设相符。
缸头厚度的计算本液压缸选用螺钉联结法兰,其计算方法如下.式中法兰厚度法兰受力总和密封环内径密封环外径螺钉孔分布圆直径密封环平均半径法兰材料的许用应力均压槽般宽为.,深为.,型密封圈的压缩率为,缸头和法兰的联结是固定的,其密封也是固定的,取,即.得,为密封圈直径。
,法兰直径和厚度的确定法兰直径取与缸头直径相同,即法兰厚度取缸盖的联结计算联接方式螺栓联接缸体螺纹处的拉应力为.切应力,液控蝶阀,液压,设计,优秀,优良,图纸液控止回蝶阀驱动装置与油路的原理及设计杨明华郑州中亚阀门制造有限公司河南荥阳摘要介绍了液控止回蝶阀液压驱动部分的其本原理及设计。
主题词液控止回蝶阀驱动装置液压系统引言在电厂及城市供水系统中,水泵开启时,为了避免水泵启动时力矩过大,损坏电机,需使水泵低负载启动,在水压达到定程度时,泵后阀门开启在系统停水出现意外事故需要停泵时,上游水位如果落差较大,产生的水锤会使设备损坏,或使水泵及电机倒转,烧毁电机。
如想避免此种现象发生同样需使泵后阀门及时关闭,来保护设备。
而液控止回蝶阀所具有的普通蝶阀和止回阀的双重功能正好可以起到上述保护作用,因而在生产中得到了广泛的应用。
其本功能液控止回蝶阀按驱动装置的型式可以分为两类类是重锤式,类是蓄能器式,两种阀门都是靠液压驱动,不同点在于重锤式液控止回蝶阀关阀时是靠重锤自重产生的力矩来驱动阀门蓄能器式液控止回蝶阀是靠事先储存在蓄能器中的压力油所产生的能量来驱动油缸来关闭阀门。
两种阀门都具有切断和止回两种功能,关阀分快慢两个阶段,快慢关的角度可以调节,可调整的启闭时间及角行程如下表所示。
下面对两种阀门驱动装置的原理作以详细的说明。
重锤式液控止回蝶阀其本原理见附图其动作过程如下开阀液控止回蝶阀可调整的启闭时间及角度范围项目公称通径可调整的时间范围角行程范围开阀关阀快关慢关注全开位置为,关闭位置为超出此范围按用户要求调整。
启动油泵电机,油泵开始运转,同时电磁阀通电使回油路闭合,压力油通过单向阀节流阀同时向蓄能器和油缸底部供油,油缸杆推动与阀轴相连的曲柄使阀门开启,阀门开启后油泵继续向蓄能器供油,直至压力达到,电接点压力表触点断开,油泵停止。
保压当压力高于时,压力能保证重锤不下落,如油缸压力油有泄漏,蓄能器可向其补油,当系统压力低于时,压力表开关闭合,油泵启动,向蓄能器中补油,至时,电接点压力表开关断开,停止供油。
停止开阀时,关闭油泵电机,油泵停止供油,阀板停止动作关阀过程中,电磁阀通电,回油路断开,阀板停止动作。
关阀关闭电磁阀电源或事故断电,电磁阀动作使回油路连通,油缸底腔油压泄出,阀门在重锤作用下关闭。
二蓄能器式液控止回蝶阀工作原理见附图其动作过程如下.油源液压系统以蓄能器内储存的压力油作为压力油源,供主控制系统工作,油泵仅用于向蓄能器内补充所损失的压力油。
启动电机,带动油泵运转,液压油经单向阀,手动截止阀进入蓄能器内,当压力达到设定压力后,电机停止运转。
.开阀电磁换向阀得电,蓄能器内的压力油,经液控单向阀进入液压缸的无杆腔,使蝶阀处于开启状态,在开启过程中,当系统油压低于.时,电接点压力表下限点发讯,电机启动,油泵与蓄能器同时供油开阀,有杆腔内液压油经液控单向阀单向节流阀电磁换向阀及滤油器流向油箱。
调节单向节流阀,可得到要求的开阀时间。
蝶阀全开到位后,系统油压上升至,电接点压力表上限发讯,电机停止工作,电磁换向阀失电。
.液压系统保压当液压缸运行至终点,蝶阀全开,电磁铁失电,此时液压系统进入保压工作状态当液压系统长时间工作时,由于其极微量的内泄,使压力降到,电接压力表下限发讯,电机启动,油泵运转,向蓄能器补充压力油至电接压力表的上限值后停止工作。
.任意位置停止在蝶阀开启或关闭过程中,电磁换向阀或失电,能使液压缸停留在开启或关闭过程中的任意位置上,即蝶阀的蝶板停留在开启或关闭过程中的任意位置上。
.关阀电磁换向阀得电,蓄能器内的压力力油经电磁换向阀单向节流阀液控单向阀,进入摆动液压缸的有杆腔,推动液压缸活塞杆退回,无杆腔的液压油经液腔单向阀电磁换向阀及滤油器流回油箱。
此时,关阀所要求的快慢关时间及快慢关角度大小的切换值均由液压缸尾部的调节杆调节至要求值。
.手动操作开关阀门关闭蓄能器下端的截止阀,电磁换向阀得电,操作手动泵,既可实现蝶阀的开启。
电磁换向阀得电,操作手动泵,既可实现蝶阀的关闭。
以上为液控止回蝶阀液压部分的其本原理。
液压元件大都为标准件,可到市场上进行采购,而关阀分快慢两个阶段,快慢关的角度可以调节,此动作对液压缸的功能提出了特别的要求,需要特别设计,下面对液压缸的结构及原理作以说明。
液压缸的结构图如下图所示上图中为蓄能器式液压缸的结构,而重锤式止回阀结构各此相似,只是其为单向缸,无有杆腔及前油孔。
液控止回蝶阀用油缸和普通工业用油缸主要区别在于尾部结构。
如上图所示,前油孔进油时,活塞向右移动,刚开始后油孔和后油孔均回油,此时活塞运行较快,阀板关闭也较快当活塞运行到定位置时,活塞杆尾部的挡杆进入调节块左端孔中,从而封住了后出油孔,只后出油孔回油,此时活塞运行速度较慢。
转动调节螺杆,可带动调到节块,左右移动,从而调整活塞慢行的位置。
如果确定了阀门曲柄的长度快慢关角度及油缸对应伸出的长度即可算出油缸总行程,及快慢关行程位置长度。
如下图曲柄油缸动作示意图上图中曲柄在关阀过程中,初始位置,快慢关转换位位置及关闭位置分别为,为曲柄旋转中心,为油缸旋转中心,为初始油缸伸出长度。
则油缸总行程快关行程慢关行程液控止回蝶阀要想发挥最大功能,在实际应用中往往使泵阀联动,还可实现控制,下面对操作过程作以简要说明。
泵阀联动电控箱上油泵开关保持在启动位置.开泵将电控箱上转换开关切换至远程控制位置启动蝶阀至定角度由行程开关位置确定发出信号启动水泵开启蝶阀连接开启至全开位置。
由液压系统控制开阀时间.正常停泵在主控室内按下停水泵按钮蝶阀同时动作,并按调定角度和时间分快关和慢关两阶段关闭。
.泵组事故停机泵组事故停机蝶阀同时动作,并按调定角度和时间分快关和慢关两阶段关闭。
结语液控止回阀的两种不同的形式功能相近,各有优缺点,重锤式液控止回蝶阀关阀时是靠重锤自重产生的力矩来驱动阀门其重锤质量大,运动惯性大,增加了操作人员的不安全感,但其液压系统相对简单,制造维护成本低蓄能器式液控止回蝶阀是靠事先储存在蓄能器中的压力油所产生的能量来驱动油缸来关闭阀门,油压封闭在系统内部,安全性高,但液压系统相对复杂,制造维护成本高。
用户在可根据自已的实际情况进行选用。
参考文献中国机械工业标准汇编阀门卷全国阀门标准件技术委员会编中国标准出版社何存兴液压元件机械工业出版社课程设计的目的液压与气压传动课程是工科机械类各专业都开设的门重要课程。
它既是门理论课,也与生产实际有着密切的联系。
为了学好这样门重要课程,除了在教学中系统讲授以外,还应设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计的技能和方法。
液压传动课程设计的目的主要有以下几点综合运用液压与气压传动课程及其他有关先修课程的基本理论生产实践和相关专业知识,进行液压传动设计实践,使理论知识和生产实践紧密结合起来,从而使这些知识得到进步的巩固加深提高和扩展,并掌握液压系统设计计算的般方法和步骤。
在设计实践中学习和掌握各种常用的标准与非标准液压元件的设计方法,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法,培养机械制图结构设计和工程运算等设计技能,提高学生分析和解决生产实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。
通过设计,学生应在计算绘图运用和熟悉有关技术资料包括设计手册产品样本标准和规范以及进行估算方面得到实际训练。
掌握与本设计有关的资料查询和正确运用,熟练掌握其中的有关技巧。
设计步骤确定液压执行元件的形式,明确设计要求,进行工况分析。
初定液压系统的主要参数。
制定基本方案,拟定液压系统原理图。
计算和选择液压元件。
验算液压系统性能。
绘制工作图和编写技术文件。
明确设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。
在制定基本方案并进步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。
主机的概况用途性能工艺流程作业环境总体布局等液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何液压驱动机构的运动形式,运动速度各动作机构的载荷大小及其性质对调速范围运动平稳性转换精度等性能方面的要求自动化程序操作控制方式的要求对防尘防爆防寒噪声安全可靠性的要求对效率成本等方面的要求。
二确定液压系统主要参数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。
压力决定于外载荷。
流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸,故液压系统的主要参数决定了执行元件结构和尺寸,同样也决定了液压系统的结构尺寸与成本。
初选系统工作压力执行元件的工作压力主要根据运动循环各阶段中的最大总负载力来确定,此外,还需要考虑以下因素首先要考虑设备类型及各类设备的不同特点和使用场合。
考虑执行元件的装配空间经济元件供应情况和重量等因素,工作压力选得低,则元件尺寸大重量重,对些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济反之,压力选得高些,则元件尺寸小重量轻,但对元件的材质制造精度密封性能要求高,必然要提高设备成本。
般来说,对于固定的尺寸不太受限的设备,压力可以选低些,行走机械重载设备压力要选得高些。
所以,执行元件的工作压力的选择有两种方式是根据机械类型选二是根据切削负载选。
具体选择可参考表和表。
表按负载选择工作压力表按机械类型选执行件的工作压力值得注意的是,高压化是液压系统发展趋势之,因此压力应选得高些,以减小系统的体积是可行的。
此外,低压阀已逐渐淘汰,即使是低压系统也应采用高压阀。
液压缸的设计.工况分析启动力为,液压缸的平均输出速度为.,设计液压缸的行程,由于采用伸缩式液压缸,其中级活塞的行程为,二级活塞内缸筒活塞的行程为。
.液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸,包括液压缸的内径,活塞杆的直径,液压缸行程等。
液压缸内径的确定.初选液压缸的工作压力根据分析,此举伸机构的负载较大,初选液压缸的工作压力为。
.计算液压缸的尺寸取查机械设计手册,按标准取。
.活塞杆直径的计算根据和的关系速度比取.来确定活塞杆的直径同上,按标准取。
.活塞杆的稳定性校核因为活塞杆行程为,所以取活塞长为,而活塞直径为,.,无需进行稳定性校核。
,取。
液压缸缸壁的材料选号钢,查金属工艺学表,得其材料抗拉强度。
取安全系数为,,.壁厚合适。
液压缸油口直径的计算.式中液压缸油口直径液压缸内径.液压缸最大输出速度.查表得油口液流速度.液压缸缸筒设计液压缸内径的确定根据分析,缸筒为伸缩式液压缸的二级活塞,由上面设计可知.由式由和的关系取速度比取.可得.按标查机械设计手册,按标准取取。
内缸筒的稳定性校核因为内缸筒长为,而内缸筒直径为,.,无需进行稳定性校核