，.当时,.液压缸的内径材料的许用应力。查手册取工程液压缸的外径的标准值为,即缸筒壁厚为.，满足要求。由于缸筒壁厚由强度公式计算而来，所以缸体壁厚无需校核。.式中。即般焊接即可满足要求。结构形式鉴于此液压缸用于皮带运输机张紧装置中，主要为矿上所用，且内径，额定压力,所以采用缸筒和缸底及端盖的连接方式为缸筒和缸底采用焊接，缸筒和缸盖采用内卡环连接。这样，液压缸的零件较少的暴露在外面，外形尺寸相对较小，能满足环境恶劣时的使用要求。缸壁的厚度。。.，表面镀铬，镀层厚度约为.，镀后抛光以提高耐磨性和防锈性。,。显然，活塞杆符合要求。活塞杆的结构设计.活塞杆和活塞的连接液压系统为中压系统，本着满足方便安装，连接强度高等要求，选择卡环式连接，如图所示。.活塞杆端部和负载的拖动机构相连接，考虑到液压缸工作时轴线固定不动，可采用螺栓连接。图活塞杆和活塞的连接.缸底.缸壁.活塞.活塞杆.轴套.挡圈.卡环.活塞的设计与计算活塞的结构形式根据液压缸使用的情况密封，有无导向环等，选用有导向环形活塞，具体结构形式如图所示。图活塞的密封和导向.型密封圈.导向环.活塞.缸壁活塞的材料及技术要求查表可选“有导向环活塞”，材料为号钢，外加导向环。技术要求如图.活塞外径对内径的径向跳动公差值按，级精度选取。.端面对内径轴线的垂直度公差值按,级精度选取。.外径的援助度公差值按,或级精度选取。图活塞的技术参数活塞的尺寸的确定根据以往经验，可取活塞的宽度为活塞外径的倍，这里取活塞的宽度为活塞外径的.倍，即.。.导向套的设计与计算导向套在活塞往复运动中起导向支承作用，导向套的性能的好坏对液压缸的性能有很大的影响。最小导向长度及中隔圈长度的确定当活塞杆全部伸出时，从活塞支承面中点到导向套活动面中点的距离称为最小导向长度，如图所示。图最小导向长度般情况下，最小导向长度应满足下面的要求式式中最大工作行程缸筒的内径。因为缸径大于，所以导向套滑动面的长度为式.式中活塞杆的直径。导向套的长度为.,这里取，以满足要求。由于液压缸的行程长度较长，个导向套不能满足要求，增加导向套会增加系统摩擦，降低效率，故可在导向套和活塞之间装个中隔圈，使活塞杆在全部外伸时仍有足够的支承长度，通常支承长度应满足式般情况下，当行程长度超过缸筒内径的倍时，可装个的中隔圈超过的部分每增加，中隔圈的长度即增加。由于此液压缸的行程要求为，缸筒内径为为倍，所以可选择安装个长度为的中隔圈。根据以上计算，同时考虑尽量减少设计零件，又因为液压缸工作时相对滑动少，磨损也少，所以取端盖结合导向支承环的方式导向，这里取端盖的长度图,导向支承长度为，具体布置见工程图。.端盖和缸底的设计与计算端盖的设计在单活塞杆液压缸中，有活塞杆通过的缸盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。缸盖的设计主要考虑活塞杆的导向，密封，防尘等问题。图端盖端盖的材料和技术要求如图所示。.端盖的材料采用号钢。.技术要求直径的圆柱度公差值按级精度选取，与的同轴度公差值为.端面,与直径轴心线的垂直度公差值按级精度选取导向孔的表面粗糙度.液压缸缸底尺寸的确定如图所示。选择缸底形状为平面有油口型，材料为号钢，计算如下.式.式中试验压力，当工作压力时，.时，.液压缸的内径油口的直径材料的许用应力。根据计算，同时考虑到油口在缸底的布置，取缸底尺寸。.其他零件的设计与计算油口的设计与计算.液压缸油口的连接形式采用螺纹连接。.液压缸油口直径的计算图图油口油口的计算根据活塞的最高运动速度和油口的最高液流速度计算如下.式.式中油口的直径缸筒的内径液压缸的最大输出速度，油口液流速度，通常取油口液流速度为.。根据计算以及，查机械设计手册表得螺纹精度为。挡圈的设计选择根据设计要求，查表选用弹性挡圈型.,材料，热处理,表面氧化处理。如图所示，其尺寸如下.端盖用挡圈,重量为每个.。.活塞用挡圈.,，.,.,重量为每个.。图挡圈以及和轴的配合图轴套的设计与计算轴套的尺寸由挡圈和卡环决定，般取其截面的长，宽分别为卡环，挡圈的长，宽的二倍卡环固定用端盖用轴套的尺寸由卡环决定。.液压缸的密封防尘导向的选择端盖和活塞杆的密封防尘活塞杆在端盖中作往复运动，其密封属于动密封，且液压缸工作压力大于，所以可采用型密封圈，挡圈结合形防尘圈的密封方式，如图,图,图,图所示。图端盖和活塞杆的密封和防尘.挡圈.密封圈.型防尘圈图型防尘圈图轴用型密封圈图孔用型密封圈查手册根据选择，密封圈代号.材料聚氨酯挡圈规格.，材料聚四氟乙烯防尘圈代号型防尘圈，，，,允许公差.，允许公差.，材料聚氨酯橡胶。查手册根据取挡圈的规格为，材料为聚四氟乙烯。端盖和缸筒的密封图端盖和缸体的密封.挡圈.型密封圈.卡环缸盖和缸筒连接在起，其密封属于静密封，如图所示，这里采用型密封圈加挡圈的密封方式，挡圈的作用是防止密封圈被挤压损坏。查手册根据.取型密封圈尺寸为，.，.,.,由于增加了挡圈，其密封槽分别为.其密封圈材料为耐油通用橡胶。查手册根据取挡圈的规格为，材料为聚四氟乙烯。活塞和活塞杆的密封活塞和活塞杆连接在起作往复运动，属于静密封，可采用型密封圈结合挡圈的密封方式如图。图型密封圈的尺寸图图挡圈的尺寸活塞和缸筒的密封活塞在缸筒中作往复运动，其密封属于动密封，可选择型密封圈如图所示。查手册根据得型密封圈.，沟槽长度为，深度为，材料为聚氨酯。.液压回路的分析及选择液压回路的选择.选择蓄能供能回路和过载保护回路如图设置蓄能器可在定时间内保持系统压力动态平衡，同时其采用二位二通电磁阀可起到断带保护的作用。图示压力油流动方向为启动后压力油流动方向，此时，蓄能器蓄能。启动阶段，由于系统压力较高，此时二位二通电磁阀应断开，得电，启动完毕后接通。图蓄能，供能，断带保护回路.选择断带保护回路如图实际工作中，当意外的事情如突然断带等发生时，会对液压缸产生很大的冲击，此时若对系统不加以保护，定会造成严重的损失。为防止类似事情的发生，在小车轨道上设置行程开关，断带时，小车快速右移，触动行程开关，行程开关通过给单片机信号控制二位二通电磁换向阀，使得电，左位工作，油液压力下降，通过二位二通电磁换向阀流回油箱，从而保护系统。.过载保护回路如图实际工作过程中，若皮带机突然过载，即油缸无杆腔压力突然增大，此时可以通过设置压力溢流阀，设置溢流阀压力为定值，当油缸中的压力达到此值时即通过溢流阀卸荷，活塞杆左移，过载消除，液压缸恢复原位，保持皮带拉压力在个很小范围内变化。同理，油缸无杆腔压力突然减小时皮带轻载，活塞杆右移拉紧皮带。图过载和快退保护回路液压回路的组合及其动作原理根据以上选择的液压回路，考虑各个回路及元件之间的先后动作组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统图如图。其基本动作原理简要如下.启动阶段启动系统，泵开始工作，油液通过二位四通电磁阀，调速阀，液控单向阀，进入液压缸无杆腔，油液压力达到定值后，活塞，活塞杆带动滑轮组以及拉紧小车右移，进而拉紧皮带，液压缸有杆腔油液经二位三通阀，经二位四通电磁阀回油箱。.张紧阶段控制二位二通电磁阀,失电，油路同上。但油液进入液压缸无杆腔的同时经二位二通电磁阀进入蓄能器，蓄能器蓄能当液压缸的压力达到定值系统工作时的压力值，单片机控制电磁溢流阀,得电，使电磁溢流阀的二位二通阀接通，油液从泵源直接回油箱，泵空转停止工作。.保压阶段由蓄能器为液压缸补充由于油液损失而造成的压力不足等，以维持液压缸的正常的工作压力由于油液损失的继续，以致蓄能器的补充也难以维持时系统压力小于规定值时，单片机控制电磁溢流阀,失电，使电磁溢流阀的二位二通阀断开，油液重新向液压缸无杆腔，蓄能器供油到蓄能器的压力达到定值系统工作时的压力值，单片机控制电磁溢流阀,得电，使电磁溢流阀的二位二通阀接通，油液从泵源直接回油箱，泵空转停止工作。这样系统反复此过程，保证液压缸工作的正常压力。.快退阶段系统要停止工作时，控制二位四通电磁阀,得电，油液通过二位三四通电磁阀进入液压缸有杆腔，无杆腔油液通过液控单向阀和调速阀回油箱，同时二位二通电磁阀，得电，二位二通电磁阀接通，蓄能器卸荷。当液压缸碰到障碍物或油路堵塞液控单向阀坏了油液可通过溢流阀回油箱，从而保护系统。.实际工作中，当意外的事情如突然断带等发生时，会对液压缸产生很大冲击，此时若对系统不加以保护，定定会造成严重损失。为防止类似事情发生，在小车轨道上设置行程开关。断带时，小车快速右移，触动行程开关，行程开关通过给单片机信号控制二位二通电磁换向阀，使得电，左位工作，油液压力下降，通过二位二通电磁换向阀流回油箱，从而保护系统。.实际工作过程中，若皮带机突然过载，即油缸无杆腔压力突然增大，此时可以通过设置压力溢流阀压力为定值，当油缸中的压力达到此值即通过溢流阀卸荷，活塞杆左移，过载消除，液压缸恢复原位，保持皮带拉压力在个很小的范围内变化。同理，油缸无杆腔压力突然减小时皮带轻载，活塞杆右移拉紧皮带。图液压原理图.电磁溢流阀.两位四通电磁阀.调速阀.液控单向阀.两位两通电磁阀.蓄能器.两位两通电磁阀.溢流阀.溢流阀.两位三通电磁阀.背压阀.液压泵.滤油器.油箱.液压元件的选择液压泵的计算与选择.确定液压泵的工作压力液压泵在启动，张紧和快退各工况都向系统供油，由表可知，最大工作压力为.，在出口节流调速中，由于此油路简单，故取进油路压力损失.。则泵的最高工作压力为.式确定液压泵的流量液压泵的流量应考虑液压缸最大工作流量和回路的泄露，常取回路泄露系数，如取.，则液压缸工作流量泵为泵.式选择液压泵的规格和型号根据,泵的值，查阅机械设计手册表选择型号为，额定流量，取，额定压力.，额定转速。驱动电机的计算和选择.由表可知，液压缸的最大输出功率在张紧阶段，此时的.，泵.，液压缸的总效率取.，则电动机驱动功率电为.式.式中。.选择电机的规格和型号考虑到需要的功率和电机的使用要求井下使用要考虑防爆及其安装和泵的连接形式等，由机械零件设计手册表查得，选择系列隔爆型异步电动机，型号为的电机满载转速。液压元件型号根据所拟定的液压系统图，计算通过各个元件的最大流量和最高工作压力，选择液压元件的规格。选好的元件规格如表所示。表元件的规格序号名称型号规格最大使用流量压力流量滤油器.液压泵.两位四通电磁阀.调速阀.液控单向阀两位两通电磁阀.两位两通电磁阀.蓄能器.溢流阀.溢流阀.两位三通电磁阀.背压阀.电磁溢流阀油管的计算和选择.吸油管道泵，通过流量，则吸油管内径为.式.根据机械设计手册表，取公称通径，外径，管子壁厚，管接头联接螺纹。.压油管道.，通过流量.，则压油管内径为公式同上，.，根据机械设计手册表，取公称通径，外径管子壁厚.，管接头联接螺纹.。.回油管道，通过流量.，则回油管内径为公式同上，.，根据机械设计手册表，取公称通径，外径，管子壁厚.，管接头联接螺纹。以上三种管皆为无缝钢管。蓄能器，油箱的选择.蓄能器的工作容积的确定根据蓄能器在系统中起保压，补充漏油和辅助动力源的作用，蓄能器的容积为.式.式中供液容积，有供油压力，.充油压力，.充气压力。考虑到蓄能器的功用，容积尽量取大些，能使系统的稳定供油时间更长些。由机械设计手册查表取型号为,公称容积为,压力为.的蓄能器，考虑到

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（图纸） yeyayuanlitu.dwg

（图纸） zongzhuangtu.dwg

（图纸） 端盖.dwg

（图纸） 缸底.dwg

（图纸） 活塞杆.dwg

（图纸） 控制电路图.dwg

（图纸） 液压缸装配图.dwg

（其他） 液压皮带张紧和监测装置设计论文.doc

（图纸） 液压原理图.dwg

（图纸） 液压装进装置装配图.dwg