63CY141B轴向柱塞泵改进设计.docx

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63CY141B轴向柱塞泵改进设计

内容提要

液压泵作为液压传动中的一个重要动力装置，在当今工业社会有着相当大的需求量。

本文所提到的63CY14-1B型轴向柱塞泵就是其中较常见的一类液压泵。

作者通过对作者工作单位——邵阳维克液压有限责任公司，2005-2006年的泵的销售情况讲行调查统计，发现：

63CY14-1B型轴向柱塞泵是现在重多使用频率较高的液压泵中的一类。

因而选择此型号泵进行改进。

本文先从液压泵的基本原理入手，并结合63CY14-1B型轴向柱塞泵自身的特点，相比较介绍，让读者对液压泵有一个初步的认识。

然后，分析对于63CY14-1B型轴向柱塞泵哪些地方需要改进？

而这些地方与哪些因素有关联？

逐步的说明，改进设计的由来，及其设计步骤。

本次对63CY14-1B型轴向柱塞泵的改进，主要是从降低噪音入手。

而对于影响63CY14-1B型轴向柱塞泵噪音的3个摩擦副：

缸体与配油盘的摩擦、变量头与滑靴的摩擦、柱塞与柱塞孔的摩擦。

又找出主要摩擦——缸体与配油盘的摩擦，进行改进。

经过实验发现，配油盘上的鼠尾的长度直接影响泵的噪音，于是作者对配油盘上的鼠尾长度经过一系列的实验，最后找到了比较合适的尺寸。

在上面所讲的系列实验中，主要采取对比的方法来做。

选取了几组缸体与配油盘进行对比实验。

本文主要的优点，就是一切从生产实践与试治实验出发，具有很好的应用前景和较好的经济价值。

SUMMARY

Thehydraulicpumphassizabledemandinnowadaysindustrialsocietyasanimportantmotiveequipmentinhydraulictransmission.Model63CY14-1Baxialcolumnthistextmentionfillinpumprelativelycommonfirsthydraulicpumpamongthem.Theauthorpassesauthor'sofficecorrectly--ShaoYangweikeHydraulicCompany,Ltd.salessituationofpumpfor2005-2006yearspeakconductinvestigationcount,find:

Model63CY14-1Baxialcolumnfillinpumpserioustousemoreonekindofhigh-frequencyhydraulicpumpnow.Thereforechoosethistypepumptoimprove.

Thistextproceedswithbasicprincipleofthehydraulicpumpfirst,combinethecharacteristicoffillinginpumpofaxialcolumnofModel63CY14-1B,comparetheintroduction,letreadershaveapreliminaryunderstandingtothehydraulicpump.Thenanalyze,filltoModel63CY14-1Baxialcolumnwhatplaceneedimprovementpump?

Andwithwhatfactorstohavesomethingtodowithanduniteintheseplaces?

Theexplanationprogressively,theorigindesignedinimprovement,anddesignthestep.

FillaxialcolumnofModel63CY14-1Bintheimprovementofthepumpthistime,mainlystartwithreducingthenoise.Andfillin3ofthepumpnoisetorubpairininfluencingtheaxialcolumnoftheModel63CY14-1B:

Withmixoilfriction,variableheadandslipperyfriction,columnofbootsofrecordfillinwithcolumnfrictiontofillholecylinderblock.Findoutmainfrictionagain--Cylinderblockandmixingthefrictionoftheoilone,improve.Findexperiment,mixoilmouselengthoftailofplateinfluencenoiseofpumpdirectly,thentheauthorpassesaseriesofexperimentstothetaillengthofmousemixedontheoilplate,foundthesizesuitablefinally.Amongserialexperimentabovespeak,methodcomparedwithtotakemakemainly.Chooseseveralgroupcylinderblockwithmixoilrecordgoonexperimentofcomparingwith.

Mainadvantageofthistext,allhaveverygoodapplicationprospectandbettereconomicworthfromproductionpracticeswithtryingmanagingtheexperimentandsettingout.

内容提要………………………………………………………………I

SUMMARY………………………………………………………II第1章前言……………………………………………………1

第1.1节课题提出的背景和意义………………………………1

1.1.1、课题目研究背景……………………………………………1

1.1.2、课题来源、目的和意义……………………………………1

第1.2节国内外研究开发水平和发展趋势………………………3

第1.3节课题研究目标……………………………………………4

1.3.1、研究内容……………………………………………………4

1.3.2、主要研究成果………………………………………………4

第2章液压泵的原理与计算………………………………………5

第2.1节液压泵的原理与分类……………………………………5

2.1.1、液压泵的传动与工作原理…………………………………5

2.1.2、液压泵的分类………………………………………………6

第2.2节液压泵的性能参数………………………………………6

2.2.1、压力…………………………………………………………6

2.2.2、排量与流量…………………………………………………7

2.2.3、功率和效率…………………………………………………7

第2.3节轴向柱塞泵的名称由来与特点………………………8

2.3.1、名称的由来……………………………………………………8

2.3.2、特点…………………………………………………………8

2.3.3、型号…………………………………………………………10

第3章泵的噪音来源与改进………………………………………13

第3.1节噪音来源分类……………………………………………13

3.1.1、人为噪音…………………………………………………13

3.1.2、非人为噪音…………………………………………………13

第3.2节摩擦副影响因素…………………………………………14

3.2.1、缸体与配油盘的摩擦………………………………………14

3.2.2、变量头与滑靴的摩擦………………………………………14

3.2.3、柱塞与柱塞孔的摩擦………………………………………15

3.2.4、零件材料的选择……………………………………………15

3.2.5、摩擦引起噪声的原因………………………………………15

3.2.6、怎样减小摩擦来降低噪声……………………………………16

第3.3节噪声改进方法……………………………………………17

3.3.1、泵的降噪措施………………………………………………17

3.3.2、改进噪声的试验……………………………………………17

第4章轴向柱塞泵结构改进前后…………………………………22

第4.1节结构与工艺的改进………………………………………22

第4.2节进口泵与本土泵的比较……………………………………22

第4.3节结构改进方向…………………………………………22

4.3.1、主要改进点…………………………………………………22

4.3.2、次要改进点…………………………………………………23

4.3.3、新旧特性对比……………………………………………………23

4.3.4、新旧噪音曲线对比…………………………………………23

4.3.5、技术参数对比……………………………………………24总结………………………………………………………………25

参考文献…………………………………………………………26

致谢……………………………………………………………28

摘要

我国是一个人口众多且多山的国家，经济发展不平衡，要想完成东西南北市场的大流通，由于受大山阻隔，地形条件限制，筑路难度大，要修建长、大隧道；再者大城市的发展迅速，为了解决地面交通拥挤的问题都会优先考虑发展地下交通；此外，公路建设、水利建设等都需要开凿大量隧道。

目前我国已将交通、能源、水利等基础设施放在经济发展的主导地位，在大力兴建铁路、公路、水利设施和地铁，如西部大开发已实施的青藏铁路和西气东送及南水北调等工程。

在资源和环境问题日趋严峻的情况下，世界各国都日益重视地下空间的开发利用。

人们普遍认为：

“19世纪是桥梁的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪则是地下空间的世纪”。

号召人们“往深处想”，把地下空间当成一种新型的国土资源，并在总体上称之为“地下产业”（UndergroundIndustry）。

因此隧道掘进设备在我国的应用和发展前景非常广阔。

本文首先介绍了隧道掘进机的研究与应用及隧道掘进机的种类。

其实对TBM在装配与受力进行了有限元分析，阐述了隧道用管片衬砌结构尺寸的基本参数及设计要求，对TBM衬砌管片在管片拼装机械提升过程中的受力及滑动进行了有限元分析，以确定保证管片在装配过程中的定位精度。

讨论了隧道掘进机盾构工程管片在推进时的受力分析；利用有限元分析建立其力学模型，并通过计算，论证了盾构工程管片在推进时的强度足够。

同时也讨论了隧道掘进机管片衬砌的受力和各种载荷的计算方法；利用有限元分析建立其力学模型，并通过计算，论证了管片衬砌的强度足够。

最后，介绍了TBM在我国发展的必要性和优越性及其最新发展情况，隧道掘进机是一种专门用于地下隧道工程开挖的高科技施工装备，它具有开挖快、优质、安全、经济及有利于环境保护和降低劳动强度的优点。

我国幅员辽阔，地质结构复杂，在地下空间开发有极其广阔的市场，随着我国加大基础建设的投资和开发，发展交通和城市基础建设是关键的。

交通建设和城市基础建设也就是铁路和公路的建设以及城市的地铁建设和引水、排水工程。

在这些建设中都加大了隧洞的建设，因此在将来一段时间内，隧道工程的建设将是大量的。

开发隧道掘进技术和成套装备势在必行。

（注：

TBM为隧道掘进机的英文缩写）

关键词：

隧道掘进机；有限元；质量控制；地质技术

FiniteElementsAnlysisTBMWhenit’serectedByetecting

RbotandStress

Abstract

Ourcountryislargepopulationandthemulti-mountainscountry,theeconomicaldevelopmentisnotbalanced,mustwanttocompletethethingnorthandsouthmarketthebigcirculation,becauseiscutoffthemountain,thetopographicalconditionlimit,theroadbuildingdifficultyisbig,mustconstruct,thebigtunnellong;Furthermorethebigcitydevelopmentisrapid,inordertosolvethegroundtrafficcongestionproblemtobeablefirsttoconsiderthedevelopmentundergroundtraffic;Inaddition,thehighwayconstruction,thewaterconservancyfacilityandsoonallneedtoopencuttingthemassivetunnels.Atpresentourcountryinfrastructureandsoonthetransportation,energy,waterconservationhasputontheeconomicaldevelopmentdominantposition,invigorouslyconstructstherailroad,theroad,thewaterconservancyfacilitiesandthesubway,likewestthebigdevelopmenthasimplementedtheQinghaiandXizangrailroadandwesteastwasmaddeliversandprojectandsoonnorthwardreroutingofsouthernriver.Intheresourcesandintheenvironmentquestionsternsituation,Thepeoplegenerallythoughtthat,"19thcenturyarethebridgecenturies,20thcenturyarethehigh-riseconstructioncenturies,the21stcenturyaretheundergroundspatialcentury".Summonedthepeople"thinktowardthedeepplace",regardsastheundergroundspaceonekindofnewnationalterritoryresources,andcallsit"theundergroundindustry"（UndergroundIndustry）intheoverall.Thereforethetunneltunnelingequipmentisextremelybroadinourcountryapplicationandtheprospectsfordevelopment.

Thisarticlefirstintroducedtunneltunnelingmachineresearchandapplicationandthetunneltunnelingmachinetype.ActuallyhascarriedonthefiniteelementanalysistoTBMintheassemblyandthestress,elaboratedthetunnelwithtubingsheetmaterialtheliningworkstructuresizebasicparameterandthedesignrequest,tubingsheetmaterialandskiddedtotheTBMliningworkintubingsheetmaterialtheassemblingmachinerypromotionprocessstresshascarriedonthefiniteelementanalysis,determinedtheguaranteetubingsheetmaterialintheassemblyprocesspointingaccuracy.Discussedthetunneltunnelingmachineshieldprojecttubingsheetmaterialintheadvancementtimestressanalysis;Establishesitsmechanicsmodelusingthefiniteelementanalysis,andthroughthecomputation,provedtheshieldprojecttubingsheetmaterialtobeenoughintheadvancementtimeintensity.Simultaneouslyalsodiscussedthetunneltunnelingmachinetubingsheetmaterialliningworkstressandeachloadcomputationalmethod;Establishesitsmechanicsmodelusingthefiniteelementanalysis,andthroughthecomputation,provedtubingsheetmaterialtheliningworkintensitytobeenough.Finally,introducedTBMinourcountrynationaldevelopmentandthesuperiorityanditsthemostrecentdevelopmentsituation,thetunneltunnelingmachineisonekindspeciallyusesinthehightechconstructionequipmentwhichtheundergroundtunnelprojectexcavates,ithasexcavatesquick,highquality,safe,iseconomicalandisadvantageousandreducesthelaborintensitytotheenvironmentalprotectionthemerit.Ourcountryvastinterritory,thegeologicalstructureiscomplex,hastheextremelybroadmarketintheundergroundspatialdevelopment,enlargestheinfrastructurealongwithourcountrytheinvestmentandthedevelopment,thedevelopmenttransportationandthecityinfrastructureisessential.Thetransportationconstructionandthecityinfrastructurealsoaretherailroadandtheroadconstructionaswellasthecitysubwayconstructsandpilots,thedewateringexcavation.Hasallenlargedthetunnelconstructionintheseconstructions,thereforeinfutureperiodoftime,thetunnelingconstructionwillbemassive.Developmenttunneltunnelingtechnologyandoutfitimperative.

Keyword:

Tunneltunnelingmachine;Finiteelement;Qualitycontrol;Geologicaltechnology

第1章前言

第1.1节课题提出的背景和意义

1.1.1、课题的研究背景

当今国内的工业社会，尚处于发展阶段，所以中、重型工业占主导地位。

而液压传动因其自身独特的特点被大量应用于各中、重型业中。

液压泵作为液压传动的一个主要动力结构，自然对其的需求量很大。

CY14-1B型轴向柱塞泵是目前国内使用较多的一类液压泵。

因其市场广阔，所以对其有开发研究有着不错的前景。

1.1.2、课题的来源，目的和意义

邵阳维克液压有限责任公司以液压泵、液压阀、及液压系统为公司生产项目。

液压泵——CY型轴向柱塞泵的生产量，在全国处于领先地位。

所以，再加上该公司有一二十年的经营生产经验，给本次设计提供了很好的实际生产经验基础。

本次改进的设计有相当一部分来源于邵阳维克液压有限责任公司，为设计缩短了时间，提高了效率，更增加其实效性。

邵阳维克液压有限责任公司液压泵近两年来销售的情况如表1.1所示：

表1.12006年1月至4月的泵销售情况统计

数型

号

量

月份

1.25

ml/r

2.5ml/r

10ml/r

13ml/r

25ml/r

32ml/r

40ml/r

63ml/r

80ml/r

160ml/r

250ml/r

1

63

719

11

11

2

98