴的长度为500mm,因为液压缸是单耳环联接,耳环内径为50mm,因为耳环与横轴间在工作时有相对转动,所以设计横轴的直径d为48mm,单耳环的宽度值为60mm.将叉杆要联接到横轴处得孔进行加长处理,是两者接触面积适当的增大来减少弯曲应力及其剪应力,按照图2.13对横轴进行受力分析。

当α=14°时,p=73644N,所以RARB=36822N,作用于横轴上的力p是均匀分布的,分布距离为60mm,所以力的分布均为:

q=p/L=73644/0.06=1.23×106N/m 截面O上的最大弯矩为

M=RAX0.235-q×0.03×0.03/2=8099.7Nm 截面C和截面D上的剪力Q=RA=36822N, 所以弯曲应力为

M剪切应力

3225.2Mpa < 3dQ4d314.3Mpa<

均满足安全要求,故尺寸设计合理。

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3动力系统和传动系统的设计和选择

3.1选择电动机

1）按照设计的车库大小，提升的高度为2000mm 选取提升和下降和过程都是45s完成，而且这一过程是匀速的，这样就可以计算出提升的速度： V200044.4mm/s 45 有电动机驱动液压系统来带动立体车库的运动，电动机卷筒正反转来实现载车板的提升和下降。

计算所需的功率： pFVKW 1000 其中：F,工作机构的有效阻力（N）V，工作机构的速度（m/s）

，工作机构自身的传动效率。

由于是采用液压缸来实现举升和下降，采用垂直提升方式，由此可以计算出总的工作阻力

F1=（人重+车重+载车板重）×10 =（80+2.5×1000×2+353.25）×10 =54332.5N PFV54332.50.0442.46KW 100010000.97上式中取=0.97 但实际情况需要将功率扩大些，山东建筑大学毕业设计说明书

P1=110%P=2.46×1.1=2.7kw 计算卷筒的转速进一步选取电机

有《机械设计课程设计》上公式： nw601000v6010000.044r/minr/min1.682r/min D500 选择电机YZR132M2-6 3.2 液压系统的设计

剪叉举升机构主要是完成升降的动作，其升降驱动采用全液压系统，这是因为采用液压系统有以下特点：

（1）在同等的体积下，液压装置能比其他装置产生更多的动力，在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑，液压马达的体积和重量只有同等功率电机的12%。

（2）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。

（3）液压装置可在大范围内实现无级调速，（调速范围可达到2000），还可以在运行的过程中实现调速。

（4）液压传动易于实现自动化，他对液体压力，流量和流动方向易于进行调解或控制。

（5）液压装置易于实现过载保护。

（6）液压元件以实现了标准化，系列化，通用化，压也系统的设计制造和使用都比较方便。

当然液压技术还存在许多缺点，例如，液压在传动过程中有较多的能量损失，液压传动易泄露，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动平稳性及正确性。对油温变化比较敏感，液压元件制造精度要求较高，造价昂贵，出现故障不易找到原因，但在实际的应用中，可以通过有效的措施来减小不利因素带来的影响。

3.2.1液压系统的基本方案

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液压执行元件主要是液压缸和液压泵，前者主要是实现直线运动，后者完成回转运动。本方案采用两个完全相同的液压缸，其运动完全同步。3.2.2 确定液压系统的主要参数

参考升降产品的技术参数可知起升高度为2000mm时，平均起升时间为45s设计成本简易液压立体车库最小起升时间为40s最大起升时间为50s，由此可计算出执行元件的速度v，时间t

l v

t式中： v 执行元件的速度 单位m/s L 液压缸的行程 单位m 当 t40s时：

l20.05m/s V1=t40当 t50s时：

l20.04m/s V2t50液压缸的速度在整个行程过程中都比较平稳，无明显变化，在起升的初始阶段到运行稳定阶段，其间有一段加速阶段，该加速阶段加速度比较小，因此速度变化不明显，形成终了时，有一个减速阶段，减速阶段加速度亦比较小，因此可以说升降机在整个工作过程中无明显的加减速阶段，其运动速度比较平稳。

液压系统的主要参数是压力和流量,它们是设计液压系统,选择液压元件的主要依据.压力局定于外载荷,载荷决定于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。

3.2.3 液压缸主要零件结构材料及技术要求 3.2.3.1 缸体（1）缸体端部联接模式

采用简单的焊接形式，其特点：结构简单，尺寸小，重量轻，使用广泛。缸体焊接后可能变形，且内径不易加工，因此在加工制造时应该特别的注意，主要用于柱塞式液压缸。（2）缸体的材料选取

液压缸的材料通常选为20、35、45号无缝管，20钢因为机械性能较低，不能进行调制，故应用较少。当缸筒和缸底、缸头、管接头或耳轴等件需要焊接时，山东建筑大学毕业设计说明书

则应采用焊接性能比较好的35钢，粗加工后调质。一般情况下，还是采用45钢比较安全，并调质到241—285HB.缸体毛坯可采用锻钢，铸铁或者铸铁件。铸钢可采用ZG35B等材料，铸铁可采用200HT~350HT之间的几个牌号或球墨铸铁，特殊情况可采用铝合金材料。（3）缸体的技术要求

① 缸体内径采用H8、9配合。表面粗糙度：当活塞采用橡胶密封圈时，Ra为0.1—0.4m，当活塞用活塞环密封时，Ra为0.2—0.4m，而且均需要衍磨。

②缸体内径D的圆度公差值可按9、10、11级精度来选择，圆柱度公差值应按8级精度来选取。

③缸体端面T的垂直度公差可按7级精度选取。

④当缸体与缸头采用螺纹联接时，螺纹应取为6级精度的公制螺纹。⑤当缸体带有耳环或者轴销时，孔径或者轴径的中心线对缸体内孔轴线 垂直公差值应按9级精度选取。

⑥为了防止腐蚀和提高精度寿命，缸体内表面应该镀以厚度为30—40m的烙层，镀完之后对其进行衍磨或者抛光。

3.2.3.2活塞杆（1）端部结构

活塞杆的端部结构分为外螺纹、内螺纹、单耳环、双耳环、球头、柱销等多种形式。根据本设计的结构和要求，为了方便维修和拆卸，可选用内螺纹结构外接单耳环。（2）活塞杆结构

活塞杆有空心和实心两种形式，如下图所示。实心活塞杆的材料为35、45钢，空心活塞杆材料为35和45无缝钢管。本设计采用实心活塞杆，选用45钢。（4）活塞杆的技术要求

①活塞杆的热处理 粗加工后调质带硬度为229—285HB，如有特殊需要，可以对其高频淬火，硬度达到45—55HRC,在这里只需要调质到230HB即可。

②活塞杆的圆度公差值 按9—11级精度选取，这里选10级精度。

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③活塞杆的圆柱度公差值，应按8级精度选取。④活塞杆的径向跳动公差值，应为0.01mm。⑤端面T的垂直公差值，则应按7级精度选取。⑥活塞杆上的螺纹，一般应按6级精度加工。

⑦活塞杆上工作表面的粗糙度为Ra=0.63m，为了防止腐蚀和提高寿命 表面应镀以厚度为40m的铬层，镀后进行衍磨或者抛光。

第三篇：液压系统设计问题

毕业两年有余，此间设计过一些系统，碰到过很多问题，总结出一些东西，由于小弟经验有限，见识尚浅，所以可能有不少错误，以下总结仅为各位看法，供大家讨论，不对的地方还望各位大侠指教，谢谢!

1、流速：吸油管路为0.5-1m/s，压油管路为6-8 m/s，回油管路为2-3 m/s，先导管路为1.2 m/s。

2、任何时候吸油管和泄油管都要在液面以下至少2.5倍的直径，但不得小于100mm。吸油、回油泄油管之间的间距最少不得小于250mm。

3、压力表选用：压力较平稳时，最大压力值不超过测量上限的2/3；压力波动时，其压力值不应超过测量上限的1/2，最低压力不能低于测量上限的1／3

11、溢流阀A和B的规格和调定值均相同，并且所在回路的两个泵并联供油时，有时溢流阀发出很强的噪声，产生共振。

12、所属不同泵的两个溢流阀的回油管最好分别接回油箱，如果回路管接在一起，当两个泵同时工作时，有时会产生很大的噪声。

14、对于先导式溢流阀而言，压力表一般接在溢流阀的进油口，而不是遥控口。

15、使用同步阀时，实际流量要尽量与额定流量相同。实际流量偏小时，误差会增大。

21、负载漂移：负载的速度随着负载力的变化而改变。

22、液压系统的动态响应性主要是指当负载发生变化时，流量能否快速的跟随着发生变化。

24、外啮合齿轮泵：采用斜圆弧齿，噪音低，流量脉动小。

25、涡流离心过滤器：滤头设计使得更换滤芯容易；滤芯受力均匀，工作时无振动；液流进入后发生涡流，使颗粒沉淀到底部，从而直接排除。

30、安装液压缸应牢固可靠,为防止热膨胀影响,当行程大和温度高时,缸的一端必须保持浮动。

31、使用预压缩容积法减少流量和压力波动。

33、密封理论认为：在一个动态柔性密封及其配合面之间存在一层完整的润滑膜。在正常状态下，正是借助这层润滑膜来达到密封目的并延长密封件寿命。

34、油封(旋转动密封)的密封机理由润滑特性和密封原理两部分组成。润滑特性：油封的摩擦特性受流体的粘度与滑动速度支配，油封与轴的相对滑动表面在油膜分离的润滑状态下运动，因此保持摩擦阻力小，磨损小。密封原理：油封滑动接触面上油的流动是从大气侧流向油侧又从油侧流向大气侧的循环。滑动面的润滑良好，可防止磨损的进行，由此没有泄漏。当系统运动速度过高时，影响连续的润滑膜的形成，导致摩擦热增加，超出密封材料的耐温范围则造成密封件的损坏。压力过大时，除影响油膜形成，还会对橡塑密封件产生“挤隙”作用，一般可采用加“挡圈”来改善。

45、行走液压的所有元件和管道系统都不可避免地要经常承受行驶中的颠簸和冲击载荷 因此一般不采用叠加阀那样的安装形式，行走机械中常用的多片组合式多路滑阀的夹紧螺栓要比工业液压中叠加阀的粗得多，工业液压装用的一些型式的冷却器也经不住行驶时加速度的惯性力负荷。

46、行走机械的载荷不确定性较强 主要体现为系统压力波动剧烈，因此选用元件时应有较大的瞬间耐压强度储备；工业固定设备的载荷及相关的液压系统的压力则较有规律，功率型

元件的平均负荷率通常定得较饱满，需要更多地关注在连续带载运行情况下的寿命和可靠性问题。50、液压件用螺钉与螺栓一般用8.8、10.9、12.9级，32MPa以上用12.9级，材料用35CrMo、30CrMnSi或Q420合金结构钢，螺母材料一般比螺栓的软些。

52、轴向柱塞泵的发展趋势是：高压化、高速化、大流量化。要实现这些目标的关键问题之一是要合理设计轴向柱塞泵中的各种类型的摩擦副，使之形成适当的油膜，以提高柱塞泵的工作效率和寿命。

53、液体粘性传动（HVD）是一种利用摩擦副之间的油膜剪切来传递动力的新型传动形式，在大功率风机、水泵调速节能方面有着广泛的应用前景。

54、气穴是液压系统中常见的一种有害现象，经常发生在阀口附近。不仅破坏了流体的连续性、降低了介质的物理特性，而且引起振动和噪声。同时系统效率降低，动态特性恶化。

58、过滤器初始压降不得大于旁通阀压力的1/3。

59、齿轮泵，转速增加到1000rpm后，压力脉动将会有很大改善。60、摆线马达的噪音很小，但是其效率比较低。62、泵与马达效率：

容积效率：泄露、液体压缩

机械效率：摩擦、噪音、压力损失

63、控制器电流输入的抗干扰能力好（相比电压输入）67、油缸内泄小于0.05ml/min。油缸运行速度小于400mm/s 68、阀块材料：高压采用45钢或者35钢锻打后直接机加工或者机加工后调制处理HB200-240。低压可以采用20或者Q235（焊接性能好）。

69、萨澳推荐经验：V补=V系*0.1（V补为补油泵排量，V系为系统中泵与马达的排量综合）但是该经验公式不适用于以下场合（高冲击负载、长管路工况3-5m以上，低速大扭矩工况），系统的冲洗流量Q冲洗=（20%-40%）*Q系统。

70、萨澳马达（90、H1、51系列）用于开始回路时，回油口必须至少有7bar的背压。72、负载敏感泵Ls管路选取原则：ls管路容积至少为泵出口到ls信号采集点之间管路容积的10%或更多，以提提高泵的响应速度。

73、负载敏感泵ls压力设定规则：增加ls压力可以提高泵的响应速度但是待机能耗增加，一半ls压力为16-20bar，可根据负载敏感阀标定流量时的压差来调定泵上的ls压力值。74、设备液压油第一次换油时间：工作500h。以后没1200-1500h换油。78、比例方向阀阀芯V型槽口： 加速和减速控制性好；C型槽口流量大。

79、比例阀一般为正遮盖，中位死区为5%—20%，伺服阀为零遮盖。比例阀的滞环为3%—7%，带位置反馈的为0.3%-1%，伺服阀滞环为0.1%-0.5%。80、电磁阀电磁铁多为吸力。

第四篇：液压系统管路设计注意事项

液压系统管路设计注意事项

一．液压系统普遍存在的问题 1． 可靠性问题（寿命和稳定性）

（1）国产元件质量差，不稳定；（2）设计水平低，系统不完善。2． 振动与噪音

（1）系统中存在气体，没有排净。（2）吸油管密封不好，吸进空气。（3）系统压力高。（4）管子管卡固定不合理。

（5）选用液压元件规格不合理，如小流量选用大通径的阀，产生低频振荡；系统压力在某一段产生共振。3． 效率问题

液压系统的效率一般较低，只有80％左右或更低。系统效率低的原因主要由于发热、漏油、回油背压大造成。4． 发热问题

系统发热的原因主要由于节流调速、溢流阀溢流、系统中存在气体、回油背压大引起。5． 漏油问题

（1）元件质量（包括液压件、密封件、管接头）不好，漏油。（2）密封件形式是否合理，如单向密封、双向密封。（3）管路的制作是否合理，管子憋劲。（4）不正常振动引起管接头松动。

（5）液压元件连接螺钉的刚度不够，如国内叠加阀漏油。（6）油路块、管接头加工精度不够，如密封槽尺寸不正确，光洁度、形位公差要求不合理，漏油。6． 维修问题 维修难，主要原因：

（1）设计考虑不周到，维修空间小，维修不便。（2）要求维修工人技术水平高。

液压系统技术含量较高，要求工人技术水平高，出现故障，需要判断准确，不仅减少工作量，而且节约维修成本，因为液压系统充满了液压油，拆卸一次，必定要流出一些油，而这些油是不允许再加入系统中使用。另外，拆卸过程有可能将脏东西带入系统，埋下事故隐患。因此要求工人提高技术水平，判断正确非常必要。7． 液压系统的价格问题

液压系统相对机械产品，元件制造精度高，因此成本高。二． 如何保证液压系统正常使用

液压系统正常工作，需要满足以下条件： 1． 系统干净

系统出现故障，70％都是由于系统中有脏东西如铁屑、焊渣、铁锈、漆皮等引起。例如，这类污染物，如果堵住溢流阀中的小孔（0.2mm）就建立不了压力；如果卡在方向阀阀芯，就导致不能换向，功能不对；如果堵住柱塞泵滑靴的小孔，就产生干摩擦，损坏泵。另外，特别强调一点，如果水进入液压油中，导致液压油乳化，最容易引起堵住柱塞泵滑靴的小孔，就产生干摩擦，损坏泵。如何保证系统干净，应注意：

（2）选用性能好的过滤器，系统应设有多级精度过滤，不是精度越高越好，应该有粗有细，根据元件对过滤精度的要求选择。

（3）装配时，每一件零件都要打毛刺，清洗干净；焊接管路，接头焊缝都要用铣刀铣去内孔焊渣、焊瘤。管子要进行酸洗处理。

（4）管子不要大拆大卸；拆下的液压件和管路要保证清洁。（5）临时增加管子的处理，首先酸洗，然后用大空压机吹，加上汽油，吹到发白为止。（6）加油要进行过滤。

（7）运输过程中，注意密封，保证液压元件、管件不被污染。2． 无气

系统中有气体，性能不稳定，压力波动大，引起发热。特别是吸油管密封不好，又发现不了，没有油漏出，但气体却被吸入。吸油管的密封要特别注意。

如何保证系统没有气体，应考虑：

（1）系统应有放气阀，每次调试前都要排气，包括维修后开车。（2）吸油管路密封可靠，加避震管防止接头憋劲。3． 油温合理

油温过高，引起油的粘度变小或变质。粘度变小，影响系统性能，内泄增加；变质，则可能损坏液压元件。4．不漏油

三． 液压系统设计中应注意的问题

如何解决液压系统存在的各种问题，安全可靠，延长使用寿命。首先设计要合理。

 可靠性问题

提高液压系统的可靠性，建议采用以下几种方法： 1． 选用性能优良、制造水平高的液压元件。2． 降低指标使用。

如选用额定压力为32MPA的液压元件，其经常使用的压力为21－25MPA之间；如泵马达的转速为3250rpm，使用到1000－1500 rpm，这样就可以提高安全系数，提高元件使用寿命。

3． 尽量选用一家生产的液压元件，以利提高质量及解决备件问题。

4． 非标元件尽量使用由专业液压厂生产的元件、元素，以保证质量，降低成本，提高标准化水平和解决备件供应问题。5． 完善保护措施，提高安全可靠性。（3）采用双泵系统。（4）增加需要现场工人调整的安全阀。（5）加强过滤，保证系统清洁。（6）增加油温指示和报警。（7）增强系统的密封性能。（8）增加失压报警和油位报警。

 振动与噪音问题

振动厉害，噪音大，是液压系统普遍存在的问题之一。减少振动，降低噪音，具有重要的意义。选用低噪音的泵和其他液压件，目前很困难。在设计上需要考虑的是： 1． 降低泵的转速。2． 降低使用压力。

3． 合理选择液压元件和参数，不要产生吸空现象。

4． 把泵站阀架分开，并加减震垫，各部分之间均有软管连接。

 发热问题的解决 1． 采用容积式调速系统

2． 闭式系统中，加强系统换热，确定在特定的情况下，最佳的补油量，换油量，补油压力和换油压力；对泵和马达要争取在缸体外换热。

3． 加强冷却，选用性能好的冷却器。

4． 减少回油背压，减少系统压力损失，管路的流速要合理，匹配合适的通径；管子转弯避免急弯，小通径可直接弯管制成，大直径选用流线形的弯头。5． 要有泄漏油口，直接接回油箱。举一个例子，恒压变量泵的泄漏油口接回油箱，中间装了截至阀，使用中，截至阀的手柄位置不对，工人以为已经打开，实际上却是处于关闭状态。结果，变量泵的输出轴的油封被挤坏，漏油，泵发热。 漏油问题的解决

漏是绝对的，不漏是相对的。

1．选用优良的液压元件和连接方式，尽量集成，采用板式、叠加或插装元件，减少管接头。

2． 选用性能好的密封件，机械性能等级高的连接螺钉。3． 保证油路块、管接头、法兰等加工件制造精度，尺寸正确，粗糙度要求合理，形位公差达到要求。

4． 硬管子与接头不别劲，横平竖直，不直，要对直，中间有登台弯过渡；一根管子最少有一个弯，避免两头接头互相牵扯。5． 软管要平滑过渡，运动时不能产生多次弯折，运动到最大行程时，保证仍有一段直段；同时软管长度要合理，过长成本高。

6． 加强管路的固定，不但要有合理数量的管卡，还要考虑保证固定管卡的基础，也要有刚度，避免振动引起接头松动，产生漏油。 维修问题

设计中，在满足功能的前提下，尽量简化系统，优化设计，模块化设计，减少故障点。不要多一个功能，就加一个元件；要综合考虑，简化控制系统，达到一个元件担任多种角色。同时，结构设计中，合理布置元件、管接头，便于安装、操作。对于管路讲，阀架上的A、B口接头错开布置，就便于安装维修。

 价格问题

主机厂，自制液压元件价格高。不同液压件厂价格差别大，老厂生产的标准液压件，价格低；引进技术生产的液压元件，价格贵。进口液压件，价格是国产件的几倍，世界名牌厂家产品更贵。

1． 性价比是选择液压件的标准。

2． 进口件，工作可靠，能提高主机品牌，有品牌效应。3． 尽量选用标准液压件，减少自制件。

4． 要注意选用大路货，生产量大，销路多的液压件。5． 自制元件时，也要选择液压件厂生产的基本元件进行改装，成本比自己制造低，还能保证质量。

6． 要向信誉好、质量可靠、价格优惠的厂家订货。

7． 在液压元件的选取中，不单纯追求技术指标高的液压元件，要根据实际情况使用要求，性价比等做综合考虑，选取满足要求，价格合理的液压元件。四． 液压管路设计注意事项

（一）钢管

1． 根据系统技术参数（工作压力、工作流量）选定管子的材料、壁厚、通径。见机械设计手册第四卷P17-615~616页。2． 选择接头形式。见机械设计手册第四卷P17-617~618页。3． 管子走向美观、顺畅，不干涉，对于设备上的管子，尽量沿着设备布置，与设备构成一体。4． 管子要横平竖直，这是管子的基准。

5． 不允许管子与管子直接焊接，每根管子两端要有管接头，以便清理焊渣、酸洗槽酸洗，运输。

6． 两个接口之间的管子，不要设计成直的，容易漏油。7． 管子与接头要垂直，如果不直，要对直，中间有登台弯过渡。否则，容易漏油。

8． 管子转弯尽量避免急弯，小通径管子可直接弯管制成，大直径管子选用流线形的弯头。9． 管子变径处，要有过渡接头。10． 管子与接头焊接处，要开坡口。

11． 焊接要求采用氩弧焊，至少用氩弧焊打底。

（二）软管

1． 软管一般应用在设备有振动和两个接口有相对运动的场合。要求见机械设计手册第四卷P17-772~774页。2． 应尽量避免软管的扭转。3． 避免外部损伤。

4． 减少弯曲应力。在总的运动范围内不超过允许的最小半径，同时，不承受拉应力。弯曲半径9－10倍软管外径。5． 安装辅件，加以导向和保护。

（三）管夹

1． 管路要有管夹固定，间隔距离按设计手册规定。见机械设计手册第四卷P17-774页。2． 管接头附近应有管夹。

3． 管夹不宜布置在弯管半径内，应布置在弯管两端处。否则，管子没有变形空间。

4． 设计双层管路，走管沟时，使用双层管夹；如果选不到合适的双层管夹，使用单层管夹，支架不能固定在沟壁两侧，只能使用悬臂式，否则，钢管维修时，不易拆卸。或者，直接固定在沟壁。

5． 固定管夹基础一定要刚性好，否则，容易产生振动，严重时，甚至损坏管件。举一个例子，液压防爆绞车，工作压力达到31.5Mpa，由于，固定管夹的支架直接固定在地面，侧面悬空，系统震动导致接管开裂。

第五篇：液压系统优化设计论文

1液压泵站的液压原理

新的系统选用2台37kW电机分别驱动一台A10VSO100的恒压变量泵作为动力源，系统采用一用一备的工作方式。恒压变量泵变量压力设为16MPa，在未达到泵上调压阀设定压力之前，变量泵斜盘处于最大偏角，泵排量最大且排量恒定，在达到调压阀设定压力之后，控制油进入变量液压缸推动斜盘减小泵排量，实现流量在0～Qmax之间随意变化，从而保证系统在没有溢流损失的情况下正常工作，大大减轻系统发热，节省能源消耗。在泵出口接一个先导式溢流阀作为系统安全阀限定安全压力，为保证泵在调压阀设定压力稳定可靠工作，将系统安全阀调定压力17MPa。每台泵的供油侧各安装一个单向阀，以避免备用泵被系统压力“推动”。为保证比例阀工作的可靠性，每台泵的出口都设置了一台高压过滤器，用于对工作油液的过滤。为适当减小装机容量，结合现场工作频率进行蓄能器工作状态模拟，最终采用四台32L的蓄能器7作为辅助动力源，当低速运动时载荷需要的流量小于液压泵流量，液压泵多余的流量储入蓄能器，当载荷要求流量大于液压泵流量时，液体从蓄能器放出，以补液压泵流量。经计算，系统最低压力为14．2MPa，实际使用过程中监控系统最低压力为14．5MPa，完全满足使用要求。顶升机液压系统在泵站阀块上，由于系统工作压力低于系统压力，故设计了减压阀以调定顶升机系统工作压力，该系统方向控制回路采用三位四通电磁换向阀，以实现液压缸的运动方向控制，当液压缸停止运动时，依靠双液控单向阀锥面密封的反向密封性，能锁紧运动部件，防止自行下滑，在回油回路上设置双单向节流阀，双方向均可实现回油节流以实现速度的设定，为便于在故障状态下能单独检修顶升机液压系统，系统在进油回路上设置了高压球阀9，在回油回路上设置了单向阀14。该液压站采用了单独的油液循环、过滤、冷却系统设计，此外还设置有油压过载报警、滤芯堵塞报警、油位报警、油温报警等。

2机械手机体阀台的液压原理

对于每台机械手都单独配置一套机体阀台，机体阀台采用集成阀块设计，通过整合优化液压控制系统，将各相关液压元件采用集约布置方式，使全部液压元件集中安装在集成阀块上，元件间的连接通过阀块内部油道沟通，从而最大限度地减少外部连接，基本消除外泄漏。机体阀台的四个出入油口(P－压力油口，P2－补油油口，T－回油油口，L－泄漏油口)分别与液压泵站的对应油口相连接。压力油由P口进入机体阀台后，经高压球阀1及单向阀2．1后，一路经单向阀4给蓄能器6供油以作为系统紧急状态供油，一路经插装阀3给系统正常工作供油。为保证每个回路产生的瞬间高压不影响别的工作回路，在每个回路的进出口都设置了单向阀，对于夹钳工作回路因设置了减压阀16进行减压后供油，无需设置单向阀。对于小车行走系统，由比例阀12．1控制液压马达21的运动方向，液压马达设置了旋转编码器，对于马达行走采用闭环控制，以实现平稳起制动以及小车的精准定位。为避免制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性继续旋转产生的液压冲击，设置了双向溢流阀11分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，以起到制动缓冲作用，考虑到液压马达制动过程中的泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀9．1和9．2从补油管路P2向该回路补油，为实现单台机械手的故障检修，在补油管路P2上设置了高压球阀8，为实现检修时，可以将小车手动推动到任意检修位置，系统设置了高压球阀5．2。对于双垂直液压缸回路，由比例阀12．2控制液压缸22的运动方向，液压缸安装了位移传感器，对于液压缸位置采用闭环控制，实现液压缸行程的精准定位，液压缸驱动四连杆机构来完成夹钳系统的垂直方向运动;为防止液压缸停止运动时自行下滑，回路设置了双液控单向阀13．1，其为锥面密封结构，闭锁性能好，能够保证活塞较长时间停止在某位置处不动;为防止垂直液压缸22因夹钳系统及工件自重而自由下落，在有杆腔回路上设置了单向顺序阀14，使液压缸22下部始终保持一定的背压力，用来平衡执行机构重力负载对液压执行元件的作用力，使之不会因自重作用而自行下滑，实现液压系统动作的平稳、可靠控制;为防止夹钳夹持超过设计重量的车轮，在有杆腔设置了溢流阀15．1作为安全阀对于夹钳液压缸回路，工作压力经减压阀16调定工作压力后由比例阀17控制带位置监测的液压缸23的运动，来驱动连杆机构完成夹钳的夹持动作，回路设置了双液控单向阀13．2，来保证活塞较长时间停止固定位置，考虑到夹钳开启压力原小于关闭压力(液压缸向无杆腔方向运动夹钳关闭)，在液压缸无杆腔回路上设置了溢流阀15．3，调定无杆腔工作压力，当比例换向阀17右位工作时，压力油经液控单向阀13．2后，一路向有杆腔供油，一路经电磁球阀18向蓄能器19供油，当夹钳夹住车轮，有杆腔建立压力达到压力继电器20设定值后，比例换向阀17回中位，蓄能器19压力油与有杆腔始终连通，确保夹持动作有效，当比例换向阀17左位工作时，蓄能器19压力油经电磁球阀18与有杆腔回油共同经过比例换向阀17回回油口。紧急情况下，电磁换向阀7得电(与系统控制电源采用不同路电源)，将蓄能器6储存的压力油，一路经单向阀9．11供给夹钳液压缸23，使夹钳打开，同时有杆腔回油经电磁球阀18，单向阀9．9回回油T口;一路压力油经节流阀10，单向阀9．3使液压马达21带动小车向炉外方向运动，液压马达回油经比例换向阀12．1，单向阀9．5回回油T口。以确保设备能放下待取车轮，退出加热炉内部，保护设备安全。

3结论

全液压装出料系统经优化设计，系统的装机容量由100kW下降到37kW，大大降低能源消耗，适应了当今绿色发展的要求。由于系统采用备用泵设计，确保了系统的长期稳定运行;蓄能器的大量使用，保证了系统的流量和压力满足生产实际的要求;集成阀块的设计方式，减少了系统下泄漏的几率，降低了油液消耗，保护了环境;紧急回路的设计，可以有效保护设备的使用安全。该技术成果具有向同类加热炉装出料机构推广应用经济价值。