毕业论文：音乐池升降台液压控制系统设计

升降台是舞台下机械设备中应用最广泛的设备之，在专业歌剧院舞剧院话剧院以及许多国际知名音乐厅里都配备着各种类型的升降台。

他具有快速迁换布景满足舞台的工艺布置的需要满足舞美设计和剧目编导人员的需要制造特殊的气氛和效果根据表演的需要改变舞台形式等作用。

音乐池升降台升至舞台平面时，扩大舞台表演区。

音乐池升降台降至乐池底部以便乐队演奏，增强了剧场。

升降舞台在降至最低时，和下舞台面平，演员可以站立在升降舞台台面上舞台升至最高时，和主舞台面平，从而使演员从台下隐藏室缓缓升至主舞台上，给观众种意想不到的视觉效果，可利用升降台不同的高度变化来改变舞台的形状，适应剧情对布景或场地的要求，充分满足了音乐剧歌剧芭蕾戏剧和综合文艺演出的不同需要，使观众能够享受全面的舞台艺术魅力，以节省搭景消耗的人力物力。

按移动的方法不同分固定式升降机拖拉式升降机自行式升降机车载式升降机等。

按照升降机构的不同分剪叉式升降机升缩式升降机套筒式西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文升降机升缩臂式升降机折臂式升降机如图。

图音乐池升降台音乐池升降台液压传动系统传动平稳在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。

油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。

质量轻体积小重量轻体积小运动惯性小反应速度快液压传动与机械电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小动作灵敏这对液压仿形液压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。

例如我国生产的挖掘机在采用液压传动后，比采用机械传动时的质量减轻了。

承载能力大液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机隧道掘进机万吨轮船操舵机和万吨水压机等。

般采用矿物油作为工作介质，西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文相对运动面可自行润滑，使用寿命长。

容易实现无级调速在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且调速范围很大，可达︰，很容易获得极低的速度。

易于实现过载保护液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。

液压元件能够自动润滑由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。

容易实现复杂的动作采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。

简化机构采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。

便于实现自动化当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控液压系统中，液体的压力流量和方向是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。

目前，液压传动在组合机床和自动线上应用得很普遍。

便于实现三化液压元件易于实现系列比标准化和通用化。

也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率提高产品质量降低成本。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文制定基本方案和绘制液压系统图基本方案调速方案的选择调速方案对液压系统的性能起决定作用，选择调速方案时，应根据液压执行元件的负载特性和调速范围及经济性等因素选择。

常用的调速方案有三种节流调速回路容积调速回路容积节流调速回路。

本升降机采用节流调速回路，节流调速般采用定量泵，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。

节流调速又分别有进油节流回油节流和旁路节流三种形式。

进油节流启动冲击小，回油节流常用于有负载的场合，旁路节流多用于高速。

节流调速般采用开试循环形式，在开试系统中，液压泵从西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，在排回油箱。

开试回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。

节流调速回路具有以下特点承载能力好，成本低，调速范围大，适用于小功率，轻载或中低压系统，但其速度刚度差，效率低，发热大。

节流调速适合升降台的液压系统的调速方案，故选择节流调速，回路效率低，功率损失大。

压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持定的工作压力或定压力范围内工作，也有的需要多级连续或无级连续调节压力，般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。

在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。

在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。

液控制管路用来实现液压元件的控制或调节以及与检测仪表相连接的管路。

本设计中只计算主管路中油管的尺寸。

吸油管尺寸油管的内径取决于管路的种类及管内液体的流速，油管直径由下式确定由参考文献可知式中油管直径，单位为油管内液体的流量，单位为油管内的允许流速，单位为对吸油管，取，本设计中取。

代入数据取圆整值为回油管尺寸回油管尺寸与上述计算过程相同，取为代入数据取圆整值为压力油管西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文压力油管，本设计中取为代入数据取圆整值为油管壁厚升降机系统中的油管可用橡胶软管和尼龙管作为管道，橡胶软管装配方便，能吸收液压系统中的冲击和振动，尼龙管是种很有发展前途的非金属油管，用于低压系统，压力油管采用的橡胶软管其参数如下内径外径型，工作压力型，最小弯曲半径过滤器的选择过滤器的选择应考虑以下几点具有足够大的通油能力，压力损失小，般过滤器的通油能力大于实际流量的二倍，或大于管路的最大流量。

过滤精度应满足设计要求，般液压系统的压力不同，对过滤精度的要求也不同，系统压力越高，要求液压元件的间隙越小，所以过滤精度要求越高，过滤精度与液压系统压力的关系如表所示表过滤精度与液压系统的压力关系系统类型般液压系统伺服系统压力西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文过滤精度滤芯应有足够的强度，过滤器的实际压力应小于样本给出的工作压力。

滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下长期工作。

根据上述原则，考虑到螺杆泵的流量，选定过滤器为烧结式过滤器，其型号及具体参数如下所示型号流量过滤精度接口尺寸工作压力压力损失生产厂北京粉末冶金二厂辅件的选择温度计的选择液压系统常用接触式温度计来显示油箱内工作介质的温度，接触式温度计有膨胀式和压力式。

本系统中选用膨胀式，其相关参数如下型号名称内表式工业玻璃温度计压力表选择压力表安装于便于观察的地方。

其选择如下型号测量范围名称般弹簧管压力表生产厂上海宜川仪表厂西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文油箱油箱在系统中的主要功能为储存系统所需要的足够的油液，散发系统工作时产生的部分热量，分离油液中的气体及沉淀污物。

油箱容积的确定是设计油箱的关键，油箱的容积应能保证当系统有大量供油而无回油时。

最低液面应在进口过滤器之上，保证不会吸入空气，当系统有大量回油而无供油时或系统停止运转，油液返回油箱时，油液不致溢出。

初始设计时，可依据使用情况，按照经验公式确定油箱容积由参考文献可知式中油箱的容积，单位为液压泵的流量，单位为经验系数，见下表表经验系数本升降机为为中压系统，取，则油箱的容量可以确定为经验系数行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文电气控制回路设计为了更好的对液压系统进行分析和仿真，因此在此章节中对液压系统图进行电气控制回路的设计，使音乐池升降台更好展现运行的稳定性，突出电气控制的优点。

根据前图得到的新液压系统图如下图。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图液压系统仿真图液压系统通过电气控制来实现其快速上升匀速上升快退停止。

由此可设计出其液压电气控制图。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图液压电气控制图电气原理按下按钮，线圈得电，常开触点闭合，电磁铁得电，实现快速上升。

当液压缸上升到上限位置碰到行程开关，其常开触点闭合，常闭触点断开，电磁铁失电，舞台保持。

按下按钮，线圈得电，常开触点闭合，电磁铁得电，实现匀速上升。

当液压缸上升到上限位置碰到行程开关，其常开触点闭合，常闭触点断开，电磁铁失电，舞台保持。

按下按钮，线圈得电，常开触点闭合，电磁铁得电，实现下降，当液压缸下降到下限位置碰到行程开关，其常开触点断开，常闭触点闭合，电磁铁失电，舞台降至起点并卸荷。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文按下按钮，线圈失电，常开断开，常闭闭合，电磁铁失电从而实现液压系统停止。

液压系统性能验算液压系统性能估算的目的在于评估设计质量。

估算内容般包括系统压力损失，系统效率，系统发热与温升，液压冲击等。

对于大多数要求般的系统来讲，只采用些简化公式进行验算，定性说明情况。

系统压力损失验算系统压力损失包括管道内沿程损失和局部损失以及法类元件的局部损失之和，计算时不同的工作阶段要分开来计算，回油路上的压力损失要折算到进油路上去，因此阶段的系统总的压力损失为由参考文献可知式中系统进油路的压力总损失系统回油路的压力总损失。

现在根据上式计算液压系统工作过程中液压油在管内的流速根据油管尺寸的计算项目，取西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文则雷诺数可见液流为层流。

摩擦阻力系数管子当量长度及总长度标准弯头个所以进油路的压力损失为各阀的压力损失为分流阀换向阀为油路的总压力损失为油箱中油液的温度般推荐为，最高不超过，最低不低于，对于工具机及其它装置，工作温度允许在。

计算液压系统的发热功率液压泵的功率损失由参考文献可知西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文式中液压泵的输入功率，取液压泵的实际输出压力，单位为液压泵的实际输出流量，单位为液压泵的效率，该系统中为螺杆泵，取。

代入数据阀的功率损失其中以泵的流量流经溢流阀时的损失为最大由参考文献可知式中溢流阀的调整压力，单位为经过溢流阀流