毕业设计（论文）-带式运输机液压张紧装置设计（含全套CAD图纸） .doc

目 录摘要11 前言21.1 带式输送机张紧装置的主要作用21.2 张紧装置的类型及发展现状31.2.1固定张紧装置31.2.2重锤张紧装置41.2.3液压张紧装置41.3 张紧装置发展趋势42 整体方案设计42.1 主要设计要求52.2 方案选择52.2.1方案一52.2.2方案二62.3 方案对比及确定62.4 系统主要参数确定73 液压缸设计错误！未定义书签。3.1 液压缸主要零件设计错误！未定义书签。3.1.1缸筒选择错误！未定义书签。3.1.2缸筒材料83.1.3缸筒计算83.1.4活塞杆103.1.5活塞杆的计算113.1.6活塞杆的导向套、密封和防尘123.1.7活塞123.2 密封圈、防尘圈的选用133.3 液压缸的类型和安装形式143.4 耳轴的安装143.5 液压缸支架设计154 确定液压泵及配套电机154.1液压泵的选用154.1.1液压泵在系统中的作用154.1.2液压泵的分类164.1.3选用液压泵的原则和根据164.1.4液压泵的主要性能参数164.2电动机的选用175 确定液压系统元件、辅件185.1液压系统中液压元件选取185.2确定液压辅件195.2.1蓄能器的选用205.2.2过滤器的选用215.2.3液压管路的设计226 液压泵站设计236.1液压泵站分类及特点236.2油箱极其辅件236.2.1油箱的用途和分类236.2.2油箱的构造和设计要点246.2.3油箱容积确定256.3液压油箱的结构设计257液压工作介质的选用307.1对液压工作介质的主要要求307.2对液压工作介质的选用318液压系统的安装、使用和维护318.1液压系统的安装、试压和调试318.1.1液压系统的安装318.1.2液压元件的安装358.1.3管路的安装与清洗368.2试压368.3调试368.4液压系统常见故障诊断与排除378.5本装置的安装与使用操作388.5.1安装388.5.2运行前的准备工作388.5.3液压系统的试运行388.5.4注意事项388.5.5安全保护装置及事故处理388.5.6保养与维修399结论39参考文献40致谢40由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，cad图纸等，联系153893706带式运输机液压张紧装置设计摘 要：张紧装置是带式输送机不可缺少的部分，是影响输送带动张力的主要部件之一，它直接关系到带式输送机的安全运行及使用寿命，对于大运量、长距离等大型带式输送机的正常运行而言尤为重要。本带式输送机液压张紧装置的设计是在吸收国、内外输送机张紧技术的基础上，根据国内带式输送机的运行特点及要求研制的一种新型液压张紧装置。采用比例控制技术及可靠性较高的可编程控制技术，可以对张紧力进行多点控制，根据不同工作情况随时调节张紧力的大小。自动实现在胶带机在启动时提供较大张力（约为正常运行时张力的1.5倍），正常运行时较小张力。使胶带在工作过程中有科学合理的张力，即防止了胶带启动时打滑，又可使胶带机正常运行不在过紧状态。利用该装置可以延长胶带的寿命，大大节约输送机的运行成本。本设计中，利用滑轮机构增大了张紧行程，避免使用行程较长的液压缸，减少了制造液压缸的难度。液压系统中采用蓄能器，可以最大限度的吸收液压冲击，减小对负载变化对胶带的冲击，提高胶带的使用寿命。关键词：带式输送机；液压张紧装置；自动控制;the design of the hydraulic anchorabstract: the stretching device is the belt conveyer essential part, is affects the transportation to lead one of tensity major components, its direct relation belt type conveyers safe operation and the service life, speaking of the great transportation amount, the long distance and so on large-scale belt conveyers normal operation especially important.this belt conveyer hydraulic pressure stretching devices design is in the absorption country, the inside and outside conveyers tighten in the technical foundation, according to domestic belt conveyers movement characteristic and request development one kind of new hydraulic pressure stretching device. uses the proportional control technology and the reliability high programmable control technology, may carry on the multi-spot control to the tensioning force, momentarily adjusts the tensioning force according to the different working condition the size. realizes automatically in the adhesive tape machine when the start provides the big tensity (approximately for normal operation when tensity 1.5 times), when normal operation small tensity. enables the adhesive tape to have the science reasonable tensity in the work process, namely prevented the adhesive tape started when to slip, might also cause the adhesive tape machine normal operation not at the tight condition. may lengthen adhesive tapes life using this equipment, saves conveyers run cost greatly. in this design, increased using the pulley organization has tightened the traveling schedule, avoided using the traveling schedule long hydraulic cylinder, reduced has made hydraulic cylinders difficulty. in the hydraulic system uses the accumulator, may the absorption line shock maximum limit, reduce to the variation of load to the adhesive tape the impact, enhances adhesive tapes service life.keywords : belt-type conveyer, full automatic hydraulic tension station , proportional control, programmable control1 前言带式输送机结构简单,工作平稳可靠,能实现连续长距离大倾斜输送,运行费用低,可在胶带的任意位置加卸料,具有生产效率高、输送量大的特点,被广泛应用于煤炭、冶金以及粮食等许多工业领域。经过长时间发展,带式输送机已经在技术上具备了大运量、大功率的现代化散状物料输送设备的特征。张紧装置是带式输送机的一个基本组成部分,是保证带式输送机正常工作的重要部件，它的性能好坏直接影响带式输送机整机的工作性能1。1.1 带式输送机张紧装置的主要作用带式输送机在工作过程中,输送带会由于拉力和惯性的作用发生蠕变,导致输送带变长松弛而无法工作。输送带张紧装置是保证输送带能持续正常工作的重要组件。张紧装置在带式输送机中具有以下作用2:(1)保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力,防止输送带打滑,从而将驱动装置传递的摩擦牵引力传递给输送带,以带动输送机的正常运转。(2)保证承载分支最小张力点的必须张力,限制输送带在托辊之间的垂度,防止物料垂直跳动对托辊形成冲击而导致电机能量的损失及物料的洒落现象。(3)在输送带、传动滚筒等部件维修时释放输送带中的张紧力。1.2 张紧装置的类型及发展现状张紧装置直接影响带式输送机的整机性能。目前张紧装置主要分为固定、重锤和液压3种。1.2.1固定张紧装置固定张紧装置的特点是张紧滚筒在运转过程中的位置保持不变,张紧力不能自动进行调节,只有在停车状态,才能对张紧力和张紧行程进行调整。固定张紧装置的优点是张紧滚筒位置固定,操作维护方便,一般用于小型带式输送机。螺旋张紧装置如图1所示3。图1螺旋张紧装置fig l spiral tensioning device1.2.2重锤张紧装置重锤张紧装置是靠重锤的重力将输送带张紧,张紧力的大小依靠增加或减少重锤重量来调节。重锤张紧装置又分为重载车式和重锤式。重载车式是将重物由钢丝绳通过定滑轮与滑动小车相连,将张紧滚筒固定在滑动小车上,由重物拉动滑动小车对输送带产生张紧力，重载车式装置如图2所示。 图2重锤张紧装置fig2 weight dropper tensioning device1.2.3液压张紧装置通过液压油缸(或绞车)的快速位移来吸收输送带的弹性伸长,分为液压绞车张紧、液压油缸张紧、液压油缸与固定绞车组合张紧3种。液压绞车张紧装置是通过液压马达动作,使张紧绞车卷进和松开输送带来自动调节输送带的张紧力;液压油缸张紧装置通过液压站压力使油缸产生伸缩来调节带式输送机的张紧力。液压张紧装置如图3所示4。(1)张紧小车；(2)钢丝绳；(3)定滑轮；(4)动滑轮；(5)油缸支座；(6)张紧油缸；(7)电控箱；(8)液压泵站；(9)胶管；(10)蓄能站；(11)轨道；(12)输送带图3液压张紧装置fig3 hydraulic tensioning device1.3 张紧装置发展趋势综上所述,按常规方式设计的各种张紧装置,其动态调节很难达到最佳张紧效果，主要问题在于设计都是在静态特性的基础上,通过对起动、运行各阶段不同张力的要求进行设计,未能考虑负载动态变化对胶带张力的影响,因此产生调节的不合理性。在输送带张力过度时,输送带过张紧,应力疲劳加大,容易出现皮带拉断故障;在输送带张力不足时,导致皮带打滑及断带、着火故障,而且还容易出现皮带横向振动过大、功率消耗过大等一系列问题。针对dyl 系列和其他常规张紧装置存在的问题,基于输送机驱动电机电流与负载间呈现对应比例关系的考虑,现在有科学家提出了一种基于电机电流输入控制的力反馈动态张紧装置的设计方案。其基本原理是:通过识别驱动电机的电流变化来间接识别输送带上载荷量的变化,以电机电流为闭环回路的控制信号,通过电流与负载的对应关系计算出理论张紧力的值,然后与力传感器所测的实际张紧力的值进行比较,从而适应负载的动态变化5。2 整体方案设计2.1 主要设计要求了解长距离带式输送机的工作过程、张紧装置的作用，了解各种张紧装置的工作原理及特点，设计一台液压张紧装置。2.2 方案选择2.2.1方案一方案一的原理图如图4所示(1) 慢速绞车；(2) 张紧小车；(3) 输送带；(4) 手动换向阀；(5) 张紧油缸；(6) 单向阀；(7) 电磁换向阀；(8) 油泵；(9) 油箱；(10) 溢流阀；(11) 溢流阀；(12) 压力继电器图4张紧装置原理fig4 tensioning device principle其工作原理为：当司机合上开关后，电控箱开始工作。首先启动油泵8，压力油经过手动换向阀4及单向阀6进入油缸，拉动张紧小车2；然后启动慢速绞车，直接拉动张紧小车2。当达到输送机启动时所需的张紧力时，电动箱的压力继电器控制输送机启动。溢流阀10控制胶带的最大张紧力。正常运行阶段张紧力由压力继电器j1,j2和溢流阀调整。溢流阀10的调定压力比溢流阀11的调定压力高。通过这种控制就可以保证输送胶带的自动张紧，张紧力减小时，溢流阀11关闭，油泵向油缸补液，油缸拉动张紧小车提高张紧力；张紧力超出整定范围时，溢流阀11打开进行回油，油缸带动张紧小车减小张紧力。启动与正常运行这两个阶段由测速装置进行控制，将速度信号转换为开关信号，由电磁阀7进行切换。2.2.2方案二液压张紧装置的原理如图4所示：(1) 液压泵；(2) 过滤器；(3) 单向阀；(4) 电磁换向阀；(5) 溢流阀；(6) 压力表；(7) 单向节流阀；(8) 液控单向阀；(9) 溢流阀；(10) 蓄能器；(11) 压力表；(12) 压力传感器；(13) 液压缸图4液压张紧装置原理fig4 hydraulic tensioning device principle此处已删除配管连接不得松弛。8.1.3管路的安装与清洗洗应在管路配制完毕，且以具备冲洗条件后进行。管路酸洗复位后，应尽快进行循环冲洗，以保证清洁和防锈。管路安装应遵循下列要求：(1)管路敷设、安装应按有关工艺规范进行；(2)管路敷设、安装应防止元件、液压元件受到污染；(3)管路应在自由状态下进行敷设，焊装后的管路固定和连接不得施加过大的径向力强行固定和连接；8.2试压系统的压力试验应在系统的安装完毕组成系统，并冲洗合格后进行20。(1)试验压力在一般情况下应符合以下规定：当公称压力p16mpa时,试验压力为1.5p；当公称压力16mpap31.5mpa时,试验压力为1.25p；当公称压力p31.5mpa时,试验压力为1.15p；这里选择公称压力的1.25倍进行试压。(2)压力试验期间，不得锤击管道，且在试验区域的5m范围内不得进行明火作业或重噪声作业。8.3调试调试液压系统应注意以下几点：(1)确认液压系统净化符合标准后，向油箱加入规定的介质。加入介质时一定要过滤，滤芯的精度要符合要求，并要经过检测确认。(2)检查液压系统各部，确认安装合理无误。(3)向油箱灌油，当油液充满液压泵后，用手转动联轴节，直至泵的出油口出油并不见气泡时为止。有泄油口的泵，要向泵壳体中灌满油。(4)放松并调整液压阀的调节螺钉，使调节压力值能维持空转即可。调整好执行机构的极限位置，并维持在无负载状态。如有必要，伺服阀、比例阀、蓄能器、压力传感器等重要元件应临时与循环回路脱离。节流阀、调速阀、减压阀等应调到最大开度。(5)接通电源、点动液压泵电机，检查电源连线是否正确。延长启动时间，检查空运转有无异常。按说明书规定的空运转时间进行试运转。此时要随时了解滤油器的滤芯堵塞情况，并注意随时更换堵塞的滤芯。8.4液压系统常见故障诊断与排除(1)没有压力 故障分析可能有如下原因：油泵吸不进油液；油液全部从溢流阀溢流回油箱；液压泵装配不当，泵不工作；泵的定向控制装置位置错误；液压泵损坏；泵的驱动装置扭断。排除方法有：油箱加油，换过滤器等；调整溢流阀；修理或更换；查控制装置线路。(2)压力不稳定 故障分析可能有如下原因：油液中有空气；溢流阀内部磨损；蓄能器有缺陷或失掉压力；泵、液压缸磨损；排除方法有：排气、堵漏、加油；修理或更换磨损的阀；冲洗、换油。(3)液压缸推力不足或工作速度逐渐下降故障分析可能有如下原因：液压缸和活塞配合间隙太大或o型密封圈损坏，造成高低压腔互通；液压缸孔径直线性不亮，致使液压缸两端高低压油互通；缸端油封压得太紧或活塞杆弯曲，使摩擦里或阻力增加；油温太高，粘度减小，靠间隙密封或密封质量差的液压缸行速变慢。排除方法有：单配活塞和液压缸的间隙或更换o型密封圈；镗磨修复液压缸的孔径，单配活塞；放松油封以不漏油为限，校直活塞杆；分析发热原因，设法散热降温。8.5本装置的安装与使用操作8.5.1安装(1)按照装箱单将装置的各零部件清点，并检查有无缺件和损坏现象；(2)将液压自动拉紧装置的各连接件，包括紧固件和液压管路、液压阀等可靠连接；(3)将各电控装置按配套接线图接好。8.5.2运行前的准备工作(1)检查油箱的液位，加到固定的位置；(2)检查液压泵站所有阀是否在调定位置；(3)检查电动机的是否与电源电压匹配；(4)控制线是否按电控图接好；(5)各连接处是否拧紧；(6)供油油管是否联接正确。8.5.3液压系统的试运行(1)点动电动机，观察电动机的转向是否正确；(2)运行一刻钟，观察各液压元件是否有泄漏现象；(3)检查是否有异常振动、噪音和发热。8.5.4注意事项(1)应保证液压油的清洁，加油必须采用精滤油机加油；(2)油箱的油位应满足液位计的高度，油箱的放置应水平；(3)一般采用46号抗磨液压油，但在野外冬季应采用与气候相适应的低温液压油；(4)煤矿井下不配加热器或在野外冬季时等，加热器工作20分钟以上，才能开动液压泵工作；(5)检修工作在各种电气设备断电后进行。8.5.5安全保护装置及事故处理(1)张紧装置外露传动部分必须可靠安装安全防护装置；(2)液压系统调定后，将调节工具存放妥当，以免非操作人员误调；(3)张紧装置在运行中若出现异常的振动、冲击性噪音时，须立即停车，由专业人员处理，以免故障扩大；(4)拉紧小车应加设安全备用绳。8.5.6保养与维修(1)装置的液压系统对油液的清洁度非常敏感，所以要经常更换滤芯，设备正常投入使用后前三个月每30天更换一次，以后每三个月更换一次滤芯，检修时发现滤芯脏了应立即更换（精滤芯不准清洗后再用）；(2)液压油每两年更换一次，如果油质影响正常运转，应立即更换；(3)中修每两年一次，在厂方指导下进行，大修三年一次，由厂方负责检修；(4)设备长期不用时，应做好防潮、防锈等措施。9 结论三个月的紧张而充实的毕业设计结束了，在这次设计中我收获颇多。毕业设计对于我们每个大学生来说都是非常重要的，它不仅是对我们大学四年学过的各科知识的综合运用，而且是把我们所学的知识应用于实践的一次检验。通过这次毕业设计，我重温了一遍大学的课程如机械制图、理论力学、机械设计、液压传动与张紧装置等专业知识，还涉及了一些以前从未深入了解的知识，使我开阔了眼界，并增长了知识，对自己的所学进一步巩固，为毕业后走向社会工作岗位奠定了一定的基础。在带式运输机张紧装置设计过程中，除了应用到以前学过的专业知识，我还查阅了大量的相关资料，使我对这一领域有了一定的了解和认识，并掌握了查找资料这项基本技能。在设计过程中，第一次将自己所学的理论知识真正运用到实际中，使理论知识在实践中得到检验，使我学会面对设计中出现的各种问题，如何去分析并最终解决问题。而且培养了我精益求精、科学严谨、认真对待问题的工作精神，并且锻炼了我的创造能力和独立解决问题的能力。本设计依然存在着不完善之处，即能拉不能推。现代化的矿井中大多数是大行程可伸缩带式输送机，可伸缩带式输送机对张紧装置要求大行程，能拉能推，基于这种要求，大胆的想象出用铰接顶梁链接的硬联方式来取代现有的钢丝绳软联方式。由于设计者时间紧迫，经验有限，收集资料不全，设计中难免存在不足之处，希望各位老师能给以殷切地指导。参考文献1 成大先，机械设计手册（单行本）液压传动.北京：化学工业出版社，2004.2 成大先，机械设计手册（单行本）常用工程材料. 北京：化学工业出版社，2004.3 成大先，机械设计手册（单行本）联接与紧固. 北京：化学工业出版社，2004.4 成大先，机械设计手册（单行本）液压控制. 北京：化学工业出版社，2004.5 王宝和，流体传动与控制m.长沙：国防科技大学出版社，2001.6 刘敬喜，液压气动与密封