【毕业设计】剪叉式液压升降机设计

液压缸壁厚，最小导向长度，液压缸长度的确定液压缸壁厚的确定液压缸壁厚又结构和工艺要求等确定，般按照薄壁筒计算，壁厚由下式确定液压缸最高工作压力单位般取缸体材料的许用应力钢材取代入数据考虑到液压缸的加工要求，将其壁厚适当加厚，取壁厚。

最小导向长度活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面中点到导向滑动面中点的距离为活塞的最小导向长度，如下图所示，如果最小导向长度过小，将会使液压缸的初始挠度增大，影响其稳定性，因此设计时必须保证有最小导向长度，对于般的液压缸，液压缸最大行程为，缸筒直径为时，最小导向长度为图即取为活塞的宽度般取，导向套滑动面长度，在时，取，在时，取，当导向套长度不够时，不宜过分增大和，必要时可在导向套和活塞之间加隔套，隔套的长度由最小导向长度确定。

液压缸的流量液压缸的流量余缸径和活塞的运动有关系，当液压缸的供油量不变时，除去在形程开始和结束时有加速和减速阶段外，活塞在行程的中间大多数时间保持恒定速度，液压缸的流量可以计算如下式中活塞的有效工作面积对于无杆腔活塞的容积效率采用弹形密封圈时，采用活塞环时为液压缸的最大运动速度单位代入数据即液压缸以其最大速度运动时，所需要的流量为，以其最小运动速度运动时，所需要的流量为。

液压系统方案的选择和论证液压系统方案是根据主机的工作情况，主机对液压系统的技术要求，液压系统的工作条件和环境条件，以成本，经济性，供货情况等诸多因素进行全面综合的设计选择，从而拟订出个各方面比较合理的，可实现的液压系统方案。

其具体包括的内容有油路循环方式的分析与选择，油源形式的分析和选择，液压回路的分析，选择，合成，液压系统原理图的拟定。

油路循环方式的分析和选择油路循环方式可以分为开式和闭式两种，其各自特点及相互比较见下表表油液循环方式散热条件抗污染性系统效率其它限速制动形式开式较方便，但油箱较大较差，但可用压力油箱或其它改善管路压力损失较大，用节流调速效率低对泵的自吸性能要求较高用平衡阀进行能耗限速，用制动阀进行能耗制动，可引起油液发热闭式管路压力损失较小，容积调速效率高对主泵的自吸性能要求低较好，但油液过滤要求高较好，需用辅泵换油冷却液压泵由电机拖动时，限速及制动过程中拖动电机能向电网输电，回收部分能量开式系统和闭式系统的比较油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。

比较上述两种方式的差异，再根据升降机的性能要求，可以选择的油路循环方式为开式系统，因为该升降机主机和液压泵要分开安装，具有较大的空间存放油箱，而且要求该升降机的结构尽可能简单，开始系统刚好能满足上述要求。

油源回路的原理图如下所示油缸过滤器温度计液位计压力表溢流阀液压泵电动机图开式系统油路组合方式的分析选择当系统中有多个液压执行元件时，开始系统按照油路的不同连接方式又可以分为串联，并联，独联，以及它们的组合复联等。

串联方式是除了第个液压元件的进油口和最后个执行元件的回油口分别与液压泵和油箱相连接外，其余液压执行元件的进，出油口依次相连，这种连接方式的特点是多个液压元件同时动作时，其速度不随外载荷变化，故轻载时可多个液压执行元件同时动作。

调速方案的选择调速方案对主机的性能起决定作用，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，原因是该调速回路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。

液压系统原理图的确定初步拟定液压系统原理图如下所示见下图液压元件的选择计算及其连接液压元件主要包括有油泵，电机，各种控制阀，管路，过滤器等。

有液压元件的不同连接组合构成了功能各异的液压回路，下面根据主机的要求进行液压元件的选择计算油泵和电机选择泵的额定流量和额定压力泵的额定流量泵的流量应满足执行元件最高速度要求，所以泵的输出流量应根据系统所需要的最大流量和泄漏量来确定表液压泵类型总效率齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵液压泵的总效率电机的功率也可以根据技术手册找，根据机械设计手册第三版，第五卷，可以查得电机的驱动功率为，本设计以技术手册的数据为标准，取电机的功率为。

根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为般液压系统，通常选取三相异步电动机就能够满足要求，初步确定电机的功率和相关参数如下型号额定功率满载时转速电流效率净重额定转矩电机的安装形式为型，其参数为基座号极数国际标准基座号液压泵为三螺杆泵，其参数如下规格标定粘度转速压力流量功率吸入口直径排出口直径重量允许吸上真空高度控制阀的选用压力控制阀压力控制阀的选用原则压力压力控制阀的额定压力应大于液压系统可能出现的最高压力，以保证压力控制阀正常工作。

压力调节范围系统调节压力应在法的压力调节范围之内。

流量通过压力控制阀的实际流量应小于压力控制阀的额定流量。

结构类型根据结构类性及工作原理，压力控制阀可以分为直动型和先导型两种，直动型压力控制阀结构简单，灵敏度高，但压力受流量的变化影响大，调压偏差大，不适用在高压大流量下工作。

但在缓冲制动装置中要求压力控制阀的灵敏度高，应采用直动型溢流阀，先导型压力控制阀的灵敏度和响应速度比直动阀低些，调压精度比直动阀高，广泛应用于高压，大流量和调压精度要求较高的场合。

此外，还应考虑阀的安装及连接形式，尺寸重量，价格，使用寿命，维护方便性，货源情况等。

根据上述选用原则，可以选择直动型压力阀，再根据发的调定压力及流量和相关参数，可以选择式直动式溢流阀，相关参数如下型号最低调节压力流量介质温度流量控制阀流量控制阀的选用原则如下压力系统压力的变化必须在阀的额定压力之内。

流量通过流量控制阀的流量应小于该阀的额定流量。

测量范围流量控制阀的流量调节范围应大于系统要求的流量范围，特别注意，在选择节流阀和调速阀时，所选阀的最小稳定流量应满足执行元件的最低稳定速度要求。

该升降机液压系统中所使用的流量控制阀有分流阀和单向分流阀，单向分流阀的规格和型号如下型号公称通径公称流量，口，口连接方式管式连接重量分流阀的型号为其余参数与单向分流阀相同。

方向控制阀方向控制阀的选用原则如下压力液压系统的最大压力应低于阀的额定压力流量流经方向控制阀最大流量般不大于阀的流量。

滑阀机能滑阀机能之换向阀处于中位时的通路形式。

操纵方式选择合适的操纵方式，如手动，电动，液动等。

方向控制阀在该系统中主要是指电磁换向阀，通过换向阀处于不同的位置，来实现油路的通断。

所选择的换向阀型号及规格如下型号额定流量消耗功率电源电压工作压力腔腔重量管路，过滤器，其他辅助元件的选择计算管路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管道，橡胶软管装配方便，能吸收液压系统中的冲击和振动，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下所示表过滤精度与液压系统的压力关系系统类型压力过滤精度般液压系统伺服系统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油箱及附件油箱的容积按使用情况确定油箱容积初始设计时，可依据使用情况，按照经验公式确定油箱容积表行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械本升降机为为中压系统，取，则油箱的容量可以确定为按系统发热和散热计算确定油箱容量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。

油箱的发热计算液压泵的功率损失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单位管路及其它功率损失此项损失包括很多复杂因素，由于其值较小，加上管路散热等原因，在计算时常予以忽略，般可取全部能量的，即单位取系统的总功率损失为邮箱的容积计算环境温度为时，最高允许温度为的油箱，其最小散热面积为单位设油箱的长宽高之比为时，油箱中油面高度达到油箱高度的时，靠自然冷却时系统温度保持在最高温度以下，散热面积用该式计算令，得油箱最小体积为单位代入数据根据手册就可以进行油箱的选取液压泵站的选择所选择的液压泵站为系列为性液压泵站，是由电动机泵组，油箱，液压阀集成块等组成的小型液压动力源。

其电机全部立式安装在油箱上。

液压缸的结构设计液压缸是将液压系统的压力能转化为机械能的装置，在该升降机系统中，液压缸将活塞杆的伸缩运动通过系列的机械结构组合转化为平台的升降，实现升降机升降。

缸筒缸筒与缸盖的连接形式缸筒与刚盖的连接形式如下缸筒和前端盖的连接采用螺栓连接，其特点是径向尺寸小，重量轻，使用广泛，端部结构复杂，缸筒外径需加工，且应于内径同轴，装卸需要用专门的工具，安装时应防止密封圈扭曲