毕业设计（论文）-63-80Tm自升式塔式起重机液压系统设计.doc

中文摘要
塔式起重机是一种塔身直立,塔顶能够做360度回转的起重机,通常用于房屋建筑和设备安装的场所。具有适用范围广,起升高度可调,回转半径大,工作效率高,操作简便,运转可靠等特点。近几年来,随着建筑业的不断发展,塔式起重机应用日趋广泛,且已成为高层建筑施工的主要垂直运输设备。
由于塔式起重机的塔身由钢架结构一节一节组成,因此在建筑中随着建筑物的升高塔身可逐节升高。本设计所涉及的塔式起重机液压系统就是在塔身在逐节升高时控制塔顶升。
本设计针对现场所收集的原始数据对塔式超重机液压系统的工况进行了分析,并确定了系统的工作压力和主要元件的结构参数。对液压元件进行了选择,拟定了液压系统图。对液压缸各部分尺寸进行了计算,各部分结构进行了设计。
关键词:塔式起重机,液压系统,工况分析,元件选择,系统图确定,液压缸结构设计
概述
现在液压技术在现代工程机械中应用日益广泛,我国的液压工业开始于20世纪50年代,其产品最初应用于机床和锻压设备,后来又用于拖垃机动机和工程机械。自1964年开始从国外引进液压元件生产技术,同时自行设计液压产品以来,我国的液压元件生产以形成系列产品,并在各种机械设备上得到了广泛的应用。目前,我国***在认真消化,推广从国外引进的先进液压技术的同时,大力研制开发国产液压元件新产品。加强产品可靠性和新技术应用的研究,积极采用国际标准的和执行新的国家标准。合理调整产品结构。对一些性能差的不符合国家标准的液压件产品,采取逐步淘汰的措施,可以看出,液压传动技术在我国的应用与发展已进入了一个崭新的历史阶段。
液压传动相对于机械传动来说,是一门新技术。如果从1795年世界上第一台水压机诞生算起,液压传动已有200多年的历史,然而液压传动的真正推广使用却是近50多年的事,特别是20世纪60年代以后,随着原子能科学,计算机技术的发展,液压系统也得到了很大的发展,渗透至国民经济的各个邻域之中,在工程机械,冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油,航空和机床工业中,液压技术得到了普遍的应用,当前液压系统正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化等方向发展,同时,新型液压元件的应用,液压系统的计算机辅助设计,计算机仿真和优化,微机控制等工作,也日益取得了显著的成果。
设计任务
设计题目:63-80Tm自升式塔式起重机液压系统设计
1、工作原理
在建筑施工中塔式起重机用于提升和下放重物,随着建筑物的升高,起重机的塔身应逐节升高。起重机的塔身是由一节一节的塔身标准节通过螺栓连接起来的,在塔身升高接入塔身标准节时,需要将标准节接入即起重机上部顶升起来,标准节接入并连接好后,再将顶升起来的起重机上部落下,该任务是由液压系统来完成的。
2、主要参数
顶升力: 500 KN~700KN
工作行程:1800mm
顶升速度:~
3、设计任务
1)进行设计计算、确定设计方案,内容包括:
①确定执行元件(液压缸)的主要结构尺寸;
②绘制液压系统图;
③选择各类元件及辅助元件的型号和规格;
④确定系统的主要参数;
⑤设计整机布局。
2)绘制设计图纸(5张)
液压缸装配图一张(1号图纸);
液压站总装图一张(1号图纸)。
零件图:液压缸缸体图(2号图纸)
液压缸活塞杆图(2号图纸)
液压缸活塞图(2号图纸)
4、应提交的设计文件及成果
设计成果:包括毕业设计说明书和图纸
第一章工况分析与初定液压系统参数
通过工况分析,可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况,为确定系统及各执行元件的参数提供依据。
液压系统的主要参数是压力和流量,它们是设计液压系统,选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。
1 载荷的组成和计算
液压缸的载荷组成
塔式起重机液压系统的执行元件是液压缸,由活塞杆顶升塔身升降。由分析知:作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg、活塞组件运动时所产生的摩擦载荷和由于速度变化而产生的惯性载荷Fa。液压缸的总载荷为:
=+F m+ (1-1)
液压缸的载荷计算
(1) 工作载荷Fg
常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等,这些作用力的方向与活塞运动方向相同为负,相反为正。
本设计中工作载荷Fg为塔顶重量,由原始资料可知:
Fg=500~700KN
(2)活塞组件的摩擦载荷
由于液压缸的密封材质和密封形成不同,密封阻力难以精确计算,可以用液压缸的机械效率来考虑。
Fm=(1-ηm)F (1-2)
式中:ηm为液压缸的机械效率,-
(3)惯性力Fa
由于活塞组件速度变化较小,所以惯性