原木削片输送机液压系统设计.docx

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1、原木削片输送机液压系统设计1、课题研究的目的意义及国内外研究概况1.1 课题研究意义木片的运用，在社会的发展中，已经称为了林业中举足轻重的物料，木片的加工，有速度快、方便运输、利用广泛、可二次利用等多种特点。对于木片的发展前景，越来越多的中小型企业或个人对木片的重要性，从而由小量的木片加工转变成专业的木片加工基地1 。在造纸行业中，输送原木进入削片机普遍采用辊式输送机，这种输送方式常使木头在辊道上打滑造成堵塞，特别是短木头，使喂料更加困难，劳动强度大，效率低。经改造，现采用液压传动方式，由液压泵和液压马达组成液压传动系统，带动链条连续运转，从而达到输送原木的目的 2 。输送机的历史悠久，中国古

2、代的高转筒车和提水的翻车。输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛3 。1.2 国内外发展概况1868 年，在英国出现了带式输送机；1887 年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机

3、械化和自动化不可缺少的组成部分 4 。输送机一般按有无牵引件来进行分类。具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器 (停止器)等组成。张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等5 。具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮

4、首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料6 。- 6 -这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等 7 。没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送8 。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构

5、件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440 公里以上带式输送机的单机长度已近 15 公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构9 。扩大输送机的使用范围:能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。扩大输送机的使用功能螺旋输送机能加热、冷却、保温、挤干、搅拌、粉碎等功能10

6、 。2、课题研究的主要内容（1） 完成运动原理和受力分析图；（2） 完成原木削片输送机液压传动系统的总体设计；（3） 根据系统工况要求计算选择发动机和液压元件；（4） 使用三维设计软件建立液压系统的三维装配图，并生成工程图纸；（5） 完成系统原理图、泵站装配图、部分零件图等11 。3、课题的关键问题及解决的思路3.1 设计方案本课题主要完成采用液压驱动原木削片链式输送机部分。具体内容：通过对整个设备工作原理的分析，完成了对液压系统的设计，通过对原木削片输送机进行系统的计算的基础上确定了系统所采用的各种液压元件的型号12 。输送机的主要性能参数:链条节距：T=38.1；单机长度：L30；工位间距

7、：L=10002000；链条速度：V50 m min ； 工装板速度：3倍差速链；工装板宽max度因用户工艺而定。该液压传动系统由三个独立的液压站组成，每个液压站对应驱动一个液压马达每个液压马达驱动一组链条，通过分别控制三组链条的进退速度来达到均匀进料的目的。现以其中一组液压回路来说明其工作原理。液压原理见图 3.1，电气原理见图 3.2。当电动机带动液压泵启动后，开关 S 切向左侧时，继电器 KM触点接通，电磁铁 3YA、1YA 带电，电液换向阀处于左位，顺序阀在控制油的作用下导通，压力油从油箱经过滤器、液压泵、单向阀、顺序阀、换向阀至液压马达左侧油口，推动马达正转。 回油则从液压马达右侧油

8、口至换向阀、单向阀、冷却器、过滤器、回到油箱；同样， 当开关 S 切向右侧时，继电器 KM2 触点接通，电磁铁 2YA、3YA 带电，电液换向阀处于右位，压力油进入液压马达的右侧油口，推动马达反转；当开关 S 切向中间位置时，电液换向阀处于中位，压力油从换向阀的中位直接卸荷，马达停止运转。 系统压力由电磁溢流阀调节，系统压力值可以从压力表中读出131、油箱 2、过滤器 3、电机 4、冷却器 5、单向阀 6、压力表 7、顺序阀 8、三位四通电磁换向阀 9、溢流阀 10、二位二通电磁换向阀图 3.1 液压原理图图 3.2 电路原理图电磁溢流阀的作用是，当切换开关 S 置于中间位置时，液压泵通过两路

9、自动控制卸荷，一路在电液换向阀的中位卸荷，另一路在电磁溢流阀失电时从阀内卸回油 箱。当电磁换向阀复位失灵时，液压泵仍可以通过电磁溢流阀卸荷，不致于使液压 马达造成误动作，可实现双重保护。当开关 S 置于左侧或右侧时，由于 KM1 或 KM2 触点接通，控制 3YA 带电，电磁溢流阀得电时控制溢流阀内的阀口关闭，使系统升压。采用液压驱动的原木削片链式输送机具有功率大、链条进退控制灵活、耐过载、耐冲击、减轻劳动强度、大大提高了工作效率。3.2 关键问题及解决思路问题一：功率损失液压系统功率一方面会造成能量上的损失，使系统的总效率下降，另一方面，损失掉的这一部分能量将会转变成热能，使液压油的温度升高

10、， 油液变质， 导致液压设备出现故障1。因此，设计液压系统时，在满足使用要求的前提下，还应充分考虑降低系统的功率损失。解决思路：（1）从动力源泵的方面来考虑，考虑到执行器工作状况的多样化， 有时系统需要大流量，低压力；有时又需要小流量，高压力。（2）液压油流经各类液压阀时不可避免的存在着压力损失和流量损失，这一部分的能量损失在全部能量损失中占有较大的比重。（3）如果执行器具有调速的要求，那么在选择调速回路时， 既要满足调速的要求，又要尽量减少功率损失。（4）合理选择液压油。问题二：工作环境温度过高 工程机械液压系统最佳工作油温区间 3555， 允许最大工作温度是 6570。而在炎热的夏天，工程

11、机械在停机状态时，系统的温度就已接近 40，当开始工作时，油温很快超过设计性能指标。油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问油膜，致使金属直接接触，机械运转噪声不断增大，同时增加磨损，导致液压元件出现其它故障和增大泄漏，降低效率，从而又进一步使系统升温。由于温度的继续升高，油液变得更稀，磨损、泄漏更大， 则系统温度更加升高，形成恶性循环。解决思路：系统内部增加一个冷却器，从而增大冷却系统的冷却面积。冷却器一般安装在液压系统的总回油管或逆流阀的回油管路中，特别是后者，油液在这些地方发热量最大，对油路系统进行技术改造时，就将冷却器安装在溢流阀的回油管路中，新增冷却器的容量，通过以下系统热

12、平衡计算确定。4、预期成果本课题最终以原木输送机液压系统原理图、装配图、部分零件图和一份书面报 告结题。该输送机具有输送物料范围广泛、输送量大、输送量大、对线路适应性强、装卸料十分方便、可靠性高等优点。5、进度安排（1） 开题阶段（第一周）：收集并整理设计所需的相关资料，撰写开题报告；（2） 开题阶段（第二周）：初步方案确定、设计计算，开题答辩；（3） 初步设计阶段（第三周）：确定总体方案；（4） 详细设计内容（第四周第六周）：确定系统有关参数，绘制草图；（5） 详细设计内容（第七周第八周）：液压元件的选择，验算；（6） 设计总结阶段（第九周十周）：整体方案的设计，分解装配图；（7） 答辩准备

13、阶段（第十一周）：打印图纸，整理毕业设计说明书（8） 答辩阶段（第十二周）：毕业答辩。参考文献1 王广怀.液压技术应用.哈尔滨工业大学出版社，2001,12-182 王积伟，液压传动M.北京：机械工业出版社,2006,110-1223 官忠范，液压传动系统M.北京：机械工业出版社,2004,177-1844 严金坤，液压元件M.上海：上海交通大学出版社,1989,265-2675 范存德，液压技术手册M.沈阳：辽宁科学技术出版社，2004,85-886 朱福元.液压系统设计简明手册.机械工业出版社杨培元 . 2003-7-17 彭伟春 关于工程机械液压系统散热的几种方案期刊论文-工程机械 2003,348 周世昌. 液压系统设计图集.机械工业出版社 2003-8-19 彭熙伟、宋永吉、李占宏、李金仓，高压大流量液压泵站的设计J.辽宁：大连液压件厂,2003,9-1110 濮良贵，机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社,2006,110-13011 侯洪生，机械工程图学M.北京：科学出版社,2001, 357-37112 于骏一、邹青，机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社,2009,239-26113 郝桐，理论力学M.北京：高等教育出版社,2003,157-175