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  • 论文编号: 070019
  • 论文字数: 22150 字
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  • 资源类型: 毕业设计
  • 论文语言: 简体中文
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  • 整理录入: 昕晨
  • 更新时间: 2021/1/6 23:33:38

设计介绍    


 

                        第一章  绪论
第一节 课题背景
课题来源:课题来自柳州欧维姆机械有限公司,是该公司正在着手举行的总装车间改造项目之一,举行装机的设计,提高装配进程的机械化和自动化水平。
     柳州欧维姆机械股份有限公司是柳州的重量级公司之一,是2002年10月由柳州市建筑机械总厂(建立于1966年)、深圳华强集团景丰投资有限公司、同济大学和东南大学共同出资建立,注册资本9000万元,是国家建设部定点生产预应力机具的最大生产公司,是集科研、设计、生产和预应力施工于一体的中型公司。在生产经营管理上已采取鉴于国际工业流行的MRP-II原理的软件CAPMS,建立并实现了计算机网络化管理。公司工艺先进,设备齐全,拥有各种数控机床、加工中心、计算机控制的热措置惩罚设备、庞大精密加工设备,实现了东西的半自动化生产。东西已形成4大类、30多个系列、400多个种类,OVM锚固体系、张拉机具、缆索制品、橡胶支座和伸缩缝等东西畅销海内外,体外预应力资料、钢绞线拉索体系、液压提升、顶推及转体系统、新型吊杆、系杆、悬索桥东西(锚碇等)、真空辅佐灌浆(含塑料波纹管)系统等新东西为公司注入了新的活气。公司总资产达3亿多元,拥有专业技术人员300名,占职工总数的35%,2005年业务收入达5亿元人民币。
公司于1995年和1996年分别通过了中国CQC和英国BSI学会的ISO9001:1994两重认证,并于2001年3月6日正式采取ISO9001:2000规范,成为同行最早转换质量体系规范的公司。东西质量和各项性能指标到达了GB/T14370-2000、JT/4-93、JT3141-90、JT329.1-1997、JT329.1-1997等规范,并经国际预应力混凝土协会(FIP)、英联邦政府认可的检测机构、日本、新加坡、香港等国家及区域的质量权威检测机构的严酷检定,证实公司东西性能指标到达了国际推荐的FIP规范、英国BSI规范、日本JIS规范,总体技术水平居海内领先,部份东西达世界同行先进水平。
截止目前,公司已获专利授权180多项,其中2002年新增专利为26项。2001年“夹片式拉索群锚及装置方法”专利荣获第七届中国专利金奖。
1996年12月公司建立了国家级公司技术中心,下设有开发、试验检测、计算机、信息四大中心,建立了有效的激励约束体制,具有了较强的预应力东西和技术的科研设计、试制能力,能够承当近、中和远期项目开发,技术立异体制灵活、技术全面、实力雄厚。2001年8月建立了同济OVM预应力研讨中心,与同济大学合作举行预应力新结构的研讨。2002年12月,国家人事部正式批准OVM公司设立博士后科研事情站,以此为平台,采取流动管理的方式,将所有参加OVM公司开发及研制的高级人材整合在站内,使咱们既可利用现有的开发结果,又为国际化的竞争储藏了高精尖人材。
该公司在北京、上海、广州、武汉、西安、重庆等设立了办事处,在其它省区和重要都市均设立了联络处,并在越南、新加坡、香港特区设立了办事机构,业务网络遍及天下及东南亚区域。
生产率是制约公司经营状态的重要指标,直接关系到公司的生存,柳州欧维姆机械股份有限公司正在举行总装车间的改造,以提高生产率、降低成本。
进前举行千斤顶压装的时间称为工序时间,它主要由装配工件所需的灵活时间和装卸工件等所需的辅佐时间组成。要提高生产率,就必需降低工序时间。使千斤顶方便的装配起来,因此能够大大缩短辅佐时间,另外,采取压装机可降低对操作工人的技术水平等,工序时间的缩短,生产率的提高及东西质量的稳定,必有利于公司的发展。扩大压装机的装配千斤顶范围,做到一机多能,对于该公司,由于千斤顶的种类、规格和数目不一,为了顺应发展的需要,设计新的东西到达到一机多用的目的。
第二节 海内外研讨的历史和现状
   压装机是对机械零部件举行装置和拆卸为目的的设备,在机械加工和维修行业中具有广泛的用途。目前海内的压装机,在技术上照旧50年代沿用至今的样式和功能,属通用型油压机。这类压装机主要由鄂城重型机械厂和天津重型机械厂等厂家生产制造。这些东西结构简单,控制系统落后,功能单一,全数人工手动操作,没有自动丈量和控制系统。在压装轮对时靠人工用尺丈量,用眼观测压装油缸的前进位置;靠近停止位置时,操作工人手动或脚踏开关,使油缸停止前进。这类全数人工操作的压装方式己延续了几十年,毫无大的改善。这类轮对压装机最主要的弱点是人工操作,同时生产效率低,一次压装及格率低,压装质量受人为因素影响大。
压装机的类型非常之多,用途不一,就他们的系统而言,有液压控制系统和液压传动系统。液压控制系统,是闭环系统,可对被控制量举行检测并加以反馈,系统按偏差调节原理事情,并控偏差信号的方向和巨细举行自动调整控制系统有反馈,具有抗干扰能力,因而控制精度高。液压传动系统是开环系统,被控制量与控制量之间无联系,控制量是流量控制阀的开度或变量泵的调节参数,被控制量是执行机构的速度对被控制量不举行检测,系统没有修正执行机构偏差的能力。控制精度取决于元件的性能和系统整体的精度,控制精度较差,但调整简单性能指标着重于静态特征,主要性能指标有调速范围,低速平稳性,速度刚度和效率。
压装机事情装置的液压系统目前有以几种类型:
(1)按液压泵的类型分为定量系统和变量系统。
(2)按液压泵的数目可分为单泵支配回路和双泵支配回路,后者一般用双液压回路。
(3)按液压回路的数目可分为单液压回路和双液压回路。
(4)按事情装置液压回路与转向液压回路之间关系可分为独立式液压回路和复合式液压回路。
近二十年来,许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率—重量比和大功率的液压控制系统的需要持续扩大,督促液压控制技术迅速发展。特别是反馈控制技术在液压系统只中的应用,电子技术与液压技术的连系,使这门技术不论在元件和系统方面、理论与应用方而都口趋完善和老练,并形成为一门学科,成为液压技术的重要发展方向之一。目前液压控制技术已经企许多部门获得广泛应用,诸如冶金、机械等工业部门,飞机、船舶交通部门,航空航天技术,海洋技术近代科学试验装快乐喜爱武器控制等。
我国于五十年代起头液压伺服元件和系统的研讨事情,现在已生产几种系列电掖伺服阀东西,液压控制系统也在越来越多的部门获得了成功的应用。随着国民经济的发展,液压控制技术会在史多的部门为实现我国四个现代化的宏伟日标而施展更大的作用。
随着技术的持续提高,目前国外液压系统己采取了节能效果极佳的压力一流量赔偿负载传感闭式系统,海内有些公司也采取这套技术。其特色是:能够实现压力一流量控制。泵输出的流量即执行元件的速度只与支配阀杆路程巨细有关,而与负载巨细无关,因此该系统具有良好的速度控制特征。该液压系统所提供功率与执行元件所要求的功率相差甚小,因而具有良好的功率控制特征,功率浪费损失小。由于系统的无用功率小,而且在系统不事情时,系统能够近似地实现“0”流量输出,因而发烧小,不会产生过热现象,提高了整个液压系统的事情寿命。
第三节  设计本压装机的目的
通过在工场里的实习、调研,咱们了解到在与本压装机最靠近的惯例加工方法及其存留的不足:千斤顶通常由油缸、活塞、穿心套、堵头、前后压板等零部件组成,在惯例装配工艺进程中,需用铁锤装配千斤顶活塞、堵头等,且在装配前后压板等零部件时,装好一边以后,需用桁吊设备将待装配的千斤顶油缸偏心摆置举行翻转调头,翻转后,运用绗车吊下来,在举行另一边的装配。因此,在千斤顶的装配进程中易损伤千斤顶零部件,而且工人劳动强度很大。在装配千斤顶的进程中运用本压装机,能够提高装配进程的机械化和自动化水平,防止对零部件的损伤,提高装配质量,降低工人的劳动强度。

第四节 本课题研讨内容及思绪
本课题目的在于根据YZJ压装机整机要求,设计出与整机相匹配的液压系统。本课题将以YZJ压装机为研讨对象,以液压传动系统设计为手段,设计出合适YZJ压装机整机性能要求的液压系统。
(一)本课题主要研讨内容有以下几方面
(1)海内外压装机发展概况。
(2)液压系统的设计。
(3)液压缸的设计。
(4)液压集成块设计。
(5)液压站设计。
(6)液压油箱的计算。
在本次的控制系统设计中,从工场的角度动身,要求以低成本来实现压装机的各个功能,设计中,主要举行液压传动系统的设计。液压传动系统是以液体为事情介质举行能量传送和控制的一种传动方式。按其事情原理的不同又可分为液力传动和液压传动。液压传动是鉴于流体力学的帕斯卡原理,主要利用液体静压能来传送动力,故也称容积式液体传动或静液传动。液压传动的基本特征是:以液体为事情介质,靠处于密闭容器内的液体静压力来传送动力,其静压力的巨细取决于外负载;负载速度的传送是按液体容积转变相等的原则举行的,其速度巨细取决于流量。 在液压系统的设计中,主要包括液压元件的设计计算与选择,液压辅佐装置的计算、设计或选择;液压传动系统的验算与校核。
(二)设计步骤
一台机器究竟采取什么样的传动方式,必需根据机器的事情要求,对机械、电力、液压和气压等各种传动方案举行全面的方案论证,正确预计应用液压传动的需要性。当确定采取液压传动后,其设计内容和步骤大体如图1—1所示*这里所述的设计内容和步骤只是一般的系统设计流程,在实际设计进程中不是一成不变的,对于较简单的液压系统,能够简化其设计程序;对于重大工程的复杂液压系统,往往还需在开端设计的基础上举行计算机仿真实验,或局部地举行实物实验,反复修改,才能确定设计方案。另外,这些步骤又是相互联系关系,相互影响的,因此常需交叉交叉举行。
1.全面了解主机的结构和总体结构,这是合理确定液压执行元件的类型、事情范围、装置位置及空间尺寸所必需的,现代液压机械的事情机构越来越复杂。对于事情机构运动形式对照复杂的情况,如能采取经济适用的液压执行元件,并巧妙地使之与其它机构相配合,不仅能简化液压系统,降低设备造价,而且能改善液压执行元件的负载状态和运动机构的性能。
2. 压力相流量是液压系统的主要参数。根据这两个参数来计算和选择液压元、辅件和原动机的规格。系统压力选定后,液压缸主要尺寸即可确定,接着就可根据液压缸的速度确定其流量。
3.拟定液压系统图是液压系统设计中的一个重要步骤。这一步要做的主要事情:一是选择基本回路,二是把选出的回路组成液压系统。
4. 液压元件的选择主要有:液压执行元件的选择、液压泵的选择、控制阀的选择、确定油箱的容积、过滤器的选择、液压油的选用。
5.液压系统性能验算。
6.液压装置结构设计及体例技术资料
总体步骤以下:
 

第二章  压装机液压系统总体设计
第一节  液压系统的事情要求
一 液压系统的组成
    压装机的系统,采取液压传动系统,液压系统若能正常事情必需由以下五部份组成:
    (1)动力装置  它是把原动机输入的机械能转换为液体压力能的能量转换装
置,一般由电动机和液压系组成,其作用是为液压系统提供压力油。
    (2)执行元件  它是将液体的压力能转换为机械能的能量转换装置,其作用
是在压力油的推动下输出力和速度(直线运动),或力矩和转速(回转运动)。这
类元件包括各种液压缸和液压马达。
    (3)控制调节元件  它是能控制或调节液压系统中油的压力、流量或方向,
以保证执行装置完成预期事情的元件。这类元件主要包括各种液压阀,如溢流
阀、节省阀和换向阀等。
    (4)辅佐元件  辅佐元件是指油箱、蓄能器、油管、管接头、滤油器、压力
在和流量计等。这些元件分别起散热贮油、蓄能、输油、连接、过滤、丈量压
力和丈量流量等作用,以保证系统正常事情,是液压系统不可缺少的组成部份o
    (5)事情介质  它在液压传功及控制今起传送运动、动力从信号的作用。工
作介质为液压油或其它合成液体。
二  压装机的事情原理
   压装机是对机械零部件举行装置和拆卸为目的的设备,在机械加工和机械维修行业中具有广泛的用途。该压装机各举措是由液压传动系统来实现。系统主要包括以下几个部份:液压动力元件、执行元件、控制元件、辅佐元件、事情液体。通过压装机的技术方案,咱们了解到压装机的事情原理,在控制系统设计中,要实现的有:机械手对千斤顶的夹持、提升、千斤顶翻转180°,压装机对活塞的压装,这些举措,由液压系统来实现,通过电磁换向阀来控制油缸的换向,在压装机中,主机对液压系统执行元件在位置结构和空间尺寸上的限制,要解决液压执行元件的举措顺序,完成压装机的转、提升、压活塞等举措,要求在提升进程中,将机械手与千斤顶一起提升,机械手夹持牢固千斤顶,压装器能够实现活塞的压入。工人在操作台前,运用不同按钮实现本压装机的各个举措。(如图1.1),机械手的液压系统中的换向阀右侧通电时,机械手油缸的活塞顶出,机械手张开,松开夹持的千斤顶,当换向阀左侧通电时,机械手夹紧,夹持住千斤顶。为了使压装机事情平稳,便于实现自动化和简化设计制造进程,压装机的机械手质量约3.5吨,当机械手被提升到一定高度后 ,手动使液压提升缸停止。
为了便于自动化和产生足够的夹紧力,千斤顶的夹紧也用液压来实现。而工件的夹紧与提升,必需按照一定顺序举行,也就是说,在整个千斤顶的压装进程中,夹紧——提升——翻转——放下——压装。
                     
图1.1
三 系统到达的功能要求和技术指标
本压装机的技术要求以下:
1. 本压装机主要用途是将油缸作180°翻转和将活塞压入油缸。其中油缸的180°翻转主要有机械手的夹持和整个机械手部件的升降-机械手180°翻转组成;
2. 本压装机适用YCW100A~YCW500A型千斤顶,YDG400-400型千斤顶的装置;
3. 机械手夹持油缸的范围为Φ200~Φ530,翻转油缸的最大长度为L=950mm;
4. 夹持翻转的最大重量为m=700kg;
5. 机械手油缸事情额定压力为P=6.3MP,最大事情拉力F=110KN;
6. 夹持油缸翻转180°事情时间为t=15s;
7. 机械手部件提升路程为h=1020mm,从下提升到上所需时间为1min;
8. 压装机行走的路程为S=6250mm,所需时间为2min。


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