液压启闭机设计专项方案.docx
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1、 题 目 液压启闭机设计 姓 名 余楠 学 号 310110 讲课老师 龚国芳 魏建华 专 业 机械电子专业(混合班) 1. 设计题目及要求设计题目:1600KN液压启闭机关键技术参数:型式:活塞式双缸液压启闭机最大启门力:21600kN工作行程:5.5m最大行程:5.7m液压缸计算压力:15MPa且20MPa液压缸内径:400mm(推荐值)活塞杆直径:180mm(推荐值)启闭速度:0.6m/min液压泵电动机组单机功率:45kW液压泵电动机组应不少于两套,互为备用。操作要求:(1)液压系统应有双缸同时及单缸动作回路(安装工况),双缸同时偏差20mm。(2)本机操作闸门至上、下极限位置或设定任
2、一开度位置时,液压泵电动机应自动切断电源,尤其是当闸门抵达下极限位置时,应确保安全运行。(3)闸门在全开或设定任一局部开启位置时,启闭机液压系统中保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定位置处。(4)闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时,或双缸同时偏差超出20mm时,液压泵电动机自动投入运行,将闸门提升恢复原位。若继续下滑至160mm,液压泵电动机还未投入运行时,应自动接通另一组液压泵电动机,将闸门提升恢复原位;若继续下沉至200mm时,在集控室及现场均应有声光报警信号。2. 液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计,以下图所表示。依据该图能够看出,本液压设
3、计原理图可分为八部分,分别为,动力模块,总控模块,分流机构,阀门A启闭机构,阀门A锁紧机构,阀门B启闭机构,阀门B锁紧机构和极限位置保护机构。3. 设计功效说明首先对各模块依次说明,从左下角动力模块开始,此模块包含主泵组,备用泵组,溢流阀,过滤器。在正常运行时,主泵组两个45KW电机运转,输出90KW功率,若压力表检测到系统失压,会经过电控模块开启备用泵组,并发出检修信号,提醒检修主泵组。动力模块提供流量进入下面总控模块,总控模块包含保护阀,总控制阀和节流分流机构。保护阀供能在最终极限位置保护机构部分会着重解释,总控阀实现油缸A、B同时运行或异步运行。总控模块后接分流机构,分流机构在此处着重说
4、明,在初步设计时我查阅了相关论文和设计,了解到了现今主流同时回路关键有下面三种实现方法:1、油路并联,且每路各接一个节流阀,实现各路流量一致。2、利用伺服阀、传感器和电控系统,经过电控系统控制算法实现正确分流。3、使用分流集流阀,利用其机械结构按百分比分流集流,实现同时。对比上面三种方法,利用多节流阀方法是最简单方法,不过在实际应用中会碰到一定问题,多个节流阀之间往往极难确保一致性,故调试和安装较为复杂,且稳定性不高。接下来第二种方法中,使用电控闭环控制,实现了很高精度,不过在大型系统中,电控可靠性往往不及纯机械结构,当电控出现故障时往往会造成一定事故,故最终我选择了第三种方法,分流集流阀以纯
5、机械结构方法实现了油液1:1输入/输出,可靠性十分良好,即使在实际应用中会有3%-5%误差,不过配合一定电控方法能够让误差保持在可接收范围之内。因为本设计中油缸启闭需要油缸能够双向运行,故在设计中我使用百分比节流阀接分流集流阀方法,油液首先被百分比节流阀控速,后进入分流集流阀,被调速油液按1:1百分比输入油缸,实现油缸同时运动。另外,在电控模块装有红外对管测距传感器(若精度要求很高也可使用激光测距传感器),实现用闭环方法监控闸门位置,当液压模块产生较大误差时,对系统进行电控矫正,确保系统安全。图 1阀门启闭机构、锁紧机构下面介绍阀门启闭机构因为A、B结构对称,在此处只介绍其中一组即可,阀门启闭
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