YZY400全液压静力压桩机的液压系统设计

毕 业 设 计 论 文题目 YZY400 全液压静力压桩机的液压系统设计目录：摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5总论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 液压缸的参数值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 液压泵的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 电动机的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103.1 电动机的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103.2 电动机 的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 液压阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104.1 方向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.1.1 单向控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.1.2 换向阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124.2 压力阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.3 流量控制阀的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144.4 压力表开关的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.5 压力表的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 液压油的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 第 2 页 共 38 页6 联轴器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167 油箱的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177.1 确定油箱的有效容积大致外形尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177.2 滤油器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.2.1 吸油滤油器(粗滤器)的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.2.2 回油滤油器（精滤器）的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197.3 空气滤清器的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.4 液位计的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.5 油箱各板尺寸及附件安装位置的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.5.1 油箱的总体设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.5.2 初定各板面的厚度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.5.3 隔板的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.5.4 各面板的安装尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.5.4.1 上面板中各安装尺寸的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.5.4.2 起吊螺钉的选用及校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.5.4.3 盖板上各器件的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1 螺栓的布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21.2 起吊螺钉布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22.3 空气滤清器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22.4 回油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22.5 吊环的选择及安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227.5.4.4 左面板上液位计的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.5.4.5 右面板上放油口的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.5.4.6 隔板上吸油滤油器的定位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.5.4.7 底脚的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257.5.4.8 油箱厚及焊接宽度的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 油管的设计计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288.1 钢管管径的选择与设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288.1.1 液压泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 第 3 页 共 38 页.1 泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28.2 泵的吸油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298.1.2 液压泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29.1 泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29.2 泵的排油管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298.1.3 液压系统油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30.1 单只压桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30.2 压桩系统总油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30.3 泵对压桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30.4 泵对压桩油缸进油油路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308.1.4 夹桩系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31.1 单只夹桩油缸进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 夹桩系统进油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318.1.5 行走系统（纵移和横移）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318.1.6 顶升系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328.1.7 回油系统油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 泵的回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32.2 泵的回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32.3 系统的总回油油路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338.2 胶管的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .348.3 接头体的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349.总结与展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36致谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37参考书目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 第 4 页 共 38 页摘 要这次毕业设计的课题是 YZY400 全液压静力压桩机的设计,我们是团队毕业设计,我完成静压桩机的液压系统。我首先参考一些液压机的液压系统，根据其主要参数，确定液压元器件，然后确定整个桩机液压部分的所有尺寸并完成部件的选定，最后对各元器件定尺寸。关键词：静压桩机 ; 液压系统 ; 液压元件 第 5 页 共 38 页AbstractThe task of graduate design will design a pile driverof statics YZY400 include hydraulic pressure. Our collecting will finish this task , while I will finish the hydraulic of this system . First of all , I reference some hydraulic machinaes , then make sure the hydraulic element, secondly , I make sure all dimension of tread part and chose parts , lastly , I finish to cheak all dimension and intensity. Keywords : pile driver ; hydraulic system ; hydraulic element ; 第 6 页 共 38 页总 论液压静力压桩机分为抱压式液压静力压桩机 和顶压式液压静力压桩机(对桩顶部施压进行压桩)两种。抱压式液压静力压桩机压桩过程是通过夹持机构 抱 住桩身侧面，由此产生摩擦传力来实现的；而顶压式液压静力压桩机则是从预制桩的顶端施压，将其压入地基的。由于施压传力方式不同，这两种桩机结构形式、性能特点、适用范围也有显著不同。其核心是液压系统的设计方法及其配置，它直接影响整机的技术性能及节能效果。而压桩机构是桩机的主要工作装置，是这种压桩机的关键技术，直接影响桩机的压桩能力和成桩质量。其中，抱压式桩机主要由压桩系统和夹桩机构组成，而顶压式桩机主要由压桩系统和桩帽组成。顶压式桩机除压桩机构中没有夹桩机构外，一般不带起重机，但增加了一套卷扬吊桩系统。常规的顶压式压桩机由于其结构及工作特点，使其工作重心较高、安全性较差，并且存在压桩力较小、压入桩的垂直度保障能力差等问题，因而其应用 第 7 页 共 38 页受到限制；而抱压式压桩机结构紧凑、操作简便、工作重心低、移动平稳、转场方便、施工效率高，因此，抱压式压桩机已经占绝对主导地位。本文所述液压静力压桩机主要是指抱压式液压静力压桩机。静力压桩是利用液压原理由高压油泵产生的高压油通过油缸把桩柱推入地下。这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有无噪音、无振动和无污染，称为环保型打桩机。由于它对地基及邻近原有建筑物的振动影响很小，桩的施工应力也较小，因此它被广泛用于软土地基的沉桩工程，是一种崭新的桩工设备。 YZY400 系列全液压静力压桩机采用全液压行走装置实现纵向、横向、转向及平台升降调整动作，运动灵活可靠。尤其适用于空心的园柱形混凝土预制桩。该系列桩机运行时能直接从压力表取得压桩力数据，不用试桩，可计算出单桩承载力。施工无震动、低噪音、无污染，符合国家有关环境保护的法规，适用于大中城市桩基础施工的需要。该机能独立完成吊、压、拔桩作业，不仅可以压方桩也可以压管桩。具有纵横向行走、360 度回转、机身调平等功能，全部动作作为液压驱动。其部件均可以公路、铁路运输。该机 压桩时噪声低、无振动、无泥浆，对环境影响小。该机能通过仪表直接反馈贯桩力，具有其他类型桩工机械不可比的优越性。新型抱夹混凝土预制管桩段的装置，已不同于传统结构的夹桩器。具有夹桩力大、夹桩面积大，能全浮动自适应吻合于管桩表面，可大大降低管桩破损率。该装置可抱夹薄壁管桩而不损桩。因此起应用比较广泛。 第 8 页 共 38 页1. 液压缸的参数值从其他同学处得到系统各液压缸的参数值，故在此不作详细说明，如果有需要可以参考他们的计算说明书。现列举几个主要的参数值，如下表 1 所示：表 1.（系统各液压缸的参数值）名称 流量（ 10-3m3/s）压力(MPa)单只压桩油缸 2.36 25单只夹桩油缸 1.83 25单只长船油缸 0.73 25单只短船油缸 0.73 25 第 9 页 共 38 页单只顶升油缸 1.44 252. 液压泵的选用由上表 1，夹桩油缸和行走（纵移和横移）油缸的压力均为 25MPa，最大流量为 439.2L/min（1.83 410-3m3/s） ，可选用一单泵供油；而压桩油缸的压力为 25MPa，且最大流量为 567.2 L/min（2.36 410-3m3/s） ，因此确定此缸为双泵供油。则由新版机械设计手册第 4 卷表 23.544 可查得夹桩油缸和行走油缸所选用的泵为 A7V500 型号斜轴式轴向柱塞泵；压桩油缸所选用的泵为A7V107 型号。其参数如表 2 所示：表 2.（泵的型号及参数值）型号 流量（L/min）压力(MPa)排量(ml/r)泵 A7V500 500 35 500泵 A7V107 150.5 35 1073. 电动机的选用首先预设泵的总效率为 90%，既 =0.93.1 电动机的选用电动机是用来驱动泵（A7V500 型号）工作，其选用过程如下：确定类型：选用 Y 系列（IP230）三相异步电动机，电压为 380V。功率的确定： 632510.8420.9npqNKW转速：选用转速为 1483r/min根据新版机械设计手册第 5 卷表 35.110 可选用 Y315M34 型号。其参数如表 3 所示：表 3.（电动机型号及参数值） 第 10 页 共 38 页堵 转 电 流 堵 转 转 矩型号 额 定 功 率（ KW）转速（r/min）电流 (A)效率(%)功 率 因 数(cos) 额 定 电 流 额 定 转 矩 Y315M4220 1483 413 94 0.88 6.5 1.4 Y250S475 1480 141 92 0.88 6.8 2.03.2 电动机的选用电动机 是用来驱动泵 （A7V107 型号）工作，其选用过程如下：确定类型：选用 Y 系列（IP230）三相异步电动机，电压为 380V。功率的确定： 632510.3810458.99npqNKW转速：选用转速为 1480r/min根据新版机械设计手册第 5 卷表 35.110 可选用 Y250M4 型号。其参数如表 3 所示：4. 液压阀的选用选择液压阀主要根据阀的工作压力和液压油通过阀的流量来确定的。本系统的工作压力都为 25MPa，则应选用中、高压的液压阀。4.1 方向控制阀的选择4.1.1 单向阀的选择单向阀 1：此阀用在泵 1 的排油口管道上，用来防止系统中的液压油回流而冲击液压泵。该阀的工作压力为 35MPa，最大通过流量为439.2L/min（1.83 410-3m3/s） ，根据机械设计手册 第 5 卷表 37.8133选用榆次型板式联接 DFF50K1 型号。其参数如表 4 所示：单向阀 2：此阀用在泵 2 的排油口管道上，用来防止系统中的液压油回流而冲击液压泵。该阀的工作压力为 35MPa，最大通过流量为 第 11 页 共 38 页127.2L/min（2.361.8） 410-3m3/s，根据机械设计手册第 5 卷表37.8133 选用榆次型板式联接 DFB32K1 型号。其参数如表 4 所示：单向阀 3：此阀用在泵 1 对夹桩油缸的供油油路上，以防止液压油回流冲击器件。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据机械设计手册第 5 卷表 37.8133 选用榆次型板式联接 DFB50K1 型号。其参数如表 4 所示：单向阀 4：此阀用在压桩油缸进（出）油口，由于同时与调速阀搭配使用而可以使多个压桩油缸能同步运动。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 141.8L/min（2.36 10-3m3/s） ，根据机械设计手册 第 5 卷表 37.8133选用榆次型直角单向阀 DFB32K1 型号。其参数如表 4 所示：液控单向阀 5：此阀用于夹桩油缸的进（出）油路中，主要是功能是形成液压锁，保持油缸在工作状态某时刻的压力恒定。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据机械设计手册第 5 卷表 37.8143 选用SV32P 型号。其参数如表 4 所示：单向阀 6：此阀用在夹桩油缸进（出）油口，由于同时与调速阀搭配使用而可以使多个压桩油缸能同步运动。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为109.8/min（1.83 10-3m3/s） ，根据机械设计手册第 5 卷表 37.8133 选用榆次型直角单向阀 DFB32K1 型号。其参数如表 4 所示：液控单向阀 7：此阀用于顶升油缸的进（出）油路中，主要是功能是形成双向液压锁，保持油缸在工作状态某时刻的压力恒定。该阀的工作压力为25MPa，最大通过流量为 86.4L/min（1.44 10-3m3/s） ，根据机械设计手册第 5 卷表 37.8143 选用 SV20P 型号。其参数如表 4 所示：表 4.（单向阀参数值）阀号型号 公称通径（mm）额定流量(10-3m3/s)额定压力(MPa)数量1 DFB50K1 50 8.334 35 12 DFB32K1 32 4.167 35 1 第 12 页 共 38 页3 DFB50K1 50 8.334 35 14 DFB32K1 32 4.167 35 45 SV32P 32 31.5 26 DFB32K1 32 4.167 35 47 SV20P 20 31.5 84.1.2 换向阀的选用换向阀 1：此阀为三位四通的手动换向阀，它主要用于控制泵 2 对压桩油缸供油的进油方向。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 127.2L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.7165 选用 DMG043D21 型号。其参数如表 5 所示：换向阀 2：此阀为三位四通的手动换向阀，它主要用于控制泵 1 对压桩油缸供油的进油方向。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.7165 选用 DMG063D50 型号。其参数如表 5 所示：换向阀 3：此阀为三位四通的手动换向阀，它主要用于控制夹桩油缸的进油方向。该阀的工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.7165 选用 DMG043D21 型号。其参数如表 5 所示：换向阀 4 和 5：此二阀均为三位四通的手动换向阀，它主要用于分别控制行走运动中横移两油缸的进油方向。该二阀的工作压力均为 25MPa，最大通过流量都为 43.8L/min（0.73 10-3m3/s） ，根据新版机械设计手册 第 4 卷表23.7162 选用 4WMM16 型号，其参数如表 5 所示：换向阀 6 和 7：此二阀均为三位四通的手动换向阀，它主要用于分别控制行走运动中纵移两油缸的进油方向。该二阀的工作压力均为 25MPa，最大通过流量都为 43.8L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.7162 选用4WMM16 型号。其参数如表 5 所示：换向阀 8、9、10 和 11：此四阀均为三位四通的先导电磁换向阀，它主要用 第 13 页 共 38 页于分别控制顶升油缸的进油方向。该四阀的工作压力均为 25MPa，最大通过流量都为 86.4L/min，TDV 4/3E H 选用型号。其参数如表 5 所示：表 5.(换向阀的型号及参数值)阀号型 号 公称通径（mm）额定压力(MPa)额定流量（L/min）1 DMG043D21 16 31.5 2002 DMG063D50 32 31.5 5003 DMG063D50 32 31.5 5004 4WMM16 16 0 31.5 3005 4WMM16 16 0 31.5 3006 4WMM16 16 0 31.5 3007 4WMM16 32 0 31.5 3008 TDV 4/3E H 16 250 bar 1009 TDV 4/3E H 16 250 bar 10010 TDV 4/3E H 16 250 bar 10011 TDV 4/3E H 16 250 bar 1004.2 压力阀的选择溢流阀 1：此阀主要用于泵 1 所在的排油油路上，以使得该工作油路的压力为 25MPa。其工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.712 选用先导式 DB20 型号板式联接。其参数如表 6 所示：溢流阀 2：此阀主要用于泵 2 所在的排油油路上，以使得该工作油路的压力为 25MPa。其工作压力为 25MPa，最大通过流量为 127.2L/min，根据新版机械设计手册第 4 卷表 23.712 选用先导式 DB10 型号板式联接。其参数如表 6 所示： 第 14 页 共 38 页溢流阀 3：此阀主要用于夹桩油缸的油路上，用来调整夹桩时的压力。其工作压力为 25MPa，最大通过流量为 439.2L/min，根据新版机械设计手册第4 卷表 23.712 选用先导式 DB20 型号板式联接。其参数如表 6 所示：表 6. (溢流阀的型号及参数值)阀号型 号 公称通径（ mm）最大流量（L/min）调压范围(MPa)1 DB20 20 250 0 31.52 DB10 10 200 0 31.53 DB20 20 500 0 31.54.3 流量控制阀的选用调速阀 1：该阀用于压桩油缸的油路上，由于与单向阀搭配使用而实现多个压桩油缸能同步运动。其工作压力为 25MPa，最大通过流量为 141.8L/min，根据机械设计手册第 5 卷表 37.899 可选用 2FRM16 型号。其参数值如表7 所示：调速阀 2：该阀用于夹桩油缸的油路上，由于与单向阀搭配使用而实现多个夹桩油缸能同步运动。其工作压力为 25MPa，最大通过流量为 109.8L/min，根据机械设计手册第 5 卷表 37.899 可选用 2FRM16 型号。其参数值如表7 所示：表 7. (调速阀的型号及参数值)阀号型 号 公称通径（mm）最大流量（L/min）工作压力(MPa)数 量1 2FRM16 16 160 0 31.5 42 2FRM16 16 160 0 31.5 44.4 压力表开关的选择压力表开关用子泵与压力表之间，用来测量泵的出口压力，从而调整泵的 第 15 页 共 38 页流量。其工作压力最大为 35MPa，根据机械设计手册 第 5 卷表 37.8220 可选用 KFL8/14E 型号。其参数值如表 8 所示：表 8. (压力表的型号及参数值)型 号 压力(MPa)公称通径（ mm）压 力 表 直径（ mm）接头螺纹（ mm）数 量KFL8/14E35 8 60 M141.5 34.5 压力表的选择该表是用来标明泵出口压力和夹桩油缸油路压力的大小。其工作压力最大为 35MPa，根据机械设计手册第 5 卷表 37.1048 可选用 Y60 型号。其参数值如表 9 所示：表 9. (压力表的型号及参数值)种 类 型 号 调压范围(MPa)数 量弹簧管压力表 Y60 0 40 35. 液压油的选择由于本桩机液压系统对液压油无特殊要求，只是其额定压力较高，达到25Mpa；在工作状态时油温必然升高，因此选用抗磨液压油。根据机械设计手册第 5 卷表 37.330 查得柱塞泵用油粘度推荐值为4098mm2/s。于是根据所得的用油粘度推荐值查机械设计手册第 5 卷表37.313 得抗磨性液压油的质量指标及应用选用 YBN46 号抗磨液压油。其部分参数如下：运动粘度：41.450.6 mm2/s抗磨性（四球 PB）：1000N 第 16 页 共 38 页由上表明 YBN46 号抗磨液压油完全符合本桩机的工作要求。6. 联轴器的选择在选择标准联轴器时一般都是以联轴器所需的计算转矩 Tc 小于所选联轴 器的许用转矩T或标准联轴器的公称转矩 Tn 为原则。由于传动轴系载荷变化特性不同以及联轴器本身结构特点和性能不同，联轴器实际传递的转矩等于传动轴系理论上虚传递的转矩 T 通常为：950cwzttnTKP式中，T理论转矩（Nm）,在有制动器的转动系统；当制动器的理论转矩大于动力几的理论转矩时，应按前者计算联轴器。Pw、n 分别为驱动功率（ KW）和转速（r/min ）K工作情况系数，取 K = 2Kw动力机系数，取 Kw = 1.0Kz启动系数，取 Kz = 1.0Kt温度系数，取 Kt = 1.0由上式，对泵有： 120951.0.483.TNm对泵有： 2795021.0.486.根据电动机以及以上数据查新版机械设计手册第四卷，对泵、泵 第 17 页 共 38 页分别选择联轴器 GY9 和 GY8 型号。其参数值如下表所示：表 10. (滤油器的型号及参数值)轴孔长度 L型号公称转矩Nm许用转矩r/min轴孔直径d1 d2Y 型 J1 型 DD1 b B1 s 重量kgGY9 6300 3600 90 172 132 260 16066 84 10 47.8GY8 3150 4800 75 142 107 200 13050 68 10 27.57. 油箱的设计7.1 确定油箱的有效容积大致外形尺寸根据机械设计手册第 5 卷第 37 篇“关于油箱的设计”一节中可知：油箱容量与系统的流量有关，一般容量可取最大流量的 35 倍。由于考虑到系统的发热量和散热量，以确定是否用冷却器，从而对其容量进行调整。现暂且按自然环境冷却撕来计算油箱的容量。由于是两个单泵供油，且最大流量分别是 439.2141.8L/min 和 127.2L/min，于是有：V = 4439.2 + 4127.2= 2.2710-3m3即取油箱的有效容积为 2.2710-3m3由 V = abh 得 abh = 2.2710-3m3；于是油箱的长、宽、高设计如下：油箱长：= 1740mm油箱宽：= 1450mm油箱高：= 900mm具体形状如“油箱”设计图所示：7.2 滤油器的选择 第 18 页 共 38 页滤油器的选择分为吸油滤油器和回油滤油器，其选择依据如下：a.根据实际最大流量来选择，吸油滤油器为粗滤油器，回油滤油器为精滤油器；b.液压系统对滤油器的过滤精度要求为：粗滤油器 80180u，精滤油器1020u;c.压力损失应尽可能小；d.结构应简单，尺寸应较小（受空间限制） ，阻力小，通流潜力大，而且根据桩机要求应比较容易洗清。考虑到以上几个方面，特别是油箱放置于驾驶室下面，清洗困难；所以选滤油器为箱外式的。7.2.1 吸油滤油器(粗滤器)的选择根据机械设计手册第 5 卷表 37.104；泵 1 的最大通过流量为439.2L/min，泵 2 的最大通过流量为 127.2L/min，其工作压力都为 25MPa；由于是 14 个滤油器安装在箱体内的隔板上，因此可选用 WU160180F 型号；其参数值如表 10 所示：表 10. (滤油器的型号及参数值)型号通径mm流量L/min压力MPa过滤精度m数量WU160180F 40 160 180 14ZUH40020FS50 400 31.5 20 17.2.2 回油滤油器（精滤器）的选择根据机械设计手册第 5 卷表 37.1012；泵 1 的最大通过流量为439.2L/min，泵 2 的最大通过流量为 127.2L/min，其工作压力都为 25MPa；于是可选用 ZUH63020FS 型号；其参数值如表 10 所示：7.3 空气滤清器的选择 第 19 页 共 38 页一般在油箱盖上应设置空气滤清器，它包括空气滤清装置和注油过滤网。空气滤清器的选择主要是满足空气、油量的要求，其选择依据是： 一般空气流量为泵流量的 1.5 倍左右； 满足同时作为加油装置； 空间尺寸受桩机驾驶室下空间限制。由以上三个方面的要求选择：Q 空气 = 1.5（439.2 + 127.2）=851.7 L/min根据机械设计手册第 5 卷表 37.1033,可选用 EF565 型号；其参数值如表 11 所示：表 11. (空气滤清器的型号及参数值)型号加油流量L/min空气流量L/min螺钉（四只均布）mm过滤精度 mEF7100 110 1055 M820 0.105注意：1.空气流量是指空气的 15 流动的值；2.空气滤清器最好安装在油箱的上部；3.空气滤清器和油箱结合部分应加密封垫圈。7.4 液位计的选择一般在油箱侧壁上设置油标，以此作为油箱中油位的指示器；同时由于本桩机对液压油温度要求较高，所以应有温度计。根据机械设计手册第 5 卷，可选用 YWE300T 型号带温度计的液位指示器。其参数值如表 12 所示：表 12. (滤油器的型号及参数值) 第 20 页 共 38 页型号总长度mm螺钉中心距离mm温度计刻度表高度mmYWZ300 327 300 2507.5 油箱各板尺寸及附件安装位置的确定7.5.1 油箱的总体设计上面板：安装空气滤清器及回油滤油器等器件左面板：安装液位计右面板：设计两个放油口隔板：安装吸油滤油器7.5.2 初定各板面的厚度考虑到工作环境比较恶劣，油箱容易锈蚀；同时，考虑到其经济和重量，有效体积等，故定其厚度 =8mm。7.5.3 隔板的设计隔板的作用是加长回油到吸油口的时间以防止高温油被吸入，使液压油自然冷却的时间加长，从而达到油温的平衡；同时使液压油有足够的时间进行沉淀，使得吸油质量更好。耕具系统流量可设计隔板稍高于油面，且下面是开口型式。油面高一般取油箱高的 0.8 倍，既 h = 0.8900mm（=720mm ） 。考虑到油箱各板的厚度以及长，现取隔板尺寸各参数如下：长度：1724mm 宽度：780mm 厚度：8mm由于吸油口滤油器为网状，并安装多个在隔板上，因此隔板可以不开口，油液即可从一边流向另一边。7.5.4 各面板的安装尺寸7.5.4.1 上面板中各安装尺寸的确定理论上盖板尺寸应为 1870mm1580mm，但已定出的前、后、左、右各板、 第 21 页 共 38 页都是有厚度的，但在实际安装中应考虑到是螺栓联接的，因此取盖板的尺寸为1876mm1576mm。这样就可以避免各侧板的尺寸及焊接误差而造成盖板放不上去。盖板上有空气滤清器等器件，则应设计出定位尺寸。又因为盖板不能焊接上去，它要装拆，这样应该用螺栓联接上去（这就需要在箱体内壁上部焊上四快钢板） 。考虑到空间尺寸，可以选用等边角钢，因其厚度不能太大，选取型号为 4 的角钢，其宽为 40mm，厚度为 6mm。在盖板上还应安装起重装置，根据空间限制，采用起吊螺钉。7.5.4.2 起吊螺钉的选用及校核油箱自重的计算（壁厚 =8mm）：前后面板的体积： V1 = a h= 1.740.9810 -3 = 12.610-3左右面板的体积： V2 = b h= 1.450.9810-3 = 10.4410-3下面板的体积： V3 = a b= 1.741.45810 -3 = 20.310-3于是总体积： V = V1 +V2 +V3 = 2（12.6 +10.44 ）10 -3 + 20.310-3 =66.3810-3 m-3所以有 G = g v =7.810-39.866.3810-3 =5.07 KNM =v= 7.810-366.3810-3 = 517.76 kg又考虑到起吊稳定，在四个角上装四个起吊螺钉。根据机械设计手册第三卷 P21102103，取螺钉为 M22。7.5.4.3 盖板上各器件的定位7.5.4.3.1 螺栓的布置 第 22 页 共 38 页盖板上无承重部分，螺栓主要是拧紧固定盖板的作用；当然为了密封螺栓选择个数不能太少，但太多了会增加拆装的麻烦，故选择 22 个螺栓进行拧紧。查机械设计手册取 M12。其中设计较长边上为 6 个等中心距，且离边距为22mm；较短边上为 5 个等中心距，且离边距为 25mm。见“油箱”设计图：7.5.4.3.2 起吊螺钉布置它不能和盖板支承钢产生干涉，但是边不能太向中间。角钢的最里边与边距的距离为 65mm，而螺钉为 M22，则中心孔距离边应大于 65mm。为了螺栓不与吊环相冲突，去起吊螺钉的中心距到边距为 200mm。见“油箱”设计图：7.5.4.3.3 空气滤清器的定位考虑到箱盖上安装有电动机、联轴器等器件，再根据本身尺寸的大小，将其安装于距左右两端中心 170mm，距离后边端 450mm 处。见“主泵站”设计图：7.5.4.3.4 回油滤油器的定位回油滤油器的回油管应插入最低油位以下，以防止回油管飞溅油液产生气泡。管口一般与油箱底、箱壁的距离不小于管径的 3 倍，安装位置应便于装卸或清洗滤油器，油口应切成 45，并面向箱壁。根据空间特点，ZUH63020FS 型滤油器安装在箱盖上。其参数为：进出油口直径 d =50mm和油箱联接法兰直径 D=280mm安装螺栓 4M12其定位尺寸：距离前端 300mm,在左右两端的中心线上。见“主泵站”设计图：7.5.4.3.5 吊环的选择及安装原本是在箱盖上开孔对箱体内进行清洗；经总体设计，由于尺寸的原因，现设计吊环用于移动箱盖进而清洗箱体内的器件。其设计图如下所示： 第 23 页 共 38 页两 处45对吊环进行校核：(所用材料为 A3 钢，即=177MPa)箱盖的体积 V = abh= 1.871.582= 7410-3M3箱盖重量 M = v= 7.81037410-3=577.2kg电动机的重量分别为 330kg 和 820kg联轴器的重量分别为 347.8kg 和 27.5kg泵的重量分别为 245kg 和 53kg因此可以得到箱盖及箱盖上主要部件的总重量为：W = 577.+330+820+347.8+27.5+245+53=2100.5kg于是许用应力： 第 24 页 共 38 页4210.598.7NAMPa经校核此吊环可安全使用。7.5.4.4 左面板上液位计的定位根据选取的 YUZ300T 型号液位计，其两螺孔间的距离为 300mm，且根据其长度、宽度，定出盖板到液位计及液位计距前面板的距离。一般情况下，液位计的显示最高点处应在液面以下，这样才能清楚加油是否过量；又由于油箱高 900mm，油液高 h=0.8H(=720mm),所以取螺孔距盖板 0.1H，既为 90mm。见“主泵站”设计图：7.5.4.5 右面板上放油口的定位放油口应保证能正常地放油，放油口的太小，则放油不顺，油污不能排出（因为流速太小） ；放油口也不能太大，考虑到泄漏等因素，设计两个放油口。查机械设计手册第 5 卷表 37.956，选用螺塞 M482，由于螺塞的配合，则取放油口为 48。定位：放油口应在右面