水电站水轮机进水阀门液压系统的设计说明书（有设计图纸）.doc

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前言……………………………………………………………………1
第1章概述……………………………………………………………2
第2章液压缸的设计…………………………………………………3
……………………………………………………3
………………………………5
……………………………………6
、材料及技术规定………………11
第3章液压系统图的拟订和工作原理的拟定………………………13
…………………………13
……………14

第4章液压元件的选择………………………………………………17
………………………………………17
…………………………………………18
……………………………………………18
第5章液压系统的性能验算…………………………………………22
…………………………………22
……………………………24
……………………………………………26
第6章液压装置的设计………………………………………………27
……………………………………………28
…………………………………………28
…………………………………………………29
第7章液压系统安装及调试……………………………………………27
……………………………………………29
………………………………………29
…………………………………………………29
………………………………………………………29
第8章液压系统的维护及注意事项………………………………27
参考文献……………………………………………………………27
总结……………………………………………………………………28
致谢……………………………………………………………………29
前言
毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文,综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一种问题,在作毕业论文的过程中,所学知识得到疏理和运用,它既是一次检阅,又是一次锻炼。通过这次检查,不仅可以提高学生的综合训练设计能力、科研能力(涉及实际动手能力、查阅文献能力,撰写论文能力)、还是一次十分难得的提高创新能力的机会,并从下个方
面得到训练:
(1)学会进行方案的比较和可行性的论证;
(2)理解设计的一般环节;
(3)对的使用多种工具书和查阅多种资料;
(4)培养发现和解决实际问题的能力。
运用所学的液压方面的知识,我选择这个课题为我的毕业设计,进行大胆的尝试。设计中重要以课本和多种参照资料作为根据,从简朴入手,循序渐进,逐渐掌握设计的一般措施,把所学的知识形成一种整体,以适应后来的工作需要。固然,初次设计,知识有限,经验局限性,某些问题考虑不周,也也许存在有某些错误和漏掉,恳请各位教师批评指正。
液压传动系统是液压机械的一种构成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同步进行。着手设计时,必须从实际状况出发,有机地结合多种传动形式,充足发挥液压传动的长处,力求设计出构造简朴、工作可靠、成本低、效率高、操作简朴、维修以便的液压传动系统。
   1设计环节
    液压系统的设计环节并无严格的顺序,各环节间往往要互相穿插进行。一般来说,在明确设计规定之后,大体按如下环节进行。
   1)进行工况分析,拟定系统的重要参数;
   2)制定基本方案,拟定液压系统原理图;
  3)选择液压元件;
 4)液压系统的性能验算;
   5)绘制工作图,设计液压装置
6)液压系统的维护
   2明确设计规定
    设计规定是进行每项工程设计的根据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计规定以及与该设计内容有关的其她方面理解清晰。
    1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等;
    2)液压系统要完毕哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何;
    3)液压驱动机构的运动形式,运动速度;
    4)各动作机构的载荷大小及其性质;
    5)对调速范畴、运动平稳性、转换精度等性能方面的规定;
    6)自动化程序、操作控制方式的规定;
    7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的规定;
    8)对效率、成本等方面的规定。
第一章概述
本液压系统控制的阀门为水电站水轮机进水阀门,公称直径为DN,为重锤式液压驱动和控制的液控蝶阀。该系统能实现启动后自动投入、自动保压,重锤和蝶板不抖动。关阀时能先关导叶,自动解除锁定,在重锤和水力驱动下按调定的时间关闭阀门。本控制系统积液控与电控为一体,配备一手动泵和蓄能器,可在电机不能正常启动时,为系统提供压力油源。系统构造紧凑,动作简朴可靠,且具有能耗低的特点,完全满足顾客提供的原理规定。
本套液压系统配有电了压力开关,可对系统压力实现自动控制。
阀门开关时间:60-90S(可调)
第二章液压缸的设计

启动力为308KN,,设计液压缸的行程,由于采用伸缩式液压缸,其中一级活塞的行程为
358mm,二级活塞(内缸筒活塞)的行程为267mm。

液压缸的重要几何尺寸,涉及液压缸的内径,活塞杆的直径,液压缸行程等。


根据分析,此起重机的负载较大,按类型属于起重运送机械,初选液压缸的工作压力为p=16Mpa。

取F==308000N
A=F/p
=308000/16106
=
D=m
=-2m
查机械设计手册GB2348-80,按原则取:D=140mm。


:
d=D
d=
同上,按原则取:d=130mm。

由于活塞杆行程为358mm,因此取活塞长为567mm,而活塞直径为130mm,
L/d=567/130=<10,无需进行稳定性校核。

根据上面的成果,则液压缸的有效面积为:
无杆腔面积㎡
=
有杆腔面积㎡
=

液压缸内缸筒的行程为L=267mm。

液压缸内缸筒的长度由液压缸的行程决定,液压缸内缸筒长度L=526mm。

液压缸内缸筒的构造参数,重要涉及缸筒壁厚,油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。


查机械设计手册第五卷第七章表37·7-64,由上求得缸体内径原则值140mm,得外径190mm。
可知δ=(190-140)/2
=50/2mm
=25mm

缸的额定压力pn=16Mpa>=16Mpa,取py===20Mpa。
液压缸缸壁的材料选35号钢,查金属工艺学表6-5(GB699-88),得其材料抗拉强度σb=520Mpa。
取安全系数为n=5,[σ]=σb/5=520/5MPa=104MPa
D/δ=140/25
=<10,
δ≥-1)mm
mm
=<25mm
壁厚合适。

式中--液压缸油口直径m
d—
v—
查表得--
==4mm
液压缸缸筒设计

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d=190mm.
由式d==
查机械设计手册GB2348-80,按原则取取D=200mm。

由于内缸筒长为526mm,而内缸筒直径为190mm,
L/d=526/190=<10,无需进行稳定性校核。

根据上面的成果,则液压缸的有效面积为:
有杆腔面积㎡
=
无杆腔面积㎡
=㎡
液压缸的构造参数,重要涉及缸筒壁厚,油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。


查机械设计手册第五卷第七章表37·7-64,由上求得缸体内径原则值200mm,得外径245mm。
可知δ=(245-200)/2
=45/2mm
=

缸的额定压力pn=16Mpa>=16Mpa,取py===20Mpa。
液压缸缸壁的材料选35号钢,查金属工艺学表6-5(GB699-88),得其材料抗拉强度σb=520Mpa。
取安全系数为n=5,[σ]=σb/5=520/5MPa=104MPa
D/δ=200/
=<10,
δ≥-1)mm
-1)mm
=<
壁厚合适。

式中--液压缸油口直径m
d—
v—
--
=4mm

该液压缸为平形缸底且无油孔,其材料是HT350。
式中h--缸底厚度m
d—液压缸内径m
--实验压力Pa
[σ]—缸底材料的许用应力,取安全系数n=5,则[σ]==70Mpa。
由于缸的额定压力=16MPa≤16MPa,因此取=24MPa=
=
=42mm

:螺栓联结


选用8个螺栓均布在缸头上,则

螺栓连接缸头和法兰,重要受到变载荷的作用,而影响零件疲劳强度的重要因素为应力幅,故应满足疲劳强度条件
查机械原理与设计表15-3公式,设螺栓直径>20mm,取ε=1,
=1,=,=,
求得
=
螺栓和被联结件均为钢制,采用金属垫片,故取相对刚度系数