启闭机液压控制系统设计毕业设计.docx
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启闭机液压控制系统设计毕业设计
启闭机液压控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
设计任务书
设计题目
启闭机液压控制系统设计
设计要求：
1.一次、二次安全调压保护，分别满足启门和闭门打开液控单向阀的压力控制要求，并起安全保护作用。
2.方向控制，实现启门和闭门动作，在此功能里设置了消除换向冲击的功能
使闸门启、停平稳。
3.任意位置锁定，在任何开度均通过装于油缸上的专用阀组实现安全锁定，防止任何意外事故对闸门系统产生影响。
4.双缸启、闭门同步功能，通过流量调速阀分别控制两只油缸的油量，和流量，保证两只油缸启、闭门同步,开启速度达到度达到0.5m/Min以上。
设计进度：
1.第一周：
确定毕业设计题目
2.第二周：
查阅资料
3.第三、四周：
进行初步的设计
4.第五周：
对设计进行修改
5.第六周：
完成设计
6.第七周：
打印
7.第八周：
答辩
指导教师（签名）：
摘 要
该启闭机液压控制系统的功能是通过拟定好的液压系统图合理设计和连接各液压元件来实现的。
当系统压力流量输出正常后，让电磁换向阀（件号20.1）电磁铁YV2得电、YV3失电，压力油经过电磁换向阀（件号20.1），分两股进入二个调速整流装置（件号22、23组合），通过截止阀、锁紧块进入液压缸有杆腔；两处无杆腔油液经截止阀（件号36.1、36.2）后合成一股，通过回油背压阀19、回油滤油器回油箱，这便实现阀门提升动作；让电磁换向阀电磁铁YV3得电、YV2失电，压力油经换向阀（件号20.1）分两路经单向节流阀（件号27.1）进入液压缸锁紧块成为控制油打开锁紧块上的液控单向阀（件号31.1、31.2），有杆腔油液经锁紧块、截止阀、调速整流阀、电磁换向阀、截止阀（件号36.1、36.2）进入液压缸无杆腔，油缸靠自重下降，如果无杆腔出现负压，无杆腔可通过单向阀（件号12.3）从油箱补油，便实现关门动作。
本启闭机液压系统结构简单，成本低，效率高，操作简单，维修方便，运行稳定可靠等优点。
关键词：
启闭机，液压系统图，液压元件，液压缸
目 录
1液压系统的设计步骤与要求
液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。
着手设计时，必须从实际出发，有机地结合各式各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠，成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
本次设计主要是启闭机液压系统的设计。
综合考虑弧形工作闸门液压启闭机油缸务必倾斜式布置，两端铰链连接，并且在油缸的上端吊头与埋件轴以及下端吊头与闸门吊耳连接处内装自润滑球面滑动轴承，满足使油缸自由摆动，并可以消除启闭机或闸门由于安装等误差造成的对油缸的不利影响。
油缸与管路之间采用软管连接。
1.1液压系统的设计步骤
液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。
一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：
（1）进行工况分析，确定系统的主要参数；
（2）制定基本方案，拟定液压系统原理图；
（3）选择液压元件；
（4）确定液压执行元件的形式；
（5）液压系统的性能验算。
1.2液压系统的设计要求
设计要求是进行每项工程设计的依据。
在制定基本方案并进行进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。
（1）主机的概况：
用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；
（2）液压系统要完成哪些动作，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）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；
（6）自动化程度、操作控制方式的要求；
（7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；
（8）对效率、成本等方面的要求。
本液压系统的设计、制造，用于控制溢洪道弧门启闭机油缸开启和关闭的液压系统。
本系统具有结构紧凑、布局美观、性能可靠、能耗低的优点，其油缸工况符合用户提供的原理要求。
本套液压系统配有压力控制器（XML）、电接点温度计（WSSX）、液位控制器（YKJD24），可对系统压力、油液温度及液位高度实现自动控制。
在闸门启闭过程中，闸门开度及行程实行全程控制，通过电器、液压动作进行同步控制，实现自动调整同步。
2液压系统图的拟定
2.1液压系统主要参数的确定
通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。
液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。
压力决定于外载荷。
流量取决于执行元件的运动速度和结构尺寸。
表2.1主要技术参数
序号
名称
参数
备注
1
最大启门力
2×630KN
2
最大闭门力
自重闭力
3
工作行程
1300mm
4
油缸内径
100mm
5
活塞杆直径
70mm
6
油泵
32SCY14-1B
邵液
7
电动机（满足SL41）
Y180L-4-B35
22KW1480rpm
8
有杆腔计算压力
17.5Mpa
9
闸门关闭时间
约17min
10
闸门开启时间
约17min
11
系统压力等级
25MPa
2.2基本方案的制定
（1）制定调速方案
液压执行元件确定后，运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。
对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。
对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。
速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。
相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。
节流调速一般采用定量泵供油，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。
此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。
容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。
其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。
但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。
此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。
容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。
此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。
调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了。
节流调速一般采用开式循环形式。
在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱。
开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。
容积调速大多采用闭式循环形式。
闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路。
其结构紧凑，但散热条件差。
（2）制定压力控制方案
液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一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。
液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。
（3）制定顺序动作方案
主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。
工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制。
加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号使电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制连续的动作。
行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。
另外还有时间控制、压力控制等。
例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力,压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。
当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。
（4）选择液压动力源
液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。
节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。
容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。
系统采用流量调速阀来控制液压启闭机两侧油缸的进出流量，实现同步运行和纠偏。
同时并联手动流量控制阀，便于设备调试和检修时操作油缸和闸门，最大程度地保证了闸门的安全和稳定运行。
2.3液压系统图的绘制
整机的液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。
各回路相互组合时要力求系统结构简单。
注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。
尽量减少能量损失环节。
提高系统工作效率。
为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件，关键部位要附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主要部件连续工作。
各液压元件尽量采用国产标准件，在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制。
系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代号，并附有电磁铁、行程阀及其他控制元件的动作表。
本液压系统原理图如下：
图2.1液压系统原理图
本液压控制系统由两台泵组供油，在通常情况下互为备用，同时启动两台油泵可以同时开启两条门。
在设备初次调试前，请检查液压系统的各溢流阀、各安全溢流阀、各减压阀的调压手柄，确定都处于松开状态，确定油箱内已加满液压油，拆开主油泵泄油胶管
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