2000×8000大型胶带制品平板硫化机液压系统毕业设计

摘要

本次设计题目为2000×8000大型胶带制品平板硫化机液压系统设计。平板硫化机的工作压力是由液压系统提供的。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用，高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善比例控制，伺服控制，数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化控制等开发性工作方面，更日益显示出显著的成绩。

本次设计中包含液压系统的概述，液压系统方案设计及工作原理图的拟订，液压系统的设计及计算，标准液压元件的计算及其选择，油箱的设计过程以及阀板的设计等几大部分。其中液压系统方案设计及工作原理图的拟订过程是非常重要的，液压系统的拟订是整个系统中的最重要环节。它对系统的性能，设计的合理性、先进性都有重要的作用。

在液压系统的设计及计算中包含液压系统的主要技术参数的确定，液压元件的设计选取及主要参数的确定，实际工作中的各个阶段的压力值，各个工作循环过程中所需的流量的确定，油泵的计算及选取，各个工作阶段所消耗的最大功率等内容。其中液压元件的设计选取及主要参数的确定中包括了柱塞的设计，工作缸的设计。

在标准液压元件的计算及选取中包括电机的选取，油管内径的确定，液压元件的选取和技术参数的校正等内容。

设计说明书的最后是油箱和阀板的设计过程。

关键词：平板硫化机；液压系统；工作原理；液压元件；阀板

Abstract

The theme of the design is 1800×10000 hydraulic system design of the large flat-curing. The work press of flat-curing is supplied by the hydraulic system. Hydraulic technology is one of the keys to realize modernization and control. All the countries have given much more attention on the development of hydraulic industry. At present, the hydraulic technology have made significant progress in achieving high-pressure, high-speed, high power, high efficiency, low noise, durable and highly integrated, as well as in the technology of proportional control, servo control, digital control, and so on. In addition, computer-aided design, computer simulation and optimization control of the development work of hydraulic components and hydraulic systems, demonstrated more significant results day by day.

The design includes the overview, case and initial design of working principal drawings and calculation of the hydraulic system, the calculation and selection of the hydraulic components, the process of the tank and the design of the valve plate, and so on. The case design and initial design of working principal drawings of the hydraulic are very important. Especially, the latter, which plays a vital role of the performance of the system, the reasonable and advanced of the design, is the most significant part of the system.

The design and calculation of the hydraulic system include the determination of the main technical parameters of the hydraulic system, the determination of the design, selection and the main parameters of hydraulic components, the determination of pressure values and the required flow of various process in the actual work, the calculation and selection of the pump, the maximum power consumption of various working process. And the determination of the design, selection and main parameters of the hydraulic components include the design of the plunger and the cylinder.

The calculation and selection of the standard hydraulic components, include motor selection, determination of the tubes’inner diameter, the selection of hydraulic components and the correction of technical parameters.

The final of the manual is the design process of the tank and the valve plate.

Keywords: Flat-curing; Hydraulic system; Hydraulic components; Working principle; valve plate

目录

第一章引言 (1)

第二章液压系统的概述 (3)

2.1 液压系统装置主要由以下五部分组成 (3)

2.2 液压传动具有以下一些优点 (3)

2.3 液压传动的缺点 (4)

第三章液压系统方案设计及工作原理图的拟订 (5)

3.1 液压系统的主机及工艺循环 (5)

3.2 液压系统的设计方案 (5)

3.3 拟订液压系统的工作原理图 (5)

第四章液压系统的设计及计算 (7)

4.1 液压系统的主要技术参数的确定 (7)

4.2 液压元件的设计选取及主要参数的确定 (7)

4.2.1 柱塞的设计 (7)

4.2.2 工作缸的设计 (8)

4.3 油泵的计算以及选取 (12)

第五章标准液压元件的计算和选取 (14)

5.1 电机的选择 (14)

5.2 油管内径的确定 (14)

5.3液压元件的选取 (15)

第六章油箱的设计过程 (17)

6.1 油箱的设计要点 (17)

6.2 油箱的尺寸计算 (18)

第七章安装板的设计 (19)

第八章结论 (20)

致谢...................................... 2错误！未定义书签。

第一章引言

橡胶工业在国民经济中占有及其重要的地位，肩负着自己艰巨而光荣的任务。

橡胶既是一类重要的结构材料，又具有一定的功能。由于橡胶具有独特的高弹性能，优异的疲劳强度，极好的电力绝缘性和耐磨性等，被广泛用于制造轮胎，减震制品，密封制品，化工防腐材料和绝缘材料。此外，它又可制成声学橡胶，磁性运输带，特种电热片等。因此，无论是在国防工业，交通运输，机械制造方面，还是在农业，医学卫生，日常生活方面，橡胶都有着极其广泛的用途。从现代化的尖端科学到日常生活用品，从宇航飞船到雨鞋，奶嘴，无处不留下橡胶的踪迹。

橡胶制品的主要原料是生胶，同时还要添加各种配合剂。采用纤维织物和金属材料做骨架。生胶通过塑炼，混炼，压出，压延和成型等基本工艺过程之后，成为半成品，但其物理机械性能较差，不能满足要求。因此，半成品需要硫化来改善其自身的物理机械性能和其他性能，使橡胶制品能更好的适应和满足使用的要求。

橡胶硫化的虽多，但按其使用的硫化条件不同，可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三种。按使用的硫化设备可分为硫化罐硫化，平板硫化机硫化，个体硫化机硫化，注压硫化等。就用途而言，平板硫化机的用途较多，所以平板硫化机硫化应用较广。一般的平板硫化机都是由液压系统来为其提供工作压力。

本次设计是一项平板硫化机的液压系统设计。本液压系统的主机是2000×8000平板硫化机。该平板硫化机为下缸式，采用高低压油配合，硫化过程中的平台的升降，系统的锁紧与保压等动作均由液压元件在液压系统的控制下自动完成。

我国的液压工业开始于本世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。自1964年从国外引进一些液压元件生产技术，同时进行自行设计液压产品以来，我国的液压件生产已从低压到高压形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。80年代起更加速了对西方先进技术的有计划引进，消化，吸收和国产化工作，以确保我国的液压技术能在产品质量，经济效益，人才培养，研究开发等各个方面全方位的赶上世界水平。

本设计以液压系统设计为主，主要介绍了液压系统的设计和计算过程：包括对于工作缸和柱塞的设计，计算和选取；油泵，电机的计算和选取；液压元件和辅助元件的选取；油箱和安装阀板的设计过程。通过本次设计，我对液压系统的设计方法有了

一个形象的了解，也掌握了液压系统设计的一些基本思想和方法。

由于在实践经验和理论知识方面存在不足，设计中会有错误和不当之处，请各位老师和同学指正。

第二章液压系统的概述

液压系统是以液体为工作介质来传递动力，是平板硫化机用以提供工作压力的动力部分，并被用来控制全套设备的动作次序。

2.1 液压系统装置主要由以下五部分组成

（1）能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式是液压泵，它给液压系统提供液压油。

（2）执行装置——把油液的液压能转换成机械能的装置。它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。

（3）控制装置——对系统中油液压力，流量或运动方向进行控制或调节的装置。

（4）辅助装置——上述三部分以外的其他装置。它们对保证系统正常工作也有重要的作用。

（5）传动介质——液压油。在液压系统中，液压油是传递动力和信号的工作介质。同时，它还起到润滑，冷却和防锈的作用。

2.2 液压传动具有以下一些优点

（1）在同等的体积下，液压装置能比电气装置生产出更多的动力，因为液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出30-40倍。在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%左右。

（2）液压装置工作比较平稳。由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。

（3）液压装置能在大范围内实现无极调速（调速范围可达2000），它可以在运动的过程中进行调速。

（4）液压传动易于实现自动化，这是因为它对液体压力，流量或流动方向易于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，接受远程控制。

（5）液压装置易于实现过载保护。液压元件能自行润滑，使用寿命较长。

（6）由于液压元件已实现了标准化，系列化和通用化，液压系统的设计，制造和使用都比较方便。液压元件的排列位置也具有较大的机动性。

（7）用液压传动来实现直线运动比用机械传动简单。

2.3 液压传动的缺点

（1）液压传动不能保证严格的传动化，这是由液压油液的可压缩性和泄露造成的。

（2）液压传动在工作过程中常有较多的能量损失，如摩擦损失，泄露等。

（3）液压传动对油温变化比较敏感。

（4）液压元件在制造精度上要求很高，因此它的造价较贵。

（5）要求有单独的能源。

（6）出现故障时不易找出原因。

总的来说，液压传动的优点是突出的，它的一些缺点有的现已大为改善，有的随着科学技术的发展而进一步得到克服。

第三章液压系统方案设计及工作原理图的拟订

3.1 液压系统的主机及工艺循环

本液压系统的主机为2000×8000快速升降的平板硫化机，该平板硫化机为下缸式结构，硫化过程中平台的升降，模具的推拉及开模等动作均由液压元件（液压缸）在液压系统的控制下自动完成。

本液压系统需要完成如下工艺循环：第一次排气，热板上升——排气保压——排气完，热板下降——第二次排气，热板上升——排气保压——排气完，热板下降——硫化，热板上升——硫化保压——补压——继续硫化保压——开模——硫化结束。

3.2 液压系统的设计方案

液压系统的拟订是整个系统的最重要环节，它对系统的性能，设计的合理性，先进性都有着重要的作用，参照同类型机器的液压系统，结合具体情况，确定具体设计方案如下：

（1）为实现速度调节和合理使用油泵，节省功率，采用高性能、低噪声的柱塞泵。（2）为防止系统中液压冲击影响油泵的工作，在泵的出口处设置单向阀。

（3）为了确保系统的保压能力，在与工作缸相连的部位设置液控单向阀，同时设置电接点压力表，在压力降低时随时补压。

（4）为保证人身和设备安全，防止由于意外原因造成过载损坏油泵，在油泵处设置电磁换向阀，既可保证系统的安全，又可以实现调速。

3.3 拟订液压系统的工作原理图

确定液压系统设计方案是拟订系统工作原理图的基础。而拟订系统工作原理是实现系统方案的一个重要步骤，在拟订原理图时要注意：

（1）防止回路间的相互干扰。

（2）尽量选用标准元件，减少非标准元件的使用。

（3）避免系统中存在多余的回路。