发布时间 : 星期六 文章液压单轨吊的设计（论文）更新完毕开始阅读
安徽理工大学毕业设计说明书
A1——无杆腔受力面积，m ，A1?2?D24；
A2——有杆腔受力面积，m ，A2=将方程（3.1-8、3.1-9）变形有：
2?(D2?d2)4。
F2A2??0.5 (3.1-10) F1A1代入到方程（3.1-7），解得：F1?10.12kN，F2?5.14kN。
将最大受力代入方程（3.1-8），设定液压缸公称压力为pn?16MPa，解得，
D?4F?28.39mm圆整至D?32mm，d?22mm。 ?p计算得出液压缸实际工作压力为p实际=12.57MPa。
由以上数据得出液压缸实际工作压力明显小于液压缸公称压力，所以液压缸
的尺寸满足要求，在华德液压缸产品手册中选取合适的液压缸型号为：HD-32 C DB P HMI M N S 2 2 M C 50 M 1. 为了接下来的系统内其他液压元件的选型，还需要计算行走缸的总的流量Q。
Q?Av?v (3.1-11)
式中 Q——液压缸的流量，L/min； v——液压缸的平均行程速度，m/s； ?v——容积效率，取?v=0.98。
将已知数据代入公式（3.1-11）得：无杆腔的最大流量为
?4Q1?Av1max?v?6.325?10?1.0?0.98?60?1000=37.2L/min
Q2?A2vmax?v?3.8?10?4?1.0?0.98?60?1000?22.35L/min
所以，Q?Q1?Q2?59.55L/min。
由以上数据查阅华德液压压力阀产品手册选择顺序阀16和顺序阀17的型号为DZ6DP2-50B/210XY，最大流量至60 L/min，采用板式连接方式。
图3-3 顺序阀安装尺寸
12
安徽理工大学毕业设计说明书
3.1.2 制动缸的计算与选型
制动缸的作用是制动行走缸1和行走缸2的缸体和活塞杆，制动的时间要短，即行走缸的加速度要大，通常要求为制动速度为1m/s，具体到制动系统上为制动液压缸在0.1s内完成0.1m的行程，所以制动加速度为1m/s2，根据牛顿第二定律公式
F?ma (3.1-12)
式中 F——机车制动所受的外力总和，N； m——机车制动的有效质量，kg ； a ——机车制动加速度，m/s2。
机车制动的有效质量即为制动缸的质量，计算出的机车制动所受的外力总和相比于机车所受牵引力很小，忽略不计，所以制动力F制?F，即F制?15.26kN，又因为制动缸制动是使活塞杆挤压在轨道上，摩擦系数?=0.4，所以活塞杆挤压在轨道上的最小挤压力为F挤> F制/0.4?38.15kN，制动缸分别制动行走缸1的缸体和行走缸2的活塞杆，所以平均分配为F挤=19.08kN。
制动缸工作原理类似于行走缸，根据公式
F挤=pA (3.1-13)
式中 p——液压缸内压力油液的压强，设定pn?16MPa； A——液压缸内无杆腔的受压面积，m ，A1?2?D24。
计算得知D?4F挤?39mm，圆整为D?40mm，d?25mm。由此可计算出制?p动缸实际工作压力为p实际=15.2MPa。根据华德液压液压缸产品手册选取型号为HD-HSG-L01-40/25E-1721-50，再计算其最大流量用以选择其他液压阀类。
根据公式
Q?Av?v?60?1000 (3.1-14)
式中 Q——液压缸的流量，L/min； v——液压缸的平均行程速度，m/s； ?v——容积效率，取?v=0.98。 代入已知数据得
?4Q1?Av1max?v?12.6?10?1.0?0.98?60?1000=71.58L/min
Q2?A2vmax?v?7.7?10?4?1.0?0.98?60?1000?45.28L/min
所以总流量为Q?Q1?Q2?116.86L/min，所以制动部的双向平衡阀在华德液压的
13
安徽理工大学毕业设计说明书
产品手册的型号为DC10G-2-10B/200。 3.2 其他液压阀的计算与选型
在3.1节中已经确定了牵引部和制动部的液压缸的型号，并且计算出了其最大流量，系统中其他液压阀的型号选取就容易了许多，只需要考虑经过阀的流量合适，连接尺寸匹配和最大压力的满足，选好各类阀的型号为下面设计阀块做好准备，下面分别以换向部和其他阀类分别计算选择。 3.2.1 换向部的液压阀选型
换向部主要包含三个液控换向阀、两个溢流阀和两个液控单向阀。首先计算连接牵引部的液控换向阀9。
根据3.1.1的计算知道牵引部最大流量为Q?59.55L/min，查阅华德液压产品手册有二位四通液控换向阀，型号为4WH6D50B，通径为6 mm，最大流量为60L/min，进油口最大压力为31.5MPa，板式连接，符合要求，安装尺寸如下图：
图3-4 液控换向阀9安装尺寸
因为换向部的液控换向阀10的主要作用是控制液控换向阀8的工位变换，其流量并不大，远小于液控换向阀9的流量，但是其压力要求较高，达到18MPa，所以此阀的型号选择与液控换向阀9相同型号，安装尺寸如图3-4。
其次，液控换向阀8的型号的选取需要确定牵引部、制动部和换向部的最大流量和最大压力，Qmax=116.86L/min，最大压力为18MPa，所以在华德液压产品手册中选取的型号为4WH10D30B，其通径为10 mm，最大流量为120L/min，最大进油口压力为31.5MPa，板式连接，其安装尺寸如图3-5：
图3-5 液控换向阀6安装尺寸
14
安徽理工大学毕业设计说明书
最后，溢流阀和液控单向阀的选择主要根据其压力大小和安装的简便程度选取相应型号。溢流阀12、13和液控单向阀14、15所受最大的压力为18MPa，查阅华德液压产品手册选取型号分别为DB6K7-40B/200Y，通径为6 mm，插装式连接、SVG10GA130B，通径为10 mm，管连接，二者结构示意图如下：
图3-6 插装式溢流阀
图3-7 液控单向阀
A-进油口；B-回油口；X-液控油口；Y-泄油口。
3.2.2 其他阀类的选型
其他阀类主要有滤油器2、液压泵3、单向阀4、调速阀5、手动换向阀6及溢流阀11。其中液压泵3为齿轮泵，手动换向阀6采用板式连接，通径为10 mm，单向阀4带弹簧。总结各类阀的型号，列表如下：
表一 液压元件型号表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 元件名称 齿轮泵3 滤油器2 单向阀4 节流阀5 手动换向阀6 平衡阀7 液控换向阀8 液控换向阀9、10 溢流阀11 溢流阀12、13 液控单向阀14、15 顺序阀16、17 行走缸1、2 制动缸1、2 型号 CB-50(48) XU-100X80J S10 A2 0 B Z2FS6-2-40B/2Q H-4WM 16G1 0B DC10G-2-10B/200 4WH 10D30B 4WH 6D50B D BDH 6G 10B/200/2 DB6K7-40B/200Y SV G10 GA 130B DZ6DP2-50B/210XY HD-32CDBPHMIMNS22MC501 HD-HSG-L01-40/25E-1721-50
15