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（答辩稿）带式输送机全自动液压张紧装置设计（CAD图纸+DOC论文）

力,环境以及安装要求等因素有关.端盖分为前端盖和后端盖.前端盖将液压缸的活塞杆腔封闭,并起着为活塞杆导向,防尘和密封的作用.后端盖将缸筒底腔封闭,并常常起着将液压缸与其它机件连接的作用.常用的缸筒与缸盖的连接有拉杆,法兰,焊接,内外螺纹,内外卡环及挡圈等连接方式,其中焊接连接型式只能用于缸筒与后端盖的连接.这里前端盖与缸筒采用法兰连接,如下图.前缸盖.法兰.螺栓后端盖与缸筒采用法兰连接,如下图材料缸筒的材料般要求有足够的强度和冲击韧性,能够长期承受较高的工作压力及短期动态试验压力而不致产生永久变形,有足够的刚度,能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲.需要焊接的缸筒,还要求有良好的焊接性能.目前,普遍采用的缸筒材料是热轧或冷拔无缝钢管.市场已经能够供应内圆经过珩磨,外圆已精加工的高精度冷拔无缝钢管按需要的长度切割下料,再根据与端盖连接形式的要求,在两端进行加工,即可清洗装配.选用。毛坯采用退火的冷拔或热轧无缝钢管。材料机械性能如下表所示材料最小值最小值最小值缸筒计算.缸筒壁厚及验算参考机械设计手册液压传动表选择合适的产品系列。确定缸筒外径及其壁厚。.缸筒底部厚度计算因为本次设计为单作用液压缸，在无杆侧没有压力油，而且缸筒联结形式选用前端法兰。所以设计主要考虑及工艺要求形状，而不考虑受力。.缸筒头部法兰厚度参照实用机械设计手册第二版下册选择合适的法兰，法兰为凸面对焊刚质管型法兰。具体尺寸见下表公称通径法兰焊端外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓孔径螺栓数量螺纹密封圈法兰厚度法兰高度法兰颈法兰内径表公称压力为。表中长度尺寸均为数量为单个。字母标记见实用机械设计手册第二版下册机械工业出版社出版。.缸筒与端部焊接应力计算因为本次设计为单作用液压缸，在无杆侧没有压力油，而且缸筒联结形式选用前端法兰。所以没有必要计算。采用般焊接即可。缸筒制造加工要求缸筒内径采用级配合，表面粗糙度值为.微米。需进行研磨。热处理采用调质，硬度不小于。缸筒内径的圆度锥度圆柱度不大于内径公差之半。缸筒直线度公差在长度上不大于.。缸筒端面对内径的垂直度在上不大于.。活塞活塞结构型式选用组合活塞。组合式活塞结构多样，主要受密封型式决定。组合式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。随着耐磨的导向环的大量使用，多数密封圈与导向环联合使用，大大降低了活塞的加工成本。活塞与活塞杆的连接选用卡环式，用锁紧机构防止工作时由于往复运动而松开。同时采用静密封。活塞的密封采用车氏组合密封角形滑环式。活塞尺寸与加工公差活塞宽度取值为活塞外径的.倍。活塞外径的配合采用，外径对内孔的同轴度公差不大于.，端面与轴线的垂直度公差不大于.，外表面的圆度和圆柱度不大于外径公差之半，表面粗糙度活塞的材料液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁灰铸铁钢有的在外径上套有尼龙尼龙或夹布酚醛塑料的耐磨环及铝合金等。选择作为液压缸活塞的材料。活塞与活塞杆的连接方式活塞与活塞杆有多种连接方式,这里采用卡环连接,如下图活塞杆活塞杆的端部结构形式选择外螺纹结构简图活塞杆结构活塞杆有实心杆和空心杆两种，见下图。空心活塞杆的端，要留出焊接和热处理时用的通气孔。实心活塞杆空心活塞杆我选择其中的实心活塞杆结构。活塞杆材料实心活塞杆材料为钢空心活塞杆材料为无缝钢管。本设计选择钢作为活塞杆材料。活塞杆的技术要求活塞杆的热处理粗加工后调质到硬度为,必要时，再经高频淬火，硬度达。活塞杆和的圆度公差值，按或级精度选取。我选取级精度。活塞杆的圆柱度公差值，应按级精度选取。活塞杆对的径向跳动公差值，应为.。端面的垂直度公差值，则应按级精度选取。活塞杆上的螺纹，般应按级精度加工如载荷较小，机械振动也较小时，允许按级或级精度制造。这里选择按级精度加工。活塞杆上若有联接销孔时，该孔径按级加工。该孔轴线与活塞杆轴线的垂直公差值，按级精度选取。活塞杆上下工作表面的粗糙度为.，必要时，可以镀铬，镀层厚度约为.,镀后抛光活塞杆的尺寸。活塞杆直径计算液压缸的推力，材料的许用应力，活塞杆直径，活塞杆强度计算活塞杆弯曲稳定性验算采用实用验算法。已知作用力和活塞杆直径，从机械设计手册液压传动书活塞杆弯曲计算图中可以校验出稳定性程度，经过校验，活塞杆弯曲稳定性良好。.活塞杆的导向套密封和防尘活塞杆导向套在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆侧的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封装置。当导向套采用非耐磨材料时，其内圈还可装设导向环，用作活塞杆的导向。导向套的结构采用轴套式。导向套的材料采用摩擦系数小耐磨性好的青铜材料制作。导向套长度的确定通常采用两段导向段，每段宽度为，两段中线距离为。受力分析分析导向套的受力情况。本次设计的液压缸受力主要为拉力，与活塞杆轴线重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要为由安装形式决定的重力产生的力矩。即导向套受到的支撑压应力非常小。远远小于材料的许用压应力，可以不进行验算。所以设计时满足结构及运动要求即可。导向长度的确定导向长度过短，将使液压缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有定的最小导向长度，般缸的最小导向长度应满足导向套滑动面的长度，在缸径小于时，取当缸径大于时，取本次设计液压缸缸径为。大于。所以代入第二个公式，即。选择。加工要求导向套外圆与端盖内孔的配合多为，内孔与活塞杆外圆的配合多为。外圆与内孔的同轴度公差不大于.，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔中的环形油槽和直油槽要浅而宽，以保证良好的润滑。.排气阀如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，缸内仍会有空气，由于空气具有压缩性和滞后扩张性，带式输送机全自动液压张紧装置设计摘要输送,全自动,液压,装置,设计,毕业设计,全套,图纸概述.张紧装置综述张紧装置作用张紧装置是皮带机的重要组成部分。它在输送机工作过程中有着重要的作用可以保证输送带在驱动滚筒的奔离点具有适当的张力，防止输送带打滑保证输送带与托辊接触弧上具有必要张力，防止输送带在两组托辊间松弛引起撒料补偿输送带的永久变形以及在不同工况下起动稳定运行时弹性身长。我国带式输送机目前使用的张紧装置有两个特点输送带在驱动滚筒奔离点的张紧力随时间运行工况任意变化例如螺栓拉紧装置和绞车拉紧装置保持输送带具有恒定张力值例如重锤拉紧装置。由于输送带在启动过程中的非稳定运动状态下，输送带除了受静张力作用外，还受到由于速度变化的附加张紧力作用，为了保证输送带在驱动滚筒上不滑动，而且再稳定运行中受力合理，要求它在启动与稳定运行时具有不同的张力，而且在稳定运行时保持张力恒定。但目前的煤矿带式输送机张紧装置不能满足这些要求。为此需要研制种新型的自动张紧装置。张紧装置类型现有的张紧装置有三种形式，重锤式机械式和液压式重锤式张紧装置重锤式张紧装置是最初的张紧装置的形式之，它主要由张紧装置框架张紧改向滚筒弹簧缓冲器偏心制动轮等部件组成。此种张紧张紧装置主要靠框架的重量和配重的大小来拉紧皮带。此种张紧装置的优点是，结构简单，成本较低缺点是，不能根据工作情况，调整张紧力的大小。皮带往往只能保持在种较紧的张紧状态。固定式张紧装置固定式张紧装置是指张紧滚筒在输送机起动前和停机后可以左右移动改变张紧力,而在运行过程中位置始终不变,张紧力随张力的变化而变化不能保持恒定的张紧装置。其中螺旋张紧装置常用于短距离输送机中电动绞车和手动绞车式固定式张紧装置适用于水平输送和小倾角上运输送的大型输送机，但当胶带产生塑性变形后,引起胶带张力变小，悬垂度增大，这时应重新调整张紧位置。液压式张紧装置液压式张紧装置主要通过液压缸的伸缩来拉紧皮带。现在的液压张紧装置，般是通过继电器来控制皮带的张紧。它可以根据工作情况调整张紧力的大小，改善了皮带的工作状况，大大提高了皮带的使用寿命。但是，它不容易对皮带的张紧力实现点控。为此，可以设计种液压张紧装置，这种张紧装置不仅可以实时改变张紧力的大小，还可以解决张紧力的点控问题。.新型液压张紧装置新型自动控制液压张紧装置的主要技术特点用动滑轮解决长行程的要求。由于在胶合接头和安装过程中都要求输送带有定的松弛量，如用油缸直接张紧小车，则油缸行程太长。为此可以通过若干个动滑轮组拉住张紧小车，通过这种方法可以降低液压缸的长度但是，在减小液压缸行程的同时，增大了液压缸的拉力。设置蓄能器提高系统张力的稳定性。在输送机启动过程中，构成输送带动张紧力的弹性波有入射波反射波和透射波三种。由于入射波与反射波的作用，输送带在传动滚筒奔离点的力忽大忽小，成不稳定状态，输送带承受着冲击载荷。为此在张紧装置的液压系统中设置若干个蓄能器，来抵消入射波与反射波对奔离点张紧力的影响。通过压力传感器及时监控液压缸的张紧状态，根据情况改变张紧力的大小。这样就可以大大改善皮带的工作条件，提高皮带的寿命。.液压传动的特点优点同其它传动方式比较，传动功率相同，液压传动装置的重量轻体积紧凑。级变速，调速范围大。建的惯性小，能够频繁迅速换向传动工作平稳系统容易实现缓冲吸震，并能自动防止过载。电气配合容易实现动作和操作自动化与微电子技术和计算机配合，能实现各种自动控制工作。件已基本上系列化通用化和标准化，利于技术的应用，提高效率，降低成本。缺点易产生泄漏，污染环境。因有泄漏和弹性变形大，不易做到精确的定比传动。系统内混入空气，会引起爬行噪音和震动。，适用的环境温度比机械传动小。主要设计参数及方案确定.主要设计要求根据实际情况，设计种符合下列条件的张紧装置最大张紧力最大张紧行程电机功率方案确定参考方案方案原理图见图工作原理如上图所示，此种重锤式张紧装置主要由张紧装置框架张紧改向滚筒弹簧缓冲器偏心制动轮等部件组成。张紧装置框架本身包含个能供滚筒上下滑动的滚筒滑槽，并在安装滚筒的钢结构上平面装有两个弹簧缓冲器，配重块重量不直接作用在滚筒轴上。偏心制动轮通过传动连杆与张紧滚筒的钢结构平台连接。胶带主要通过张紧改向滚筒来实现胶带张紧。张紧力的大小取决于配重块的重量张紧装置框架重量以及滚筒的重量，根据胶带重载时的所需驱动力来选择。参考方案二方案原理图见图.滑轨.张紧装置框架.滚筒安装平台.滚筒滑槽.限位挡块.制动偏心轮.销轴.装运连杆.吊架.传动连杆.缓冲器.胶带.轴承支座.张紧改向滚筒.配重图重锤张紧装置慢速绞车张紧小车输送带手动换向阀张紧油缸单向阀电磁换向阀油泵油箱，溢流阀压力继电器图张紧装置原理工作原理当司机合上开关后，电控箱开始工作。首先启动油泵，压力油经过手动换向阀及单向阀进入油缸，拉动张紧小车然后启动慢速绞车，直接拉动张紧小车。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,和溢流阀调整。溢流阀的调定压力比溢流阀的调定压力高。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，由电磁阀进行切换。参考方案三原理图见图过滤器液压泵.溢流阀手动换向阀液控单向阀压力表液压缸蓄能器图原理图工作原理工作前，先关闭节止阀，液压泵工作，拉紧装置起动，使系统达到规定的启动拉力，进行拉紧，当装置拉紧后，打开节止阀，使系统压力达到运行张力，启动张力约是运行张力的倍。方案对比上面提出的三个方案各有特点，现表述如下。方案的优点是，结构和原理都比较