液壓皮帶張緊和監(jiān)測裝置設(shè)計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p>　圖書分類號：</p><p>　密 級：</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論

2、文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。</p><p>　　本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 　　日期： 　　 年 　月　 　日</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書</p>&l

3、t;p>　　本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p>

4、<p>　　論文作者簽名： 　　 導(dǎo)師簽名： 　　 </p><p>　　日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文是設(shè)計一種用于帶式輸送機(jī)的液壓自動張

5、緊及檢測裝置。首先，通過查閱資料，分析了現(xiàn)有的張緊裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了裝置的總體布局。其次，通過對工況要求的分析，選擇液壓張緊的方式，并查閱資料設(shè)計了該裝置的液壓系統(tǒng)，主要部件液壓缸以及對部分輔助液壓元件進(jìn)行了計算和選擇。最后，通過與指導(dǎo)老師交流和查閱資料選擇了用單片機(jī)控制的液壓檢測裝置對皮帶進(jìn)行自動張緊。采用單片機(jī)具有反應(yīng)快，實時監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到生產(chǎn)使用的要求。該裝置可作為大型帶式輸送機(jī)的張緊裝置，例如煤礦上的帶式輸送機(jī)等

6、。</p><p>　　關(guān)鍵詞 帶式輸送機(jī)；液壓系統(tǒng)；液壓缸；單片機(jī)；絞車</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper is to design a hydraulic auto-tensioner and a detection device for the belt conveyor. F

7、irst accessing to information, I analyzed the advantages and disadvantages of the existing tensioning device. And on this basis, I designed the overall layout of the device. Secondly I analyzed the working conditions and

8、 selected the hydraulic tensioning mean, then designed the hydraulic system of the device and the important hydraulic cylinder. I also calculated and chose the hydraulic components o</p><p>　　Keywords belt

9、conveyor hydraulic system hydraulic cylinder SCM winch</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　

10、　1 緒論1</b></p><p>　　1.1帶式輸送機(jī)簡述1</p><p>　　1.2帶式輸送機(jī)的工作原理1</p><p>　　1.3帶式輸送機(jī)的構(gòu)成及特點(diǎn)1</p><p>　　1.3.1 帶式輸送機(jī)的構(gòu)成1</p><p>　　1.3.2帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)2</p>&l

11、t;p>　　1.4 帶式輸送機(jī)張緊裝置的作用和類型3</p><p>　　1.5現(xiàn)有帶式輸送機(jī)張緊裝置的原理及特點(diǎn)3</p><p>　　1.5.1重錘式張緊裝置3</p><p>　　1.5.2螺旋式張緊裝置4</p><p>　　1.5.3鋼繩絞車式張緊裝置4</p><p>　　1.5.4電控自動

12、張緊裝置4</p><p>　　1.6帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置5</p><p>　　1.7液壓式自動張緊裝置的設(shè)計7</p><p>　　2 皮帶運(yùn)輸機(jī)液壓自動張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)8</p><p>　　2.1總體結(jié)構(gòu)各部件的確定8</p><p>　　2.1.1執(zhí)行部件的選擇8</p><

13、;p>　　2.1.2控制部件的選擇8</p><p>　　2.1.3動力及其它部件的選擇8</p><p>　　2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖繪制8</p><p>　　2.2.1張緊裝置總體組成及其作用9</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖9</p><p>　　3 張緊裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計10&

14、lt;/p><p>　　3.1設(shè)計參數(shù)和拉緊裝置應(yīng)該滿足要求分析10</p><p>　　3.1.1設(shè)計參數(shù)10</p><p>　　3.1.2設(shè)計要求分析10</p><p>　　3.2工況分析并確定液壓缸參數(shù)11</p><p>　　3.1.1負(fù)載分析初步確定各工況的負(fù)載和速度11</p>&l

15、t;p>　　3.1.2初步確定液壓缸參數(shù)11</p><p>　　3.3液壓缸的設(shè)計12</p><p>　　3.3.1液壓缸的類型確定12</p><p>　　3.3.2液壓缸的安裝形式13</p><p>　　3.3.3液壓缸重要技術(shù)性能參數(shù)的計算14</p><p>　　3.3.4缸筒的設(shè)計與計算

16、14</p><p>　　3.4活塞桿的設(shè)計與計算17</p><p>　　3.4.1活塞桿尺寸的確定17</p><p>　　3.4.2活塞桿的形式和材料及技術(shù)要求17</p><p>　　3.4.3活塞桿的強(qiáng)度計算18</p><p>　　3.4.4活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計18</p><p

17、>　　3.5活塞的設(shè)計與計算19</p><p>　　3.5.1活塞的結(jié)構(gòu)形式19</p><p>　　3.5.2活塞的材料及技術(shù)要求19</p><p>　　3.5.3活塞的尺寸的確定20</p><p>　　3.6導(dǎo)向套的設(shè)計與計算20</p><p>　　3.7端蓋和缸底的設(shè)計與計算21<

18、/p><p>　　3.7.1端蓋的設(shè)計21</p><p>　　3.7.2端蓋的材料和技術(shù)要求22</p><p>　　3.8其他零件的設(shè)計與計算22</p><p>　　3.8.1油口的設(shè)計與計算22</p><p>　　3.8.2擋圈的設(shè)計選擇23</p><p>　　3.8.3軸套的

19、設(shè)計與計算24</p><p>　　3.9液壓缸的密封防塵導(dǎo)向的選擇24</p><p>　　3.9.1端蓋和活塞桿的密封防塵24</p><p>　　3.9.2端蓋和缸筒的密封25</p><p>　　3.9.3活塞和活塞桿的密封26</p><p>　　3.9.4活塞和缸筒的密封26</p>

20、<p>　　3.10液壓回路的分析及選擇26</p><p>　　3.10.1液壓回路的選擇26</p><p>　　3.10.2液壓回路的組合及其動作原理28</p><p>　　3.11液壓元件的選擇29</p><p>　　3.11.1液壓泵的計算與選擇29</p><p>　　3.11.

21、2驅(qū)動電機(jī)的計算和選擇30</p><p>　　3.11.3液壓元件型號30</p><p>　　3.11.4油管的計算和選擇30</p><p>　　3.11.5蓄能器，油箱的選擇31</p><p>　　4 外設(shè)的選用33</p><p>　　4.1絞車的選型33</p><p>

22、;　　4.2滑輪的設(shè)計與選用33</p><p>　　5 張緊裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計35</p><p>　　5.1控制功能分析35</p><p>　　5.2硬件的選擇36</p><p>　　5.2.1單片機(jī)的選擇36</p><p>　　5.2.2壓力傳感器的選擇37</p><p&g

23、t;　　5.2.3模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇38</p><p>　　5.2.4變頻器的選擇39</p><p>　　5.3程序流程圖的設(shè)計42</p><p>　　5.3.1單片機(jī)2控制變頻器程序流程圖42</p><p>　　5.3.2單片機(jī)1的程序流程圖43</p><p>　　5.4電路圖的繪制44</

24、p><p><b>　　結(jié)論46</b></p><p><b>　　致謝47</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)48</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1帶式輸送機(jī)簡述<

25、;/p><p>　　帶式輸送機(jī)，又稱膠帶輸送機(jī)，現(xiàn)場俗稱“皮帶”。它是冶金，電力和化工等工礦企業(yè)常見的連續(xù)動作是運(yùn)輸設(shè)備之一，尤其在煤炭工業(yè)中，使用更為廣泛。在煤礦上，帶式輸送機(jī)主要用于采區(qū)順槽，采區(qū)上（下）山，主要運(yùn)輸平巷及斜井，較常用于地面生產(chǎn)和選煤廠中。</p><p>　　1.2帶式輸送機(jī)的工作原理</p><p>　　帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示，輸送

26、帶繞經(jīng)驅(qū)動滾筒1和機(jī)尾換向滾筒5形成無機(jī)閉合帶。上下兩股輸送帶是由安裝在機(jī)架上的托輥3支撐著。拉緊裝置的作用是給輸送帶正常云狀所需要的張緊力。工作時，驅(qū)動滾筒通過它與輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動輸送帶運(yùn)行。</p><p>　　圖1-1帶式運(yùn)輸機(jī)工作原理圖</p><p>　　1.驅(qū)動滾筒2.清掃裝置3.托輥4.輸送帶5.機(jī)尾換向滾筒6.拉緊裝置</p><p>　　1.

27、3帶式輸送機(jī)的構(gòu)成及特點(diǎn)</p><p>　　1.3.1 帶式輸送機(jī)的構(gòu)成</p><p>　　帶式輸送機(jī)主要有輸送帶，驅(qū)動裝置，托輥及支架，拉緊裝置，制動裝置，儲帶裝置和清掃裝置組成。如圖1-2為SSJ系列可伸縮帶式輸送機(jī)；如圖1-3為TD75型通用固定帶式輸送機(jī)。</p><p>　　1.3.2帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　帶式輸

28、送機(jī)鋪設(shè)傾角一般為16°~18°,一般向上運(yùn)輸取較大值，向下運(yùn)輸取較小值。帶式輸送機(jī)能力大，調(diào)度組織簡單，維護(hù)方便，因而運(yùn)營費(fèi)低。此外，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，運(yùn)行阻力小，耗電量低，容易實現(xiàn)自動化也是它的特點(diǎn)。</p><p>　　圖1-2 SSJ系列可伸縮帶式輸送機(jī)</p><p>　　圖1-3 TD75型通用固定帶式輸送機(jī)</p><p>　

29、　輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來的，隨著輸送機(jī)的用途不斷擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，輸送帶為了滿足輸送機(jī)的要求，品種不斷擴(kuò)大，但所有的輸送機(jī)在運(yùn)行一段時間后都有可能使輸送帶變長，變形等，輸送帶的變長由彈性伸長和永久伸長組成。所以，需要采用張緊裝置來克服由于輸送帶變長而引起的缺陷。帶式輸送機(jī)裝置是礦用帶式輸送機(jī)不可缺少的重要組成部分，它直接關(guān)系到帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命等。</p><p>　　1.4 帶式輸送機(jī)張緊

30、裝置的作用和類型</p><p>　　為了保證輸送機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，張緊裝置勢必不可少的裝置之一。張緊裝置有四個主要作用：</p><p>　　1.保證帶式輸送機(jī)驅(qū)動滾筒分離點(diǎn)的足夠張力，從而保證驅(qū)動裝置依靠摩擦傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.保證承載分置最囂張鋰電的必須張緊力，限制輸送帶在托輥之間的垂度，保證帶式輸送機(jī)的正常

31、運(yùn)行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑，跑偏等現(xiàn)象。</p><p>　　3.補(bǔ)償塑性變形與過渡工況式輸送帶伸長量的變化。由于負(fù)載變化會引起輸送帶發(fā)生長度變化，蠕變現(xiàn)象也會造成輸送帶伸長，所以張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機(jī)的正常工作。</p><p>　　4.為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備。每每部帶式輸送機(jī)都有若干個接頭，可能在某一時間街頭會出現(xiàn)問題，必須截頭重

32、做，而這時可通過放松拉緊裝置重新接頭來解決。</p><p>　　現(xiàn)有張緊裝置大致五種，分別是：重錘車式張緊裝置，螺旋式張緊裝置，鋼繩絞車式張緊裝置，電控式自動張緊裝置和液壓式自動張緊裝置。</p><p>　　1.5現(xiàn)有帶式輸送機(jī)張緊裝置的原理及特點(diǎn)</p><p>　　1.5.1重錘式張緊裝置</p><p>　　如圖1-4所示，機(jī)尾換向

33、滾筒1固定在小車2上，垂直懸吊的重錘3和小車2相連，由于重錘3的重量可以為一定值，所以皮帶的張力，拉緊力恒定，同時重錘靠自重張緊，能自動補(bǔ)償皮帶的伸長，但其需要的空間大，占地面積大，往往受空間限制而無法使用，易于使用在固定式長距離運(yùn)輸機(jī)上。</p><p>　　圖1-4 重錘車式張緊裝置</p><p>　　1.滾筒 2.小車 3.重錘</p><p>　　1.5.

34、2螺旋式張緊裝置</p><p>　　如圖1-5所示，拉近滾筒的軸承座安裝在活動架上，活動架可以在導(dǎo)軌上滑動，旋轉(zhuǎn)螺旋桿使活動架上的螺母和活動架一起前進(jìn)和后退，達(dá)到張金和放松的目的。其結(jié)構(gòu)簡單，但行程太小，只適用于短距離的運(yùn)輸機(jī)上，且當(dāng)皮帶自行伸長時，不能自動張緊。</p><p>　　圖1-5 螺旋式張緊裝置</p><p>　　1.5.3鋼繩絞車式張緊裝置<

35、;/p><p>　　如圖1-6所示，這種張緊裝置是利用小型絞車張緊。絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩從而張緊皮帶。這種張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是體積小，拉力大，所以被廣泛運(yùn)用到井下帶式運(yùn)輸機(jī)中，但其不能自行張緊。</p><p>　　圖1-6 鋼繩絞車式張緊裝置</p><p>　　1.5.4電控自動張緊裝置</p><p>　　自動張緊裝置不僅

36、能根據(jù)主動滾筒的牽引力來自動調(diào)節(jié)拉緊力，而且還能補(bǔ)償皮帶的伸長。如圖1-7所示，是電控自動張緊裝置的一種，此張緊裝置只能保持張緊力恒定，相當(dāng)于重錘是拉緊裝置，不能根據(jù)其工況隨時改變張緊力。</p><p>　　圖1-8 電控自動張緊裝置</p><p>　　1.控制箱 2.永久磁鐵 3.控制桿 4.彈簧 5.緩沖器 6.電動機(jī) 7.減速器 8.鏈傳動 9.傳動齒輪 10.滾筒 11.鋼絲繩

37、 12.拉緊滾筒及活動小車 13.皮帶</p><p>　　電動機(jī)6啟動后，經(jīng)過彈性連軸節(jié)帶動蝸輪減速器7，在經(jīng)過傳動裝置8（鏈傳動）帶動下面的滾筒，下面的滾筒通過傳動比為1:1的齒輪9帶動上面的滾筒，兩個滾筒10旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣通過鋼繩11可以移動小車12，是皮帶13存儲或放出，張緊或放松?？刂茥U2的一端通過鋼繩繞過兩個定滑輪組后與動滑輪相連，另一端連有兩根彈簧4，通過調(diào)節(jié)彈簧可以做到滿足所需要的拉力。在鋼繩

38、拉力和彈簧拉力的共同作用下，控制桿處于中間位置。當(dāng)膠帶張緊力小于調(diào)節(jié)好的數(shù)值時，彈簧對控制桿的作用力大于鋼繩對控制桿的作用力，原被拉伸的彈簧縮回，帶動控制桿向右偏斜。裝在控制桿上的磁鐵3接通安裝在控制箱1中的張緊繼電器，開動絞車使皮帶拉緊，鋼繩對控制桿的張緊力逐漸增加，彈簧又逐漸伸長。當(dāng)皮帶的張緊力恢復(fù)到調(diào)節(jié)好的數(shù)值時，控制桿回到中間位置。這時永久磁鐵離開張緊繼電器，繼電器斷開，絞車停止轉(zhuǎn)動，從而張緊過程結(jié)束。反之，當(dāng)膠帶張緊力大于調(diào)節(jié)

39、好的數(shù)值時，可以開動絞車反轉(zhuǎn)，以放松皮帶。緩沖器5的作用是使張緊力的震蕩受到阻尼作用。此裝置中的張緊力調(diào)節(jié)可以通過調(diào)節(jié)彈簧實現(xiàn)。</p><p>　　1.6帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置</p><p>　　ZYL500J型帶式輸送機(jī)自控液壓拉緊裝置</p><p>　　帶式輸送機(jī)自控液壓拉緊裝置是根據(jù)我國帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)，吸取世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，考慮大師輸送機(jī)在工

40、作時所需拉緊力不同，經(jīng)合理的張力模型分析研究而設(shè)計的。如圖1-9所示，ZYL500J型自控液壓拉緊裝置適用于長距離歹勢輸送機(jī)的張緊，主要由拉緊油缸，液壓泵站，蓄能站，電氣控制開關(guān)，張緊小車和拉緊附件等五大部分組成。其中液壓泵站，蓄能站和電氣控制開關(guān)不需要做地基，僅要求安放地點(diǎn)不落物料和水即可。</p><p>　　圖1-9 ZYL500J型帶式輸送機(jī)自控液壓拉緊裝置液壓原理圖</p><p&g

41、t;　　1，13，15.吸油濾油器2.組電機(jī)泵組3，14.電磁溢流閥4.手動換向閥5.液控單向閥6，12.壓力表7.拉緊油缸8.蓄能器9.截止閥10.壓力繼電器11.溢流閥16.副電機(jī)泵組17.卸荷溢流閥18.電液電磁換向閥20.平衡閥21.制動器22.液壓馬達(dá)</p><p>　　液壓系統(tǒng)的工作原理如下：</p><p>　　將旋鈕開關(guān)調(diào)整到自動位置，按下啟動按鈕準(zhǔn)備進(jìn)入啟動過程<

42、/p><p><b>　　自動狀態(tài)</b></p><p><b>　　1.輸送機(jī)啟動</b></p><p>　　控制開關(guān)得到啟動信號后，電磁鐵2DT,4DT及主電機(jī)得電啟動張緊絞車正轉(zhuǎn)，張緊力上升至啟動設(shè)定值，電磁鐵2DT，4DT及主電機(jī)失電張緊絞車停止正轉(zhuǎn)，并返回允許啟動信號，進(jìn)入啟動過程。輸送機(jī)在啟動過程中張緊系統(tǒng)不允

43、許參與任何動作。輸送機(jī)啟動完成后，并發(fā)出滿速信號或通過時間延時t秒?？刂崎_關(guān)得到滿速信號或延時t秒后，電磁鐵2DT，3DT及主電機(jī)得電啟動張緊絞車反轉(zhuǎn)，張緊力下降至運(yùn)行上限設(shè)定值。電磁鐵2DT，3DT及主電機(jī)失電張緊絞車停止反轉(zhuǎn)，進(jìn)入正常運(yùn)行階段。</p><p><b>　　2.正常運(yùn)行階段</b></p><p>　　在正常運(yùn)行期間，當(dāng)系統(tǒng)張緊力低于測力裝置變送設(shè)

44、定下限值時，電磁鐵2DT，4DT及主電機(jī)得電啟動張緊絞車正轉(zhuǎn)，張緊力上升至測力裝置變送設(shè)定上限值。電磁鐵2DT，4DT及電機(jī)失電張緊絞車停止正傳。</p><p>　　在正常運(yùn)行期間，當(dāng)活塞桿伸出行程達(dá)到頭行程開關(guān)時，發(fā)出報警故障燈閃爍信號。通知值班司機(jī)輸送機(jī)停車后需要調(diào)整活塞桿伸出位置。</p><p>　　在正常運(yùn)行期間，當(dāng)活塞桿縮回行程達(dá)到頭行程開關(guān)時，發(fā)出報警故障燈閃爍信號。通知值

45、班司機(jī)輸送機(jī)停車后需要調(diào)整活塞桿伸出位置。</p><p>　　若系統(tǒng)張緊力超過設(shè)定高限值時，電磁鐵2DT,3DT及主電機(jī)得電啟動張緊絞車反轉(zhuǎn)，張緊力下降至運(yùn)行上限設(shè)定值。電磁鐵2DT，3DT及主電機(jī)失電張緊絞車停止反轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.停機(jī)階段與正常運(yùn)行階段工況相同，等待再次啟動準(zhǔn)備信號。</p><p>　　1.7液壓式自動張緊裝置的設(shè)計</p&

46、gt;<p>　　液壓式自動張緊裝置有很多形式，其最終目的就是不僅能根據(jù)主動滾筒的牽引力來自動調(diào)節(jié)拉緊力，而且還能補(bǔ)償皮帶的伸長以及在輸送機(jī)皮帶調(diào)整時能方便操作等。</p><p>　　本設(shè)計采用液壓缸和絞車結(jié)合的液壓式自動張緊裝置，一定程度上滿足了上述目的，定為生產(chǎn)實際帶來很大效益。</p><p>　　通過上文分析，結(jié)合他們的優(yōu)點(diǎn)，下面將分三部分對液壓式自動張緊裝置的結(jié)構(gòu)

47、布置，液壓系統(tǒng)和液壓缸等進(jìn)行設(shè)計，計算。</p><p>　　2 皮帶運(yùn)輸機(jī)液壓自動張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.1總體結(jié)構(gòu)各部件的確定</p><p>　　通過對整個張緊裝置的作用以及應(yīng)滿足的要求的分析和選擇，確定裝置應(yīng)具有的部件如下。</p><p>　　2.1.1執(zhí)行部件的選擇</p><p>　　

48、由前文可知張緊裝置在其工作過程中的作用如下：</p><p>　　1.保證帶式輸送機(jī)驅(qū)動滾筒分離點(diǎn)的足夠張力，從而保證驅(qū)動裝置依靠摩擦傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.保證承載分支最小張力點(diǎn)的必須張力，限制輸送帶在托錕之間垂度，保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑，跑偏等現(xiàn)象。</p><p>　　3.補(bǔ)償塑

49、性變形與過渡工況式輸送帶伸長量的變化。由于負(fù)載變化會引起輸送帶發(fā)生長度變化，蠕變現(xiàn)象也會造成輸送帶伸長，所以張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機(jī)的正常工作。</p><p>　　4.為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備。每每部帶式輸送機(jī)都有若干個接頭，可能在某一時間街頭會出現(xiàn)問題，必須截頭重做，而這時可通過放松拉緊裝置重新接頭來解決。</p><p>　　可見，張緊裝

50、置因具有自動調(diào)節(jié)拉緊力，響應(yīng)快，體積小，控制簡單等特點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計要求，液壓自動張緊裝置的執(zhí)行元件可選擇工程液壓缸結(jié)合調(diào)度絞車的形式，以滿足皮帶機(jī)在正常工作，斷帶調(diào)整，重新接頭以及位置轉(zhuǎn)移時對張緊裝置的不同要求。</p><p>　　2.1.2控制部件的選擇</p><p>　　1.皮帶運(yùn)輸機(jī)在煤礦生產(chǎn)中大多用在井下和地上選煤，在井下使用時應(yīng)保證其工作過程中不產(chǎn)生電火花，所以張緊裝置應(yīng)有防爆

51、控制箱。</p><p>　　2.張緊裝置正常工作時，可采用泵斷續(xù)的供油，利用蓄能器實現(xiàn)油缸的自動張緊和特殊情況下啟動保護(hù)作用，以降低能耗。</p><p>　　3.在皮帶運(yùn)輸機(jī)尾部拉緊小車的軌道上設(shè)置行程開關(guān)，來控制液壓缸張緊系統(tǒng)快速動作，以防在斷帶時拉緊小車的快速后退和油缸中某一腔的液壓急劇變化而造成很大的沖擊對系統(tǒng)帶來巨大的破壞。</p><p>　　2.1.

52、3動力及其它部件的選擇</p><p>　　1.設(shè)置液壓泵站，為系統(tǒng)提供動力。</p><p>　　2.設(shè)置固定繩座，選擇系統(tǒng)所用的鋼繩以及其他附屬元件。</p><p>　　2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖繪制</p><p>　　2.2.1張緊裝置總體組成及其作用</p><p>　　由上文分析，選擇可知，張緊裝置總體有以下

53、幾個部分組成：</p><p>　　1.油缸，正常工作時的執(zhí)行元件。</p><p>　　2.慢速調(diào)度絞車，在皮帶機(jī)斷帶調(diào)整，重新接頭時工作。</p><p>　　3.防爆控制箱，皮皮帶機(jī)在井下工作時起隔離，防爆作用。</p><p>　　4.液壓泵站，提供壓力油，提供系統(tǒng)動力。</p><p>　　5.蓄能器，在液壓

54、泵間隔空轉(zhuǎn)是為系統(tǒng)提供動力，并在特殊情況下起保護(hù)作用。</p><p>　　6.行程開關(guān)，起斷帶保護(hù)的作用。</p><p>　　7.其他部件，為系統(tǒng)起固定，連接，傳動等作用。</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p><b>　　如圖2-1所示：</b></p><p>　

55、　圖2-1 皮帶機(jī)液壓自動漲緊裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖</p><p>　　1.皮帶2.拉緊小車3.小車軌道4.鋼繩5 .行程開關(guān)6.液壓泵站7.滑輪組8.防爆控制箱9. 蓄能器10. 慢速調(diào)度小車11.壓力傳感器 12. 拉緊油缸13. 固定繩索</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置圖說明：</p><p>　　1.此圖為示意圖，詳見工程圖。</p><

56、;p>　　2.拉緊油缸的中線位置，滑輪組，鋼繩的布置位于同一水平面內(nèi)。</p><p>　　3.防爆控制箱8，液壓泵站6為無地基放置件，可根據(jù)使用場合的不同靈活放置。</p><p>　　4.滑輪組之間的垂直距離要盡可能大，以保證拉緊小車的穩(wěn)定性。</p><p>　　3 張緊裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　3.1設(shè)計參數(shù)和拉緊

57、裝置應(yīng)該滿足要求分析</p><p><b>　　3.1.1設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　1.啟動張力是正常運(yùn)行的1.3-1.5倍要求</p><p>　　2.被拉緊皮帶寬1米</p><p>　　3.最大拉緊力150KN</p><p>　　4.張緊速度：V1=2m/min，快退速度為：

58、V2=4m/min</p><p>　　5.張緊行程：S=1000mm</p><p>　　3.1.2設(shè)計要求分析</p><p>　　結(jié)合生產(chǎn)實際，考慮多方面原因得出以下拉緊裝置應(yīng)滿足的要求：</p><p>　　1.如圖3-1所示，實現(xiàn)油缸的張緊，松開以及特殊時期的動作</p><p>　　2.張緊系統(tǒng)能隨皮帶張力

59、的大小的變化而動作，實現(xiàn)皮帶的張緊力在一范圍內(nèi)保持不變，哲理取皮帶的張力F的范圍為：</p><p>　　0.95F<F<1.05F 式（3.1）</p><p>　　3.能滿足在特殊情況下對系統(tǒng)的保護(hù)，如：斷帶時的斷帶保護(hù)，過載時的過載保護(hù)等</p><p>　　4.由于啟動時需要的壓力很大，應(yīng)保護(hù)

60、系統(tǒng)啟動時的工作壓力值為正常工作時的1.3-1.5倍，滿足油缸能正常啟動而不至于產(chǎn)生皮帶打滑等不良現(xiàn)象，同時要保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，沖擊較小。</p><p>　　圖3-1 油缸布置位置及連接油路圖 </p><p>　　1.皮帶2.拉緊小車3.小車軌道4.鋼繩5. 行程開關(guān) 6. 滑輪組7. 拉緊油缸8. 固定繩座</p><p>　　3.2工況分析并確定液壓缸參數(shù)&

61、lt;/p><p>　　3.1.1負(fù)載分析初步確定各工況的負(fù)載和速度</p><p>　　液壓缸負(fù)載主要包括：張緊力，摩擦阻力，慣性阻力，重力，密封阻力和背壓阻力等。</p><p>　　1.張緊力：根據(jù)油缸，鋼繩的連接形式可知：</p><p>　　F，工=150/2=75KN 式（3.2）&

62、lt;/p><p>　　同時應(yīng)考慮油缸啟動時的壓力應(yīng)為實際工作壓力的1.3-1.5倍(取1.4倍計算)，所以油缸的F，啟在啟動時應(yīng)為105KN。</p><p><b>　　2.摩擦阻力：</b></p><p>　　由于液壓缸的摩擦阻力相對于張緊力很小，故可忽略不計。</p><p>　　3.慣性阻力，重力：</p

63、><p>　　由于液壓缸水平布置，且其工作時運(yùn)動量很小，不屬于快速往復(fù)運(yùn)動型，故慣性阻力，重力可不予考慮。</p><p>　　4.密封阻力和背壓阻力：</p><p>　　將密封阻力考慮在液壓缸的機(jī)械效率中去，取液壓缸的機(jī)械效率為0.9。</p><p>　　背壓阻力是液壓缸回路上的阻力，初算時可不考慮，其數(shù)值在系統(tǒng)確定后才能定下來。</

64、p><p>　　由上面計算可得表3-1液壓缸各工況負(fù)載</p><p>　　表3-1 液壓缸負(fù)載</p><p>　　由于液壓缸的工況階段在張緊階段，且其快退時的速度范圍沒有限制，所以在設(shè)計過程中主要考慮正常工作階段以及啟動階段。</p><p>　　3.1.2初步確定液壓缸參數(shù)</p><p>　　1.液壓缸的內(nèi)徑和活塞

65、桿的內(nèi)徑</p><p>　　由F啟max=116.67KN，F(xiàn)工=83.3KN，由《機(jī)械設(shè)計手冊》表17-6-2初取P工=12MPa（設(shè)計的液壓缸公稱壓力為16MPa），為防止啟動產(chǎn)生沖擊，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓為0.6MPa。為保證穩(wěn)定的低速進(jìn)給，用液壓缸的無桿腔作為工作進(jìn)給時的工作腔，由《液壓與氣壓傳動》式（3-15）和式（3-19）得：</p><p><b>　　

66、式（3.3）</b></p><p><b>　　式（3.4）</b></p><p>　　故液壓缸的直徑D為：</p><p>　　==0.1127m=11.27cm 式（3.5）</p><p>　　根據(jù)國標(biāo)GB/T2348-1993，可取D=12.5cm。</p><p&g

67、t;　　同時，由，故可取活塞桿直徑d為：</p><p>　　=8.84cm 式（3.6）</p><p>　　查表得，取標(biāo)準(zhǔn)值d=8cm。</p><p>　　根據(jù)已取得缸徑和活塞桿的直徑，計算液壓缸的實際有效面積，無桿腔面積A1和有桿腔面積A2分別為：A1=122.66cm2，A2=72.42cm2。</p>

68、<p>　　驗算液壓缸能否獲得最小的穩(wěn)定速度，如果驗算后不能獲得最小穩(wěn)定速度時，還要相應(yīng)加大液壓缸的直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其計算方法如下；</p><p>　　=70/2=35cm2 式（3.7）</p><p>　　式中 A穩(wěn)——能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積；</p><p>　　Qmin

69、——調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量；從手冊中差得Q=25L/min，流量閥Qmin=70cm3/min；</p><p>　　Vmin——執(zhí)行機(jī)構(gòu)最小速度。</p><p>　　根據(jù)上面計算，由于液壓缸有效面積A1>A穩(wěn)，所以能滿足最小穩(wěn)定速度的要求。</p><p>　　2.計算進(jìn)給液壓缸各運(yùn)動階段的壓力，流量和功率</p><p>　　通過估計

70、，工作時背壓P背=Pa，快退時背壓P背=Pa,同時根據(jù)上面計算出的液壓缸的直徑及活塞桿的直徑等，計算出液壓缸各運(yùn)動階段的壓力，流量和功率，如下表3-2。</p><p>　　表3-2 液壓缸的壓力流量和功率</p><p><b>　　3.3液壓缸的設(shè)計</b></p><p>　　3.3.1液壓缸的類型確定</p><p&

71、gt;　　根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計液壓系統(tǒng)為中高壓系統(tǒng)，根據(jù)不同類型液壓缸所需滿足的工況情況的不同，可選擇“雙作用單桿直線液壓缸”，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》選擇焊接型液壓缸，因為這類液壓缸暴露在外面的零件較少，外表光潔，外形尺寸小，能承受一定的沖擊負(fù)載和惡劣的外界環(huán)境條件。但由于前端蓋螺紋強(qiáng)度和預(yù)緊時端蓋對操作的限制，因而不能用于過大的缸的內(nèi)徑和較高的工作壓力，缸的內(nèi)徑常用于D<200mm,額定壓力P<25MPa。其示意圖和符號如圖3

72、-2。</p><p><b>　　液壓缸示意圖</b></p><p><b>　　符號圖</b></p><p>　　圖3-2 液壓缸示意圖和符號圖</p><p>　　3.3.2液壓缸的安裝形式</p><p>　　根據(jù)前面所作的分析，以及液壓缸所要滿足的要求，可設(shè)計液

73、壓缸的安裝為法蘭固定底座形式，如圖3-3所示，液壓缸軸線水平，缸體固定。圖3-4為液壓缸徑向安裝示意圖。</p><p>　　圖3-3 液壓缸安裝結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1.安裝法蘭2.缸體</p><p>　　圖3-4 液壓缸徑向底座安裝示意圖</p><p>　　3.3.3液壓缸重要技術(shù)性能參數(shù)的計算</p><

74、;p><b>　　1.工作負(fù)載</b></p><p>　　液壓缸張緊階段的工作負(fù)載：</p><p>　　F張= 75/0.9=83.3KN 式（3.8）</p><p>　　液壓缸啟動階段的工作負(fù)載：</p><p>　　Fmax=105/0.9=116.67K

75、N 式（3.9）</p><p>　　2.流量 Q=24.53-28.97L/min</p><p>　　3.運(yùn)動速度 V=2-4m/min</p><p>　　4.行程長度：L=1000mm</p><p>　　3.3.4缸筒的設(shè)計與計算</p><p>　　缸筒是液

76、壓缸的主要零件，它與端蓋，缸底，油口等零件構(gòu)成密封的容腔，用以容納壓力油，同時它是活塞的運(yùn)動“軌道”。</p><p>　　1.缸筒的技術(shù)參數(shù)選擇(如圖3-5)</p><p>　　（1）缸體的材料：采用35號鋼，并應(yīng)調(diào)制到241-285HB。</p><p><b>　　圖3-5 缸筒圖</b></p><p><

77、;b>　?。?）技術(shù)要求：</b></p><p>　　缸體采用H9配合。表面粗糙度Ra為0.1-0.4um，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時，Ra為0.2-0.4um；</p><p>　　缸體內(nèi)徑D的圓度，圓錐度，圓柱度公差不大于內(nèi)徑公差之半；</p><p>　　缸體端面T的垂直度公差值可按7級精度選??；</p><p>　　當(dāng)缸

78、體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的米制螺紋；</p><p>　　為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)應(yīng)鍍以厚度為30-40um的鉻層，鍍后進(jìn)行珩磨或拋光；</p><p><b>　?。?）安全系數(shù)：</b></p><p>　　查表取安全系數(shù):n=3,查表得35號鋼的材料的抗拉強(qiáng)度>530MPa,則：材料的許用應(yīng)力：[]=/n=5

79、30/3=176.67MPa</p><p>　　2.缸筒的尺寸參數(shù)選擇</p><p>　?。?）缸筒內(nèi)徑的確定</p><p>　　由前面計算得到：缸筒內(nèi)徑D=125mm</p><p>　?。?）缸筒壁厚的計算</p><p><b>　　按薄壁筒計算，</b></p><

80、;p>　　==10.27mm 式（3.10）</p><p>　　式中 Py——試驗壓力，當(dāng)工作壓力P<16MPa時，Py=1.5P;當(dāng)P>16MPa時,Py=1.25P；</p><p><b>　　——液壓缸的內(nèi)徑；</b></p><p>　　[]——材料的許用應(yīng)力。</p>

81、<p>　　查手冊取工程液壓缸的外徑的標(biāo)準(zhǔn)值為146mm,即缸筒壁厚為10.5mm，=10.27<10.5滿足要求。由于缸筒壁厚由強(qiáng)度公式計算而來，所以缸體壁厚無需校核。</p><p>　　3.缸體的結(jié)構(gòu)設(shè)計與連接強(qiáng)度計算</p><p>　　缸筒的兩端分別和缸蓋和缸底相連，構(gòu)成密閉的壓力腔，因而它的機(jī)構(gòu)形式和缸蓋及缸底密切相關(guān)。缸筒是液壓缸的主體，其余零件裝配其上，

82、它的結(jié)構(gòu)形式對加工和裝配有很大影響，因此其結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量便于裝配，拆卸和維修。</p><p>　?。?）本著上面的觀點(diǎn)，為便于液壓缸安裝特在缸筒的外壁焊接兩法蘭，以便于安裝，其大小尺寸可根據(jù)具體安裝尺寸而定，具體尺寸見裝配圖。如圖3-3所示。</p><p>　　焊接強(qiáng)度的計算：根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計手冊》焊接強(qiáng)度要滿足</p><p><b>　　式（3.11

83、）</b></p><p><b>　　a >1.2mm</b></p><p>　　式中 Fmax=116670N；</p><p>　　L=D==0.46m；</p><p>　　[]=0.6[]=。</p><p>　　即一般焊接即可滿足要求。</p><

84、;p><b>　　（2）結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　鑒于此液壓缸用于皮帶運(yùn)輸機(jī)張緊裝置中，主要為礦上所用，且內(nèi)徑D<200mm，額定壓力PN <25MPa,所以采用缸筒和缸底及端蓋的連接方式為：缸筒和缸底采用焊接，缸筒和缸蓋采用內(nèi)卡環(huán)連接。這樣，液壓缸的零件較少的暴露在外面，外形尺寸相對較小，能滿足環(huán)境惡劣時的使用要求。</p><p>&

85、lt;b>　　(3)連接強(qiáng)度計算</b></p><p>　　焊接強(qiáng)度的計算（如圖3-6）</p><p>　　==3.73MPa 式（3.12）</p><p>　　式中 P——液壓缸的最大壓力（KN）；</p><p>　　D1——缸筒的外徑（cm）；</p><p>　　D2——缸

86、筒的內(nèi)徑（cm）；</p><p>　　——焊接效率，一般取=0.7。</p><p>　　顯然，,滿足條件;—缸體材料的抗拉強(qiáng)度530MPa，n—材料的安全系數(shù)取3。</p><p>　　圖3-6 缸底焊接及尺寸圖</p><p><b>　　1.缸壁2.缸底</b></p><p>　　卡環(huán)連

87、接強(qiáng)度計算（如圖3-7）</p><p>　　卡環(huán)a—a截面上的剪應(yīng)力為：</p><p>　　==0.35MPa 式（3.13）</p><p>　　卡環(huán)a—b側(cè)面的擠壓應(yīng)力為：</p><p>　　==0.72MPa 式（3.14）</p><p>　　由上可知

88、，顯然滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　缸筒危險截面（a—a）的拉應(yīng)力為：</p><p>　　==4.93MPa 式（3.15）</p><p>　　式中 P——液壓缸的最大負(fù)載（N）；</p><p>　　D1——缸筒的外徑m；</p><p>　　D——缸筒的內(nèi)徑m；</p><

89、;p>　　H——卡環(huán)厚度m，取h=（缸壁的厚度）；</p><p>　　L——卡環(huán)的寬度m，取L=h。</p><p>　　由上可知，顯然滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　圖3-7 端蓋內(nèi)卡環(huán)連接圖</p><p>　　1.缸體2.卡環(huán)3.軸套4.端蓋5.擋圈</p><p>　　3.4活塞桿的設(shè)計與計算<

90、;/p><p>　　3.4.1活塞桿尺寸的確定</p><p>　　1.由前文計算可知，已確定活塞桿直徑為d=80mm。</p><p>　　2.活塞桿的長度l=1337mm。</p><p>　　3.4.2活塞桿的形式和材料及技術(shù)要求</p><p>　　取活塞桿的形式為：實心活塞桿，材料為45號鋼。</p>

91、<p>　　活塞桿的技術(shù)要求為：</p><p>　　1.活塞桿的熱處理：初加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229-285HB；淬火處理，淬火深度0.5-1mm；</p><p>　　2.活塞桿d和d1的圓度公差值按8,9或10級精度選??；</p><p>　　3.活塞桿d的圓柱度公差值按8級精度選??；</p><p>　　4.活塞桿d對d1

92、的徑向跳動公差值為0.01mm；</p><p>　　5.端面T的垂直度公差值按7級精度選取；</p><p>　　6.活塞桿上有聯(lián)接銷孔時，該孔徑按H11級加工。該孔軸線與活塞桿軸線的垂直公差值按6級精度選?。?lt;/p><p>　　7.活塞桿上下工作表面的粗糙度為Ra=0.63um，表面鍍鉻，鍍層厚度約為0.05mm，鍍后拋光以提高耐磨性和防銹性。</p&g

93、t;<p>　　3.4.3活塞桿的強(qiáng)度計算</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求以及實際工作情況，此活塞桿只受軸向壓力和拉力，可近似用直桿承受拉壓負(fù)載的簡單強(qiáng)度計算公式進(jìn)行計算，即</p><p><b>　　式（3.16）</b></p><p><b>　　=23.22MPa</b></p>&

94、lt;p>　　式中 F——活塞桿的作用力，N；</p><p>　　D——活塞桿的直徑，m；</p><p>　　[]——材料的許用應(yīng)力，MPa；45號鋼，>600MPa,>340MPa。</p><p>　　顯然，活塞桿符合要求。</p><p>　　3.4.4活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　

95、1.活塞桿和活塞的連接</p><p>　　液壓系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，本著滿足方便安裝，連接強(qiáng)度高等要求，選擇卡環(huán)式連接，如圖3-8所示。</p><p>　　2.活塞桿端部和負(fù)載的拖動機(jī)構(gòu)相連接，考慮到液壓缸工作時軸線固定不動，可采用螺栓連接。</p><p>　　圖3-8 活塞桿和活塞的連接</p><p>　　1.缸底2.缸壁3.活塞4.活塞

96、桿5.軸套6.擋圈7.卡環(huán)</p><p>　　3.5活塞的設(shè)計與計算</p><p>　　3.5.1活塞的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)液壓缸使用的情況（密封，有無導(dǎo)向環(huán)等），選用有導(dǎo)向環(huán)形活塞，具體結(jié)構(gòu)形式如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-9 活塞的密封和導(dǎo)向</p><p>　　1.YX型密封圈2.

97、導(dǎo)向環(huán)3.活塞4.缸壁</p><p>　　3.5.2活塞的材料及技術(shù)要求</p><p>　　查表可選“有導(dǎo)向環(huán)活塞”，材料為45號鋼，外加導(dǎo)向環(huán)。</p><p>　　技術(shù)要求（如圖3-10）：</p><p>　　1.活塞外徑D對內(nèi)徑D1的徑向跳動公差值按7，8級精度選取。</p><p>　　2.端面T對內(nèi)徑D

98、1軸線的垂直度公差值按7,8級精度選取。</p><p>　　3.外徑D的援助度公差值按8,9或10級精度選取。</p><p>　　圖3-10 活塞的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3.5.3活塞的尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)以往經(jīng)驗，可取活塞的寬度為活塞外徑的0.6-1.0倍，這里取活塞的寬度為活塞外徑的0.8倍，即h=0.8D==

99、10cm。</p><p>　　3.6導(dǎo)向套的設(shè)計與計算</p><p>　　導(dǎo)向套在活塞往復(fù)運(yùn)動中起導(dǎo)向支承作用，導(dǎo)向套的性能的好壞對液壓缸的性能有很大的影響。</p><p>　　最小導(dǎo)向長度及中隔圈長度的確定</p><p>　　當(dāng)活塞桿全部伸出時，從活塞支承面中點(diǎn)到導(dǎo)向套活動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度H，如圖3-11所示。</

100、p><p>　　圖3-11 最小導(dǎo)向長度</p><p>　　一般情況下，最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下面的要求：</p><p><b>　　式（3.17）</b></p><p><b>　　=0.1125m</b></p><p>　　式中 L——最大工作行程m；</p>

101、<p>　　D——缸筒的內(nèi)徑m。</p><p>　　因為缸徑大于80mm，所以導(dǎo)向套滑動面的長度A為：</p><p>　　A=（0.6-1.0）d=0.8d==0.64m 式（3.18）</p><p>　　式中 d——活塞桿的直徑m。</p><p>　　導(dǎo)向套的長度為：b=（2/3）d=(2

102、/3)80=53.33mm,這里取b=60mm，以滿足要求。</p><p>　　由于液壓缸的行程長度較長，一個導(dǎo)向套不能滿足要求，增加導(dǎo)向套會增加系統(tǒng)摩擦，降低效率，故可在導(dǎo)向套和活塞之間裝一個中隔圈，使活塞桿在全部外伸時仍有足夠的支承長度，通常支承長度應(yīng)滿足：</p><p>　　LG>(D+d/2)m 式（3.19）</

103、p><p>　　LG>0.125+0.08/2=0.165m</p><p>　　一般情況下，當(dāng)行程長度超過缸筒內(nèi)徑的8倍時，可裝一個100mm的中隔圈；超過的部分每增加700mm，中隔圈的長度即增加100mm。</p><p>　　由于此液壓缸的行程要求為1000mm，缸筒內(nèi)徑為125mm為8倍，所以可選擇安裝一個長度為100mm的中隔圈。</p>

104、<p>　　根據(jù)以上計算，同時考慮盡量減少設(shè)計零件，又因為液壓缸工作時相對滑動少，磨損也少，所以取端蓋結(jié)合導(dǎo)向支承環(huán)的方式導(dǎo)向，這里取端蓋的長度（圖3-12）h=80mm,導(dǎo)向支承長度為l=30mm，具體布置見工程圖。</p><p>　　3.7端蓋和缸底的設(shè)計與計算</p><p>　　3.7.1端蓋的設(shè)計</p><p>　　在單活塞桿液壓缸中，有活

105、塞桿通過的缸蓋叫端蓋，無活塞桿通過的缸蓋叫缸頭或缸底。缸蓋的設(shè)計主要考慮活塞桿的導(dǎo)向，密封，防塵等問題。</p><p><b>　　圖3-12 端蓋</b></p><p>　　3.7.2端蓋的材料和技術(shù)要求</p><p><b>　　如圖3-12所示。</b></p><p>　　1.端蓋的材

106、料采用45號鋼。</p><p><b>　　2.技術(shù)要求：</b></p><p>　?。?）直徑D1,D2,D3的圓柱度公差值按9,10,11級精度選??；</p><p>　?。?）D2，D3與D1的同軸度公差值為0.03mm；</p><p>　　（3）端面A,B與直徑D1軸心線的垂直度公差值按7級精度選??；<

107、;/p><p>　?。?）導(dǎo)向孔的表面粗糙度Ra=1.25um</p><p>　　3.7.3液壓缸缸底尺寸的確定</p><p><b>　　如圖3-5所示。</b></p><p>　　選擇缸底形狀為平面有油口型，材料為35號鋼，計算如下：</p><p>　　==30.47mm 式（3.20）

108、</p><p>　　式中 Py——試驗壓力MPa，當(dāng)工作壓力P<16MPa時，Py=1.5P；P>16MPa時，Py=1.25P；</p><p>　　——液壓缸的內(nèi)徑m；</p><p>　　D0——油口的直徑m；</p><p>　　[]——材料的許用應(yīng)力MPa。</p><p>　　根據(jù)計算，同時考

109、慮到油口在缸底的布置，取缸底尺寸h=65mm。</p><p>　　3.8其他零件的設(shè)計與計算</p><p>　　3.8.1油口的設(shè)計與計算</p><p>　　1.液壓缸油口的連接形式</p><p><b>　　采用螺紋連接。</b></p><p>　　2.液壓缸油口直徑的計算（圖3-13

110、）</p><p><b>　　圖3-13 油口</b></p><p>　　油口的計算根據(jù)活塞的最高運(yùn)動速度和油口的最高液流速度計算如下：</p><p>　　==16.25mm 式（3.21）</p><p>　　式中 d0——油口的直徑mm；</p><p><

111、b>　　——缸筒的內(nèi)徑m；</b></p><p>　　V——液壓缸的最大輸出速度，v=4m/min；</p><p>　　V0——油口液流速度m/s，通常取油口液流速度為2.5-5m/s。</p><p>　　根據(jù)計算以及D=125mm，查《機(jī)械設(shè)計手冊》表17-6-25得EC=M272，EE=17mm，螺紋精度為6H。</p>&

112、lt;p>　　3.8.2擋圈的設(shè)計選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，查表選用彈性擋圈A型(GB/T 894.1-1986),材料62Mn，熱處理44-51HRC,表面氧化處理。如圖3-14所示，其尺寸如下：</p><p>　　1.端蓋用擋圈：d0=125mm,d=105mm,s=3mm,b=12.6mm,d1=4mm，d2=121m=3.2mm,n>6mm,重量為每10

113、00個89.97Kg。</p><p>　　2.活塞用擋圈：d0=70mm,d=50mm,s=2.5mm,b=7.6mm,d1=3mm,d2=56.5mm，m=2.7mm,n>5.3mm,重量為每1000個32.5Kg。</p><p>　　圖3-14擋圈以及和軸的配合圖</p><p>　　3.8.3軸套的設(shè)計與計算</p><p>

114、　　軸套的尺寸由擋圈和卡環(huán)決定，一般取其截面的長，寬分別為卡環(huán)，擋圈的長，寬的二倍（卡環(huán)固定用）；端蓋用軸套的尺寸由卡環(huán)決定。</p><p>　　3.9液壓缸的密封防塵導(dǎo)向的選擇</p><p>　　3.9.1端蓋和活塞桿的密封防塵</p><p>　　活塞桿在端蓋中作往復(fù)運(yùn)動，其密封屬于動密封，且液壓缸工作壓力大于16MPa，所以可采用YX型密封圈，擋圈結(jié)合J形

115、防塵圈的密封方式，如圖3-15,圖3-16,圖3-17,圖3-18所示。</p><p>　　圖3-15 端蓋和活塞桿的密封和防塵</p><p>　　1.擋圈2.YX密封圈3.J型防塵圈</p><p>　　圖3-16 J型防塵圈</p><p>　　圖3-17 軸用YX型密封圈</p><p>　　圖3-18 孔用

116、YX型密封圈</p><p>　　查手冊（根據(jù)JB/ZQ4265-86）選擇，密封圈代號d80（d=80mm，H=14mm，H1=12.5mm）材料：聚氨酯—3；擋圈規(guī)格：d=80mm,D=92mm，T=20.15mm，材料：聚四氟乙烯；防塵圈代號：J型防塵圈d80，d1=81.50.6mm，d2=75.50.6mm，D1=124.50.6mm,H=10mm(允許公差-0.5mm)，h=5mm（允許公差-0.5m

117、m），材料：聚氨酯橡膠。查手冊（根據(jù)ZB/ZQ4265-88）取擋圈的規(guī)格為：d=80mm；T=1.35-4.35mm，材料為：聚四氟乙烯。</p><p>　　3.9.2端蓋和缸筒的密封</p><p>　　圖3-19 端蓋和缸體的密封</p><p>　　1.擋圈2.O型密封圈3.卡環(huán)</p><p>　　缸蓋和缸筒連接在一起，其密封屬于

118、靜密封，如圖3-19所示，這里采用O型密封圈加擋圈的密封方式，擋圈的作用是防止密封圈被擠壓損壞。</p><p>　　查手冊（根據(jù)GB3452.1-92）取O型密封圈尺寸為：D=125mm，d2=70.15mm，b=9.3mm，D=75mm，d2=5.30.13mm,b=6.9mm,由于增加了擋圈，其密封槽分別為b=12.3mm，b=9mm，其密封圈材料為：耐油通用橡膠I-4。查手冊（根據(jù)ZB/ZQ4265-88

119、）取擋圈的規(guī)格為：d=75mm；T=1.35-4.35mm，材料為：聚四氟乙烯。</p><p>　　3.9.3活塞和活塞桿的密封</p><p>　　活塞和活塞桿連接在一起作往復(fù)運(yùn)動，屬于靜密封，可采用0型密封圈結(jié)合擋圈的密封方式（如圖3-20）。</p><p>　　圖3-20 O型密封圈的尺寸圖</p><p>　　圖3-21 擋圈的尺

120、寸</p><p>　　3.9.4活塞和缸筒的密封</p><p>　　活塞在缸筒中作往復(fù)運(yùn)動，其密封屬于動密封，可選擇YX型密封圈如圖3-18所示。</p><p>　　查手冊（根據(jù)JB/ZQ4264-86）得YX型密封圈D125（D=125mm，H=14mm，H1=12.5mm，溝槽長度為16mm，深度為10mm，材料為聚氨酯-4）。</p>&l

121、t;p>　　3.10液壓回路的分析及選擇</p><p>　　3.10.1液壓回路的選擇</p><p>　　1.選擇蓄能供能回路和過載保護(hù)回路（如圖3-22）</p><p>　　設(shè)置蓄能器6可在一定時間內(nèi)保持系統(tǒng)壓力動態(tài)平衡，同時其采用二位二通電磁閥5可起到斷帶保護(hù)的作用。圖示壓力油流動方向為啟動后壓力油流動方向，此時，蓄能器蓄能。啟動階段，由于系統(tǒng)壓力較