雙活塞液壓漿體泵液力缸設(shè)計(jì)
雙活塞液壓漿體泵液力缸設(shè)計(jì),活塞,液壓,漿體泵液力缸,設(shè)計(jì)
雙活塞液壓漿體泵液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.題目來(lái)源,設(shè)計(jì)意義
(1)來(lái)源:礦山機(jī)械廠
(2)意義:目前全國(guó)的礦山正在有序的開(kāi)采,在開(kāi)采、提煉之后,最終的尾礦難以避免會(huì)有大量的殘留物,這些殘留物會(huì)污染環(huán)境,同時(shí)還存在運(yùn)輸和處理的困難,通常采用運(yùn)到尾礦處理廠進(jìn)行集中處理,但在礦山之中交通運(yùn)輸極其不方便,增加了漿體的運(yùn)輸困難和運(yùn)輸成本,為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)這個(gè)雙活塞液壓漿體泵進(jìn)行泵體管道輸送。
2.本課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展
中國(guó)是世界上最早使用管道運(yùn)輸流體的國(guó)家,最在公元前200多年,古人已建造了用打通的竹管連接起來(lái)的管道,用于運(yùn)送鹵水。這可以說(shuō)是現(xiàn)代管道運(yùn)輸?shù)碾r形。
1865年10月,美國(guó)人錫克爾用管徑50毫米的熟鐵管,修建了世界上第一條9千米長(zhǎng)的管道,用于輸送石油,他在沿線設(shè)了三臺(tái)泵,每小時(shí)輸油13立方米。
第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)修建了當(dāng)時(shí)稱雄世界的兩條長(zhǎng)距離管道:一條是原油管道,從得克薩斯州到賓尼亞州,全長(zhǎng)2158千米、管徑600毫米,日輸原油47770立方米;另一條是成品油管道,從得克薩斯州到新澤西州,全長(zhǎng)2745千米,日輸成品油37420立方米。這么長(zhǎng)的距離,怎么保證運(yùn)輸?shù)耐〞澈捅3忠欢ㄋ俣饶??原?lái)他們?cè)谌€按一定距離設(shè)有泵站。泵站配有電動(dòng)離心泵和程序啟停及調(diào)節(jié)運(yùn)量的設(shè)施。
70年代以后,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,管道運(yùn)輸又有長(zhǎng)足進(jìn)步,一些大型管道相繼問(wèn)世,1972年前蘇聯(lián)與東歐各國(guó)建成"友誼"輸油管道,總長(zhǎng)9700千米,管徑為1220和820毫米,年輸原油為1億噸。沿線每隔80~110千米設(shè)在一泵站,安裝有離心泵油泵和程序控制系統(tǒng),保證輸油管正常工作。1977年,美國(guó)在阿拉斯加州也建設(shè)了世界著名的輸油管道,這是一條伸入北極圈的管道,全長(zhǎng)1277千米,管徑1220毫米,沿線穿越3條山脈、34條河流和長(zhǎng)700千米的凍土帶。阿拉斯加管道共有12個(gè)中間泵站,每個(gè)泵站有4臺(tái)專用的航空燃?xì)廨啓C(jī)。整個(gè)管道年輸油能力為1億噸。
世界著名的輸氣管道當(dāng)屬橫貫加拿大全境的管道,管道總長(zhǎng)8500千米,管徑500~1000毫米,中間設(shè)46座壓氣站。年輸氣量達(dá)300億立方米。整個(gè)系統(tǒng)的管道和壓氣站,由多倫多市中心控制室用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遙控,并在屏幕顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。日常維護(hù)使用雙螺旋槳飛機(jī)在低空50米巡邏飛行,并定期派出人員在地面檢查。
用以輸數(shù)煤漿的管道,目前世界上輸煤量最大的是美國(guó)里梅薩煤漿管道,起點(diǎn)是美國(guó)亞利桑那州的卡因塔露天煤礦,終點(diǎn)是內(nèi)華達(dá)州的莫哈夫電廠。全長(zhǎng)439千米,管徑為457毫米和305毫米兩種。這條管道1970年建成,年輸煤量為450萬(wàn)噸。
我國(guó)的管道運(yùn)輸起步較晚,發(fā)展也比較緩慢。1958年,建成卡拉瑪依一烏魯木齊長(zhǎng)距離輸油管道,全長(zhǎng)295千米。1963年在四川修建了從川南到重慶的輸送天然氣管道,全長(zhǎng)54.7千米。目前中國(guó)各種用途的運(yùn)輸管道總長(zhǎng)為1.6萬(wàn)千米。
管道運(yùn)輸由于具有運(yùn)量大、運(yùn)輸成本低、易于管理等特點(diǎn)而倍受青睞,呈快速發(fā)展的趨勢(shì),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各國(guó)愈來(lái)愈重視輸煤管道的研究和應(yīng)用。隨著運(yùn)行管理的自動(dòng)化,進(jìn)入21世紀(jì)后,管道運(yùn)輸將會(huì)發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用。
3.完成課題的方法,步驟及技術(shù)手段
我設(shè)計(jì)的主要是漿體管道輸送的液壓系統(tǒng)部分,它為管道提供動(dòng)力來(lái)源,通過(guò)管道將壓力油輸送到三個(gè)置換罐,并且用低壓油來(lái)補(bǔ)充系統(tǒng)中管道的泄漏。具體的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案經(jīng)選擇,參考資料,有兩種方案較好。
方案一如圖1所示,由雙聯(lián)葉片泵作為動(dòng)力源,經(jīng)過(guò)換向閥按一定的規(guī)律分配給三個(gè)置換罐,實(shí)現(xiàn)吸漿和排漿的連續(xù)進(jìn)行,用泵給系統(tǒng)補(bǔ)充液壓油,完成工作循環(huán)。采用底部供油雙吸漿,單排漿的工作方式。通過(guò)不斷的調(diào)換缸體3的供油泵保證1、2、3三個(gè)缸能夠按照一定循環(huán)分配使用兩個(gè)油泵,使驅(qū)動(dòng)裝置同步運(yùn)動(dòng)而且保證一個(gè)泵不同時(shí)為兩個(gè)缸供油出現(xiàn)供油干擾。
方案二如圖2所示,與方案一不同的是采用頂部供油雙排漿,單吸漿的工作方式。 通過(guò)比較兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)可以看出:
首先:方案一采用底部供油,而工作時(shí)的主要壓力是排漿時(shí)活塞的向下運(yùn)動(dòng)。采用底部供油液壓泵只能在吸漿時(shí)直接作用到活塞上;而排漿則依靠其余兩個(gè)泵聯(lián)通油路的供應(yīng),不利泵原動(dòng)力的利用。
其次:雙吸漿,單排漿的工作方式,并且在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生死點(diǎn),供油時(shí)相互干擾。而方案二采用與方案一不同的是采用頂部供油雙排漿,單吸漿的工作方式,能夠保證漿體輸出的連續(xù)性;液壓泵直接能提供更平穩(wěn)的輸出動(dòng)力。余兩個(gè)泵聯(lián)通油路的供應(yīng),不利于泵原動(dòng)力的利用。
因此我選擇方案二作為本課題完成的技術(shù)手段。下面簡(jiǎn)單的介紹一下它的工作原理和工作循環(huán)過(guò)程。
方案(一)
方案(二)
方案(二)
假設(shè)初始狀態(tài):A缸在缸的頂部在向下排漿;B缸在缸的中央部在向下排漿;C缸在缸的底部在向上吸漿。(即使初始狀態(tài)不是假設(shè)狀態(tài),在按照我們?cè)O(shè)定的液壓回路運(yùn)行一段時(shí)間后也會(huì)逐步趨向這一循環(huán))。
循環(huán)狀態(tài)
各電磁閥的帶電狀態(tài)
泵
泵
缸體吸排漿狀態(tài)
活塞位置
序號(hào)
1Y
2Y
3Y
4Y
5Y
6Y
B
A
1
2
3
U
V
W
T0
—
+
—
+
—
—
1
2
排
排
吸
中
下
頂
TI
+
—
—
+
—
—
1
3
排
吸
排
下
頂
中
T2
—
—
+
—
+
—
2
3
吸
排
排
頂
中
下
T3
—
—
+
—
+
—
2
1
排
排
吸
中
下
頂
T4
—
—
+
—
—
+
3
1
排
吸
排
下
頂
中
T5
—
+
—
—
—
+
3
2
吸
排
排
頂
中
下
T6
—
+
—
+
—
—
1
2
排
排
吸
中
下
頂
4.完成課題的可行性
由于我國(guó)地礦豐富且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)現(xiàn)階段的交通運(yùn)力存在嚴(yán)重不足,而且礦山機(jī)械廠所處的地點(diǎn)往往交通不便,更增加了運(yùn)輸?shù)睦щy,因此大力發(fā)展礦漿的管道輸送有很重大的現(xiàn)實(shí)意義。本次設(shè)計(jì)的雙活塞泵液壓系統(tǒng)正符合尾礦漿體輸送的特點(diǎn),在實(shí)際工程中切實(shí)可行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中大多采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的零件,裝配和安裝方法容易符合實(shí)際,因此該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一種可行性好的方案。
5.預(yù)期成果
此系統(tǒng)對(duì)礦山采礦吸漿排漿系統(tǒng)進(jìn)行了改造,大大提高了效率。本次設(shè)計(jì)的雙活塞泵液壓系統(tǒng)正符合尾礦漿體輸送的特點(diǎn),在實(shí)際工程中切實(shí)可行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中大多采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的零件,裝配和安裝方法容易符合實(shí)際,因此該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一種可行性好的方案。
6.計(jì)劃進(jìn)度
計(jì)劃進(jìn)度
工作量
第1周—第2周
實(shí)習(xí)了解課題并完成開(kāi)題報(bào)告
第3周—第4周
原理圖
第5周—第6周
設(shè)計(jì)計(jì)算
第7周—第8周
零件圖
第9周—第10周
裝配圖
第11周—第13周
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第14周—第15周
論文檢查
第16周
答辯
6
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類型:共享資源
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活塞
液壓
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