江苏大学成教本科毕业设12
J I A N G S U U N I V E R S I T Y
成教本科毕业设计（论文）
飞机维修升降平台液压系统设计Hydraulic system of aircraft maintenance lifting platform
学院名称：江苏大学
专业班级：2014级XX专业
学生姓名：
指导教师姓名：
指导教师职称：教授
函授站：
2016年2月
飞机维修升降平台液压系统设计
专业班级：学生姓名：
指导教师：职称：
摘要液压系统在工业工程中具有很广泛的应用。本次设计的内容是自行设计出飞机维修升降台液压系统，使其在稳定的工作压力下，各个执行元件能按照设计要求平稳的完成动作。
飞机维修升降台液压系统是一个顺序动作的回路。此说明书的主要任务是据所给的技术参数设计出满足工作要求的系统，使升降台的支撑由四个支腿缸控制，升降由二个升降缸控制，水平移动由一个移动缸控制。为了更好的完成工况要求，提高系统的可靠性，设置了一个备用泵和手摇泵。
本次设计内容主要包括缸的计算与选型，泵与电机的计算与选择，系统方案的拟定，主要液压元件及其他附件的选型，设计安装应注意的问题等等。通过对方案进行反复的调整与验算确定了系统的主要参数，并最终确定了系统，使设计基本达到了设计的要求。为了防止有意外的发生，系统采用自锁回路，在系统发生意外的情况下可以进行控制。
此设计的目的是使所设计的液压系统即能在工作上满足要求又能够在工艺上满足要求，使系统最终具有工作平稳可靠，结构简单紧凑的特点。同时在结构设计阶段，根据系统的实际情况对泵站、调压阀块、控制阀块进行了设计。最后是对一些液压附件参数的计算。
在设备使用的过程中，整个设备包括液压系统工作完全达到了用户的要求。在连续工作6h后，液压缸下降的幅度很小。
关键词：液压系统修正节流阀分流集流阀液压锁
Hydraulic system of aircraft maintenance lifting platform
Abstract Hydraulic systems have a very wide range of applications in industrial engineering. The content of the design is to designe a hydraulic system for aircraft maintenance lifting platform, and to make all the various components of it can complete the actions in accordance with the design requirements smoothly under a stable pressure.
Hydraulic system of aircraft maintenance lifting platform is a loop of sequential movements.The main task of this manual is, according to the given technical parameters, to design a system to meet the job requirements, so that the support of the platform can be controled by four outrigger cylinders, going up and down by two lifting cylinders, and the horizontal shifting by a mobile cylinder. In order to complete the requirements of the working conditions better, and improve system reliability, a back-up pump and hand pump were set up.
The design mainly includes the calculation and selection of tanks, pumps and motors, the development of system solutions, selection of the main hydraulic components and other attachments, and the issues that should be paid attention to of this design and installation, etc. Through the adjustment and check to the program repeatedly, the main parameters of the system were determined, and so was the system ultimately, so that the design meets the design requirements basically. In order to prevent the occurrence of an accident, the system use a self-locking loop, so that in the case of an accident occurred in the system, it could be controlled.
The purpose of this design is to make the hydraulic system designed can meet the demands at work, slso the requirements in the process, allowing the system to have characteristics of a smooth and reliable work, a simple and compact structure eventually. At the same time, in phase of the design of the structure, the pumping station, pressure regulation valve block, control valve block were designed according to the actual situation of the system. Finally, it’s to calculate the p arameters of the hydraulic annex.
In the process of using this equipment, the entire equipment, including the hydraulic system fully met the requirements of the user. After six hours of continuous work, the hydraulic cylinder had only a small decline.
Key words: Hydraulic system Amendment throttle valve Flow distributing and collecting valve Hydraulic lock
目录
第一章绪论 (1)
第二章计算液压执行元件主要参数 (4)
2.1 确定系统工作压力 (4)
2.2 确定液压缸的主要尺寸 (4)
2.2.1 支腿缸参数的计算 (5)
2.2.2 升降缸参数的计算 (6)
2.2.3 平台移动缸参数的计算 (7)
第三章计算液压系统动力元件主要参数 (9)
3.1 计算液压泵的参数.................................................................. 错误！未定义书签。
3.1.1 液压泵工作压力的确定................................................ 错误！未定义书签。
3.1.2 液压泵流量的确定........................................................ 错误！未定义书签。
3.1.3 液压泵型号的选择........................................................ 错误！未定义书签。
3.2 选定电动机参数...................................................................... 错误！未定义书签。
3.3 校核系统流量.......................................................................... 错误！未定义书签。第四章选择液压阀........................................................................ 错误！未定义书签。第五章设计阀块结构 ................................................................... 错误！未定义书签。
5.1 块体结构的确定...................................................................... 错误！未定义书签。
5.2 阀块结构尺寸的确定.............................................................. 错误！未定义书签。
5.3 阀块设计应注意的几个方面.................................................. 错误！未定义书签。第六章确定管道尺寸 ................................................................... 错误！未定义书签。
6.1 管道内径的计算...................................................................... 错误！未定义书签。
6.2 管道壁厚的计算...................................................................... 错误！未定义书签。
6.3 管接头的选取............................................................................ 错误！未定义书签。第七章设计和选用油箱............................................................... 错误！未定义书签。
7.1 油箱的用途与分类.................................................................... 错误！未定义书签。
7.2 油箱容积的计算...................................................................... 错误！未定义书签。
7.3 油箱外形尺寸的计算.............................................................. 错误！未定义书签。
7.4 油箱的结构设计...................................................................... 错误！未定义书签。
7.4.1 隔板的设置.................................................................... 错误！未定义书签。
7.4.2 吸油管与回油管的设置................................................ 错误！未定义书签。
7.4.3 顶盖及清洗孔的设置.................................................... 错误！未定义书签。
7.4.4 液面指示器的设置........................................................ 错误！未定义书签。
7.4.5 液压油箱的起吊............................................................ 错误！未定义书签。
7.4.6 油箱内表面的防腐处理................................................ 错误！未定义书签。第八章验算液压系统性能.......................................................... 错误！未定义书签。
8.1 液压系统压力损失.................................................................. 错误！未定义书签。
8.1.1 沿程压力损失的计算.................................................... 错误！未定义书签。
8.1.2 局部压力损失的计算.................................................... 错误！未定义书签。
8.1.3 总的压力损失................................................................ 错误！未定义书签。
8.2 计算系统的发热温升.............................................................. 错误！未定义书签。
8.2.1 系统发热功率的计算.................................................... 错误！未定义书签。
8.2.2 系统散热功率的计算.................................................... 错误！未定义书签。第九章选取液压辅助元件.......................................................... 错误！未定义书签。
9.1 冷却器的计算和选用.............................................................. 错误！未定义书签。
9.2 加热器的计算和选用.............................................................. 错误！未定义书签。
9.3 过滤器的选取.......................................................................... 错误！未定义书签。
9.4 液压工作介质的选取.............................................................. 错误！未定义书签。
9.5 空气滤清器的选取.................................................................. 错误！未定义书签。
9.6 液位计、液位控制器的选取.................................................. 错误！未定义书签。
9.7 温度计、温度控制器的选取.................................................. 错误！未定义书签。
9.8 测压接头、测压软管的选取.................................................. 错误！未定义书签。
9.9 压力表的选取.......................................................................... 错误！未定义书签。
9.10 减震器、橡胶接管的选取.................................................... 错误！未定义书签。
9.11 联轴器的选取 ........................................................................ 错误！未定义书签。
9.12 行程开关、软管的选取........................................................ 错误！未定义书签。结论......................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 . (10)
致谢 (12)
附录：飞机维修升降台液压系统设计图纸清单 (13)
第一章绪论
随着国民经济和机械工业的高速发展，液压技术越来越彰显一个国家的工业水平，而大飞机的制造和维修能力更是其中的一个代表。目前机场用维修升降平台车都是从国外进口的，价格非常昂贵，高达150多万元。我国高空作业机械生产企业从20世纪70年代起步，至今已有30多年的历史。近几年我国高空作业机械的发展主要表现在：品种数量不断增加，产品性能有较大提高，市场份额进一步扩大，优势互补，推动了行业的技术进步。但是，与国外此类行业相比，存在许多问题：部分企业技术创新能力较差，特殊产品仍以进口产品为主，基础零部件配套水平较差，专业化生产水平低，小作坊式企业较多。2004年我们成功研制的维修升降平台车不仅结束了这类车依赖进口的历史，而且其技术水平已领先于进口同类车型。由此可见，飞机维修升降台是维修飞机的需要，也是发展同类型液压升降技术和发展市场、企业和国民经济的需要[1]。
飞机维修升降平台车是一种液压传动、剪式升降平台可前后移动的车载式设备，是机场地服公司用于维修飞机座椅等的，由行走机构，液压机构，电动控制机构，支撑机构组成专用的一种升降机设备。液压油由齿轮泵形成一定的压力，经滤油器、电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀等进入液缸下端，使液缸的活塞向上运动，提升重物，液缸上端回油经电磁换向阀回到油箱，其额定压力通过溢流阀进行调整，通过压力表观察压力表读数值[2]。
考虑到维修升降平台车为汽车底盘改装成的车载式设备，设计时首先必须有4个刚性支腿(位于车辆前、后位置左右两侧各2个)将车辆支撑起来，以此增加设备使用过程中的稳定性和抗倾覆性能；主平台的升降由2个单作用双伸缩升降缸实现；主平台的伸缩由一个双作用缸实现。由于主平台的前端紧靠飞机，安全问题是必须首先要考虑的，在长达几个小时的工作时间内，平台不允许有明显的下降，即下降量必须符合规范的要求，否则就有可能损伤飞机，造成严重的事故；同时4个支腿也不得出现“软腿”现象，必须可靠地起到支撑作用[3]。
由于此设备靠近飞机工作，而且工作时间较长，因此对设备提出了一些特殊要求：
1. 其升起高度达数十米，使用时的稳定性和抗倾覆性能必须予以充分考虑；维修升降平台车在工作完成后要可靠撤离工作现场，保证飞机安全；对接飞机时必须保证不碰撞飞机；在长达几个小时的工作过程中，平台的下降量必须符合规范的要求，对液压元件尤其是液压锁提出了很高的要求。
2. 油缸的活塞向下运动(既重物下降)，液压油经电磁换向阀进入液缸上端，液缸下端回油经平衡阀、液控单向阀、节流阀、电磁换向阀回到油箱。为使重物下降平稳，制动安全可靠，在回油路上设置平衡阀，平衡回路、保持压力，使下降速度不受重物而变化，由节流阀调节流量，控制升降速度。为使制动安全可靠，防止意外，增加液控单向阀，即液压锁，保证在液压管线意外爆裂时能安全自锁。
3. 设备对液压元件的要求非常高，尤其是要求支腿缸及升降缸泄漏量非常小，以保证整车工作时的稳定性，为此设计时液压锁全部直接安装在液压缸上，并且要求密封性很好。
4. 在升降缸工作过程中，为提高起升速度，要求汽车发动机自动升速，为此分流集流阀必须选择自调式分流集流阀。
5. 升降平台可装载大量飞机零部件(比如飞机座椅)，有时可能出现偏载，导致2个升降缸负载压力偏差大，影响同步精度。解决办法是采用修正节流阀来减少或消除液动力对速度同步精度的影响。即让流经负载压力较高支路的流量有一小部分经过修正节流阀流入负载压力较低的支路，以使同步精度提高[4]。
在本设计中，各执行元件之间的工况、负载和工艺性能要求不同，为节省能源、提高系统的使用效率，采用集中供油的方式。根据负载和执行任务的不同，将执行元件分为支腿缸、升降缸和平台移动缸。油源为恒压源，用电磁溢流阀进行调压和卸荷。液压系统包括油泵、手摇泵、电机、操纵阀、液压锁、分(集)流阀、油缸、油箱及附件。起动电机带动油泵、控制操纵阀，通过分(集)流阀使升降平台上升或下降。
由于该车载式设备液压系统要求结构简单，控制精度高，没有很好的散热条件，系统采用阀控系统，开式回路。阀控系统的主要特点是系统效率低、控制精度高、响应快；在开式回路中，液压泵从油箱吸油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，压力油流经系统释放能量后，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。开式回路结构简单，散热性好[5-7]。
本设计系统中按功能来看主要有同步回路、锁紧回路及换向卸荷回路；按系统的结构来看主要有支腿缸回路、升降缸回路及平台移动缸回路，其次是液压源回路和冷却回路。根据上述工况对设备的特殊要求，本设计的重点在于升降缸采用的同步阀同步回路、自锁回路和调速回路，支腿缸采用的自锁回路和平衡回路，以及平台移动缸采用的节流调速回。
设计任务要求液压系统可靠性较高，不能中断供压力油，所以在系统中并联了一台备用泵以及在停电、无电或突然断电等紧急情况下使用的手摇泵以达到是系统复位的目的。手动系统与电动系统可使液压系统工作在有电和无电两种条件下，提高了设备的应急能力
和可靠性。
第二章 计算液压执行元件主要参数
2.1 确定系统工作压力
系统工作压力是根据设备类型，机构要求，技术水平,工况环境等而定的。具体选择参数见表2.1[5]。
表2.1 各类设备常用的工作压力 设备类型
压力范围/MPa 压力等级 说明 机床，压铸机，汽车 ＜7 低压
低燥声，高可靠性系统 农业机械，工矿车辆，注塑机，搬运机械，工程机械，冶金机械
7~21
中压 一般系统 油压机，冶金机械，挖掘机，重型机械
21~31.5
高压 空间有限，响应速度高，大功率下降低成本 金刚石压机，耐压实验机，飞机，液压机具 ＞31.5
超高压 追求大作用力，减轻重量
油缸的最高工作压力为14Mpa ，在系统计算之初，可初定液压系统工作压力为14Mpa ，总的压力损失为2~3MPa 。
2.2 确定液压缸的主要尺寸
通过设计任务书所给出的参数和系统的工作压力就可以确定液压缸的缸径和杆径。在这个计算过程中，要根据系统的实际工况进行圆整。所使用的主要计算公式为[5-7][13]：
????????????????????? ??--=2121114D d p p p F
D cm ηπ (2.1)
式中 D ——液压缸内径；
d ——活塞杆直径；
F ——工作循环中最大的外负载；
P 1——液压缸工作压力，初算时可取系统工作压力P p ；
P 2——液压缸回油腔背压力，初算时无法准确计算，可根据表2.2估计；
d/D——活塞杆直径与液压缸内径之比，可按表2.3选取；
η㎝——液压缸的机械效率，一般η㎝=0.9～0.97。这里取η㎝=0.95。
表2.2 执行元件背压的估计值
系统类型背压p2(Mpa)
中、低压系统0~8Mpa 简单的系统和一般轻载的节流调速系统0.2~0.5 回油路带调速阀的调速系统0.5~0.8 回油路带背压阀0.5~1.5 采用带补油泵的闭式回路0.8~1.5
中高压系统>8~16Mpa 同上比中低压系统高
50%~100%
高压系统>16~32Mpa 如锻压机械初算时背压可忽略不
计
表2.3 液压缸内径D与活塞杆直径d的关系
工作压力p/(Mpa) ≤2>2～5 >5～7 >7 d/D0.2～0.3 0.5～0.58 0.62～0.70 0.7 活塞杆直径可由d/D值算出，由计算所得的D与d值分别查表圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。这里取d/D=0.7。
2.2.1 支腿缸参数的计算
根据设计任务书和实际情况综合考虑，可以确定工作压力P1=10MPa。因为回油路带背压阀且为中高压系统，取回油腔背压力P2=1.5MPa×2=3MPa。外负载
F=10×103Kg×10N/Kg×1/4=2.5×104N，取机械效率η㎝=0.95，d/D=0.7。
(1) 计算液压缸的内径：
()
m .....D d P P P F
D cm 2264
2121102967011031950101014310524114-?=??????-?-??????=??
??????????????????? ??--=ηπ
查表[5-7]，将D 圆整为63mm ，即D =63mm 。则活塞杆直径d =0.7×63mm =44.1mm ，查表将d 圆整为45mm ，即d =45mm 。 (2) 计算作用面积：
无杆腔作用面积：2222211031206344m .mm D A -?=?==ππ。 有杆腔作用面积：()
22222222101530456344m .mm )d D (A -?=-?=-=
ππ。 (3) 验算：
- 2014年成人高校招生改革项目试点情况一览表
- 选课与退课-江苏大学教务处
- 江苏大学成人高等教育学士学位授予办法
- 江苏大学成人教育学院学生学籍登记表
- 江苏大学继续教育学院成人高等教育
- 江苏大学实验室安全考试
- 江苏大学课程考核情况分析
- 江苏大学试题
- 2019江苏大学小学教育教育学专业真题回忆
- 江苏大学电路原理2020年春期末考试题
- 江苏大学继续教育学院成人高等教育
- 江苏大学电工电子复习题
- 2016年-2018年江苏大学617教育学专业综合考研真题试题试卷汇编
- 江苏大学成人高等教育毕业论文模板
- 关于江苏大学继续教育学院含2010级后成考在籍学生学号的编码说明
- 江苏大学成人高等教育毕业论文模板
- 江苏大学成人高等教育学士学位授予办法
- 江苏大学成人教育学院学生学籍登记表
- 江苏大学部分认可的学报
- 江苏大学成人高等教育毕业设计说明书(论文)模板(理工类)