第一篇：液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計開題報告（寫寫幫整理）

2012級畢業(yè)設(shè)計

液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計

學 生 姓 名

楊 曉 帆

學 號 1201010038 所在學院名稱 機械工程學院 專 業(yè) 名 稱 機械制造與自動化 指導教師姓名 胡 賓 偉

開題報告

液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計

一、課題研究的目的和意義：

在生產(chǎn)實踐中我們經(jīng)常會遇到一些將重物如機床笨重的子、井下的軌道等在沒有起吊設(shè)備的情況下移動或抬起，僅靠人工操作是很困難的，這就需要用到千斤頂來幫助我們。千斤頂與我們的生活密切相關(guān)，在建筑、鐵路、汽車維修等部門均得到廣泛的應用，因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接或間接影響到這些部門的正常運轉(zhuǎn)和工作。千斤頂，英文（Jack）是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設(shè)備。它有機械式和液壓式兩種。千斤頂主要用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。千斤頂作為一種使用范圍廣泛的工具，采用了最優(yōu)質(zhì)的材料鑄造，保證了千斤頂?shù)馁|(zhì)量和使用壽命。

本次對液壓千斤頂進行設(shè)計可以了解液壓千斤頂?shù)脑硪约皯?。通過查閱大量文獻，和對千斤頂各部件進行設(shè)計、繪制不但熟悉了千斤頂內(nèi)液壓傳動原理還使得我對一些繪圖軟件的操作更加熟練。同時也在以前書本學習的基礎(chǔ)上對液壓傳動加深了理解。液壓千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限、起升速度慢。

二、液壓千斤頂技術(shù)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀：

國外發(fā)展情況: 早在20 世紀40 年代,臥式千斤頂就已經(jīng)開始在國外的汽車維修部門使用,但由于當時設(shè)計和使用上的原因,其尺寸較大,承載量較低。后來隨著社會需求量的增大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展,在90 年代初國外絕大部分用戶已以臥式千斤頂替代了立式千斤頂。在90 年后期國外研制出了充氣千斤頂和便攜式液壓千斤頂?shù)刃滦颓Ы镯?。充氣千斤頂是由保加利亞一汽車運輸研究所發(fā)明的,它用有彈性而又非常堅固的橡膠制成。使用時,用軟管將千斤頂連在汽車的排氣管上,經(jīng)過15～20 秒,汽車將千斤頂鼓起,成為圓柱體。這種千斤頂可以把115t 重的汽車頂起70cmPower-Riser Ⅱ型便攜式液壓千斤頂則可用于所有類型的鐵道車輛,包括裝運三層汽車的貨車、聯(lián)運車以及高車頂車輛。同時它具有一個將負載定位的機械鎖定環(huán),一個三維機械手,一個全封閉構(gòu)架以及一個用于防止雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng)的外置過濾器。另外一種名為Truck Jack 的便攜式液壓千斤頂則可用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向架彈簧進行快速的現(xiàn)場維修。該千斤頂能在現(xiàn)場從側(cè)面對裝有70～125t 級轉(zhuǎn)向架的大多數(shù)卸載貨車進行維修,并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。它適用于車間或軌道上無需使用鋼軌道碴或軌枕作承。

國內(nèi)發(fā)展情況: 我國千斤頂技術(shù)起步較晚,由于歷史的原因,直到1979 年才接觸到類似于國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過全面改進和重新設(shè)計,在外形美觀,使用方便, 承載力大,壽命長等方面,都超過了國外的同類產(chǎn)品, 并且迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設(shè)計與制造的實踐,除了臥式千斤頂以外,我國的千斤頂還規(guī)格齊全,形成系列產(chǎn)品。

隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車隨車千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?同時隨著市場競爭的加劇,用戶要求的不斷變化,將迫使千斤頂?shù)脑O(shè)計質(zhì)量要不斷提高,以適應用戶的需求。用戶喜歡的、市場需要的千斤頂將不僅要求重量輕,攜帶方便,外形美觀,使用可靠,還會對千斤頂?shù)倪M一步自動化,甚至智能化都有所要求。如何充分利用經(jīng)濟、情報、技術(shù)、生產(chǎn)等各類原理知識,使千斤頂?shù)脑O(shè)計工作真正優(yōu)化?如何在設(shè)計過程中充分發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造性勞動和集體智慧,提高產(chǎn)品的使用價值及企業(yè)、社會的經(jīng)濟效益? 如何在知識經(jīng)濟的時代充分利用各種有利因素,對資源進行有效整合等等都將是我們面臨著又必須解決的重要的問題。

三、液壓千斤頂?shù)姆诸悾?/p>

通用液壓千斤頂：

通用液壓千斤頂適用于起重高度不大的各種起重作業(yè)。它由

1、油室

2、油泵

3、儲油腔

4、活塞

5、搖把

6、油閥等主要部分組成。

工作時，只要往復扳動搖把，使手動油泵不斷向油缸內(nèi)壓油，由于油缸內(nèi)油壓的不斷增高，就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上運動。打開回油閥，油缸內(nèi)的高壓油便流回儲油腔，于是重物與活塞也就一起下落。專用液壓千斤頂：

專用液壓千斤頂使專用的張拉機具，在制作預應力混凝土構(gòu)件時，對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。

穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束，它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點是：沿拉伸機軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨錨固。

四、液壓千斤頂?shù)脑恚?/p>

從原理上來說，液壓千斤頂所基于的原理為帕斯卡原理，即：液體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。

千斤頂有外殼、大活塞、小活塞、扳手、油箱等部件組成。工作原理是扳手往上走帶動小活塞向上，油箱里的油通過油管和單向閥門被吸進小活塞下部，扳手往下壓時帶動小活塞向下，油箱與小活塞下部油路被單向閥門堵上，小活塞下部的油通過內(nèi)部油路和單向閥門被壓進大活塞下部，因杠桿作用小活塞下部壓力增大數(shù)十倍，大活塞面積又是小活塞面積的數(shù)十倍，由手動產(chǎn)生的油壓 被擠進大活塞，由帕斯卡原理知大小活塞面積比與壓力比相同。這樣一來，手上的力通過扳手到小活塞上增大了十多倍(暫按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暫按15倍)，到大活塞（頂車時伸出的活動部分）力量=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以產(chǎn)生20X225=4500公斤（4.5噸）的力量。工作原理就是如此。當用完后，有一個平時關(guān)閉的閥門手動打開，油就靠汽車重量將油擠回油箱。

五、液壓千斤頂?shù)陌l(fā)展前景與趨勢:(1)小型化、集成化液壓千斤頂元件有些使用場合的空間有限，要求液壓千斤頂元件外形尺寸盡量小，小型化是主要發(fā)展的趨勢。

(2)組合化、智能化最常見的組合是帶閥、帶開關(guān)的液壓千斤頂。在物料搬運中，還使用了千斤頂、氣動夾頭和真空吸盤的組合體，同時配有電磁閥，程控器，結(jié)果緊湊，占用空間小，行程可調(diào)。

(3)精密化目前開發(fā)了非圓活塞千斤頂、帶導桿千斤頂?shù)龋蓽p小普通千斤頂活塞桿工作時的擺轉(zhuǎn)；為了使千斤頂精確定位，開發(fā)了制動千斤頂。并使用了傳感器、比例閥等實現(xiàn)反饋控制，定位精密達0.01mm,在精密千斤頂方面已開發(fā)了0.3mm/s低速千斤頂和0.01NMpa的減壓閥也已開發(fā)出來。(4)高速化目前千斤頂?shù)幕钊俣确秶鸀?0-750mm/s。為了提高生產(chǎn)率，自動化的節(jié)拍正在加快。今后要求千斤頂?shù)幕钊俣忍岣叩?-10m/s。與此相應，閥的響應速度也將加快，要求由現(xiàn)在的1/100秒秒級提高到1/1000秒級.(5)高壽命、高可靠性和智能診斷功能液壓元件大多用于自動化生產(chǎn)中，元件的故障往往會影響設(shè)備的運行，使生產(chǎn)線停止工作，造成嚴重的經(jīng)濟損失，因此，對液壓元件的工程可靠性提出了更高的要求。

(6)節(jié)能、低功耗液壓元件的低功耗能夠節(jié)約能源，并能更好地與微電子技術(shù)相結(jié)合。功耗小于0.5w的電磁閥已成為商品化，可由計算機直接控制。

六、課題的研究內(nèi)容及解決的主要問題: 1．了解液壓千斤頂?shù)难芯楷F(xiàn)狀，以及液壓千斤頂在國內(nèi)外的使用情況，以及存在的一些問題。

2．了解液壓千斤頂?shù)慕M成以及液壓千斤頂?shù)脑敿殬?gòu)造、各個零件的尺寸功能以及組裝方法。

3．了解液壓千斤頂?shù)姆诸悺?．了解液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?．了解液壓千斤頂?shù)陌l(fā)展前景與趨勢。6．對液壓千斤頂進行詳細的設(shè)計工作。

七、研究思路及方法: 1．在圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查詢相關(guān)的書籍，了解相關(guān)的知識。2．與指導老師和同學交流相關(guān)的知識、經(jīng)驗。3．制定詳細的設(shè)計的液壓千斤頂設(shè)計目標。4.計算液壓千斤頂以及各個零件的詳細數(shù)據(jù)。

第二篇：液壓千斤頂設(shè)計論文

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目 錄

1、引言..................................................................1 1.1 液壓千斤頂?shù)姆诸?................................................1

2、液壓千斤頂發(fā)展現(xiàn)狀及常見故障排除......................................1 2.1 國外發(fā)展情況.....................................................1 2.2 國內(nèi)發(fā)展情況.....................................................2 2.3 液壓千斤頂?shù)奶攸c.................................................2 2.4 液壓千斤頂優(yōu)缺點.................................................2 2.5 液壓千斤頂常見故障排除...........................................3

3、液壓千斤頂?shù)慕M成結(jié)構(gòu)及工作原理........................................3 3.1 液壓千斤頂?shù)慕M成.................................................3 3.2 液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖...............................................4 3.3 液壓千斤頂工作原理...............................................4

4、液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計....................................................5 4.1 內(nèi)管設(shè)計.........................................................5 4.2 外管設(shè)計.........................................................6 4.3 活塞桿設(shè)計.......................................................6 4.4 導向套的設(shè)計.....................................................7 4.5 液壓千斤頂活塞部位的密封.........................................9

5、液壓千斤頂裝配圖.....................................................10

6、結(jié)論.................................................................11 參考文獻................................................................12 致謝....................................................................13

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1、引言

液壓千斤頂是典型的利用液壓傳動的設(shè)備，液壓千斤頂具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、攜帶方便、性能可靠等優(yōu)點，被廣泛應用于流動性起重作業(yè), 是維修、汽車、拖拉機等理想工具。其結(jié)構(gòu)輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程內(nèi)頂升重物的輕小起重設(shè)備。本次對液壓千斤頂進行設(shè)計可以了解液壓千斤頂?shù)脑硪约皯?。通過查閱大量文獻，和對千斤頂各部件進行設(shè)計使我熟悉了千斤頂內(nèi)液壓傳動原理，同時也在以前書本學習的基礎(chǔ)上對液壓傳動加深了理解。1.1 液壓千斤頂?shù)姆诸?/p>

液壓千斤頂分為通用和專用兩類。

通用液壓千斤頂適用于起重高度不大的各種起重作業(yè)。它由油室、油泵、儲油腔、活塞、搖把、油閥等主要部分組成。

工作時，只要往復扳動搖把，使手動油泵不斷向油缸內(nèi)壓油，由于油缸內(nèi)油壓的不斷增高，就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上運動。打開回油閥，油缸內(nèi)的高壓油便流回儲油腔，于是重物與活塞也就一起下落。

專用液壓千斤頂使專用的張拉機具，在制作預應力混凝土構(gòu)件時，對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。

2、液壓千斤頂發(fā)展現(xiàn)狀及常見故障排除

2.1 國外發(fā)展情況

早在20世紀40年代，臥式千斤頂就已經(jīng)開始在國外的汽車維修部門使用，但由于當時設(shè)計和使用上的原因，其尺寸較大，承載量較低。后來隨著社會需求量的增大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展，在90年代初國外絕大部分用戶已以臥式千斤頂替代了立式千斤頂。在90年后期國外研制出了充氣千斤頂和便攜式液壓千斤頂?shù)刃滦颓Ы镯敗３錃馇Ы镯斒怯杀＜永麃喴黄囘\輸研究所發(fā)明的，它用有彈性而又非常堅固的橡膠制成。使用時，用軟管將千斤頂連在汽車的排氣管上，經(jīng)過15～20秒，汽車將千斤頂鼓起，成為圓柱體。這種千斤頂可以把115t重的汽車頂起70cm。Power-Riser Ⅱ型便攜式液壓千斤頂則可用于所有類型的鐵道車輛，包括裝運三層汽車的貨車、聯(lián)運車以及高車頂

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車輛。同時它具有一個將負載定位的機械鎖定環(huán)，一個三維機械手，一個全封閉構(gòu)架以及一個用于防止雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng)的外置過濾器。另外一種名為Truck Jack 的便攜式液壓千斤頂則可用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向架彈簧進行快速的現(xiàn)場維修。該千斤頂能在現(xiàn)場從側(cè)面對裝有70～125t級轉(zhuǎn)向架的大多數(shù)卸載貨車進行維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。它適用于車間或軌道上無需使用鋼軌道碴或軌枕作承。2.2 國內(nèi)發(fā)展情況

我國千斤頂技術(shù)起步較晚，由于歷史的原因直到1979年才接觸到類似于國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過全面改進和重新設(shè)計，在外形美觀、使用方便、承載力大、壽命長等方面，都超過了國外的同類產(chǎn)品，并且迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設(shè)計與制造的實踐，除了臥室斤頂以外，我國研究規(guī)格齊全并形成系列產(chǎn)品。2.3 液壓千斤頂?shù)奶攸c

液壓千斤頂是一種將密封在油缸中的液體作為介質(zhì)，把液壓能轉(zhuǎn)換為機械能從而將重物向上頂起的千斤頂。它結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、舉升力大、易于維修。但同時制造精度要求較高，若出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象將引起舉升汽車的下降，保險系數(shù)降低，使用其舉升時易受部位和地方的限制。傳統(tǒng)液壓千斤頂由于手柄、活塞、油缸、密封圈、調(diào)節(jié)螺桿、底座和液壓油組成。它利用了密閉容器中靜止?jié)L體的壓力以同樣大小向各個方向傳遞的特性。

2.4 液壓千斤頂優(yōu)缺點

液壓傳動的優(yōu)點:（1）體積小、重量輕，例如同功率液壓馬達的重量只有電動機的10％～20%。因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊；（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達1：2000(一般為1：100)。（3）換向容易，在不改變電機旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實現(xiàn)工作機構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復運動的轉(zhuǎn)換；（4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制；（5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長；（6）操縱控制簡便，自動化程度高；（7）容易實現(xiàn)過載保護。（8）液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化、便于設(shè)計、制造和使用。

液壓傳動的缺點:（1）使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔；（2）對液壓元件

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制造精度要求高，工藝復雜，成本較高；（3）液壓元件維修較復雜，且需有較高的技術(shù)水平；（4）液壓傳動對油溫變化較敏感，這會影響它的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15℃~60℃范圍內(nèi)較合適；（5）液壓傳動在能量轉(zhuǎn)化的過程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力大，流量損失大，故系統(tǒng)效率較低。

2.5 液壓千斤頂常見故障排除 重載時頂桿不能升起。當千斤頂頂?shù)侥骋桓叨群?，頂桿就不再升高這表明千斤頂內(nèi)缺少工作油，應予補足。頂桿抖動。這說明回油閥關(guān)閉不嚴，可將回油閥針再向里擰緊一些。若仍不能頂起，且壓桿周圍漏油，則為頂桿密封圈損壞，應予更換。若不能頂起且壓桿周圍也無漏油，再檢查回油閥和進油閥門能否關(guān)嚴包括壓桿筒體端面接合處的密封墊圈情況若上述均無異常，則為頂桿密封圈損壞或其固定螺栓松動，應予更換或擰緊?？蛰d時頂桿就不能升起。首先檢查千斤頂?shù)挠土?，不足時應添加。若千斤頂不缺油可將千斤頂回油閥針松開，拆下加油孔油塞，然后用腳踩住千斤頂?shù)鬃?，雙手向上拔起頂桿再壓下去，如此反復拔、壓頂桿幾次，以排除空氣若做完上述檢查后，擰緊加油孔油塞和回油閥，再試空頂若此時頂桿仍不能上升，應將千斤頂放平，拆去回油閥，檢查閥與座的接觸情況是否良好，若有臟物，應予清除若有坑、槽、不平應予更換。最后檢查進油閥門是否密封良好，頂桿密封圈有無損壞或脫落，若有則及時更換。漏油。千斤頂?shù)穆┯筒课欢嘣谧c筒體結(jié)合處、頂桿周圍、回油閥的鎖緊螺紋處、加油孔的固定油塞處、壓桿周圍等。漏油原因多為密封墊圈損壞必須及時更換。

3、液壓千斤頂?shù)慕M成結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 液壓千斤頂?shù)慕M成

液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。

動力元件（油泵）它的作用是把液體利用原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液壓力能，是液壓傳動中的動力部分。

執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達）它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉(zhuǎn)運動。

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控制元件 包括壓力閥、流量閥和方向閥等，它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液壓動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調(diào)節(jié)控制。

輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及郵箱等，它們同樣十分重要。

工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

3.2 液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖

液壓千斤頂結(jié)構(gòu)圖1所示，工作時通過上移6手柄使7小活塞向上運動從而形成局部真空，油液從郵箱通過單向閥9被吸入小油缸，然后下壓6手柄使7小活塞下壓，把小油缸內(nèi)的液壓油通過10單向閥壓入3大油缸內(nèi)，從而推動2大活塞上移，反復動作頂起重物。通過1調(diào)節(jié)螺桿可以調(diào)整液壓千斤頂?shù)钠鹗几叨?，使用完畢后扭轉(zhuǎn)4回油閥桿，連通3大油缸和郵箱，油液直接流回郵箱，2大活塞下落，大活塞下落速度取決于回油閥桿的扭轉(zhuǎn)程度。

圖1 液壓千斤頂內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 液壓千斤頂工作原理

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圖2 液壓千斤頂工作原理圖

1—油箱 2—放油閥 3—大缸 4—大活塞 5—單向閥 6—杠桿手柄 7—小活塞 8—小缸體

9—單向閥

液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砣鐖D所示，大缸體3和大活塞4組成舉升缸；杠桿手柄

6、小缸體

8、活塞

7、單向閥5和9組成手動液壓泵?；钊透左w之間保持良好的配合關(guān)系，又能實現(xiàn)可靠的密封。當抬起手柄6，使小活塞7向上移動，活塞下腔密封容積增大形成局部真空時，單向閥9打開，油箱中的油在大氣壓力的作用下通過吸油管進入活塞下腔，完成一次吸油動作。當用力壓下手柄時，活塞7下移，其下腔密封容積減小，油壓升高，單向閥9關(guān)閉，單向閥5打開，油液進入舉升缸下腔，驅(qū)動活塞4使重物G上升一段距離，完成一次壓油動作。反復地抬、壓手柄，就能使油液不斷地被壓入舉升缸，使重物不斷升高，達到起重的目的。如將放油閥2旋轉(zhuǎn)90°（在實物上放油閥旋轉(zhuǎn)角度是可以改變的），活塞4可以在自重和外力的作用下實現(xiàn)回程。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程。

4、液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計液壓千斤頂?shù)念~定載荷為19600N，初定額定壓力為15Mpa。千斤頂?shù)淖畹褪褂酶叨葹?92mm,最高使用高度為277mm。4.1 內(nèi)管設(shè)計

根據(jù)以上設(shè)計要求可以得到如下計算結(jié)果：

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F=P×A 得到A=19600/9.8/150=13.3cm2

所以內(nèi)管的直徑D=42mm，長為115mm,有效長度為85mm 這里： F=外部作用力（㎏f）A=內(nèi)管的作用面積(cm2)P=被傳遞的壓力（㎏f/cm2）

內(nèi)管的壁厚δ為 δ=δ0+C1+C2

根據(jù)公式δ0>PmaxD/2δp(m)δp=δb/N 查機械設(shè)計手冊可知δb=550（無縫鋼管，牌號20）N為安全系數(shù)一般取5 δ0>15×0.042/(2×550/5)=0.002m=2mm δ=δ0+C1+C2=3mm 上式中C1為缸筒外徑公差余量

C2為腐蝕余

缸筒壁厚的驗算

根據(jù)公式Pn≤0.35δs(D12-D2)/D12MPa 0.35×550×0.00054/0.002304=50MPa Pn=15MPa 所以缸筒的臂厚完足滿足設(shè)計需要的要求。4.2 外管設(shè)計

立式千斤頂?shù)耐夤苤饕淖鳛槭怯脕韮Υ娑嘤嗟囊簤河?，在無電動源作用的情況下，外管起了一個油箱的作用。

由上可知道內(nèi)管的內(nèi)徑為42mm 可得V內(nèi)=AH=3.14×2.12×8.5=117.7cm2 外管的外徑D=66mm 可得V外=AH=3.14×3.32×10=341.94cm2 △V= V外-V內(nèi)=341.94-117.7=224.24cm2 所以△V>V內(nèi)，完全滿足要求。4.3 活塞桿設(shè)計

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活塞桿是液壓缸傳遞力的重要零件，它承受拉力，壓力，彎力，曲力和振動沖擊等多種作用力，所以必須有足夠的強度和剛度，由于千斤頂?shù)囊簤焊谉o速比要求，可以根據(jù)液壓缸的推力和拉力確定。

可根椐內(nèi)管的內(nèi)徑D=42mm，初步確定活塞桿的外徑為d=30mm 活塞桿強度的計算：

活塞桿在穩(wěn)定的工況下，只受縱向推力，可按下式進行計算 δ=F×10-6/(nd2/4)<= δp MPa 可得δ=19600×10/(0.03×3.14/4)=27.7 查表可知δp的許用應力為100-110MPa（無縫鋼管）所以δ<δp

所以活塞桿的設(shè)計要求強度完全滿足。

活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗算可以用實用驗算法活塞桿彎曲計算長度為Lf= KSm具體可以根據(jù)機械設(shè)計手冊表中選取。4.4 導向套的設(shè)計

活塞桿導向套裝在內(nèi)管的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進行導行，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，導向套采用非耐磨材料時，內(nèi)圈可設(shè)導向環(huán)，用以作活塞桿的導向。-6

圖3 導向套

根據(jù)千斤頂?shù)氖芰Ψ绞?，可以作以下分?/p>

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圖4 活塞桿導向套受力分析圖

如圖4所示，垂直安放的千斤頂，無負載導向裝置，受偏心軸向載荷9800N,L=0.1m時

M0=F1L Nm Fd=K1 M0/LG N 可得M0=9800×0.1=9800Nm Fd= K1 M0/LG（N）

可得Fd=1.5×9800/0.057=2.5×105N 在上式中

Fd-----------------導向套承受的載荷，N M0----------------外力作用于活塞上的力矩，N.m F1-----------------作用于活塞上的偏心載荷，N L------------------載荷作用的偏心矩，m

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LG-----------------活塞至導向套間距，m。D、d---------------分別為活塞及活塞桿外徑，m 4.5 液壓千斤頂活塞部位的密封

圖5 液壓千斤頂活塞部位密封圖

在大活塞與大油缸配合部位采用的尼龍碗形密封件與O形密封圈組合而成的組合密封裝置，由于橡膠具有良好的彈性，受力時迫使尼龍碗的唇邊與缸壁貼合，起良好的密封作用。

缺點如圖：

圖6 液壓千斤頂活塞密封缺點分析圖

密封圈處在小孔口，缸中的超高壓工作油在限位孔處存在極大的壓力差，會使密封圈在此處遭受極大的撕拉作用。從而產(chǎn)生損傷，形成軸向溝痕。此溝痕隨著起重物的加

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重，限位孔直徑的增大以及超越限位孔次數(shù)的增多而變大加深，最終會破壞了密封圈的密封性能。致使活塞不能推動重物上升。為此。要求密封圈材質(zhì)的強度要高。由于面柱與面柱面的配合始終存在一定的誤差，為了避免因為油液單獨進入一邊空隙造成壓力不平衡而引起活塞卡死現(xiàn)象，可以在活塞與大油缸配合的活塞頭上適當開辟油溝，平衡各邊壓力。

5、液壓千斤頂裝配圖

圖7液壓千斤頂

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圖8 單向閥裝配圖

6、結(jié)論

畢業(yè)設(shè)計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的學習機會，通過這次對液壓千斤頂理論知識和實際設(shè)計的相結(jié)合，鍛煉了我的綜合運用所學專業(yè)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范能力以及其他專業(yè)知識水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力以及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在，提高是有限的但卻是全面的，正是這一次畢業(yè)設(shè)計讓我積累了許多實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝起來，也必然讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。

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參考文獻

XXXXX 主編 《液壓與氣壓傳動》 機械工業(yè)出版社，2009 XXXXX 主編 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 國防科技大學出版社，2008 XXXX 主編 《公差配合與幾何精度檢測》 人民郵電出版社，2007 XXXX 主編 《液壓原件》 機械工業(yè)出版社，1982 XXXX 主編 《液壓傳動》 冶金工業(yè)出版社，1998 XXXX，XXXX主編?！兑簤簜鲃痈耪摗?機械工業(yè)出版社，1992 XXXX主編。《液壓原件》 機械工業(yè)出版社，1982 XXXX主編。《液壓傳動》 中央廣播電視大學出版社，1995 XXXX主編。《液壓傳動》 冶金工業(yè)出版社。1998

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致謝

大學四年即將結(jié)束，在這短短的四年里，讓我結(jié)識了許許多多熱心的朋友、工作嚴謹教學相幫的教師。畢業(yè)設(shè)計的順利完成也脫離不了他們的熱心幫助及指導老師的精心指導，在此向所有給予我此次畢業(yè)設(shè)計指導和幫助的老師和同學表示最誠摯的感謝。

畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年的總結(jié)，因而投入了極大的熱情和很高的積極性，更幸得指導老師的悉心指導，使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，感謝老師在百忙之中還時常來對我們進行指導，老師總是不厭其煩，耐心細心的指導我們，讓我們受益匪淺。同時老師實事求是，不擺架子的作風也讓我很是敬佩。

其次，要向給予此次畢業(yè)設(shè)計幫助的老師們，以及同學們以誠摯的謝意，在整個設(shè)計過程中，他們也給我很多幫助和無私的關(guān)懷，在此感謝他們。

本次的設(shè)計是老師和同學共同完成的結(jié)果，在設(shè)計的一個月里，我們合作的非常愉快，從中學到的知識是我人生中的一筆寶貴財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W們表示誠摯的感謝！

第三篇：液壓千斤頂設(shè)計說明書

液壓千斤頂研究設(shè)計報告

一、液壓千斤頂功能分析。

千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設(shè)備。它有機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費力，一般只用于機械維修工作，在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂又稱油壓千斤頂，是一種采用柱塞或液壓缸作為剛性頂舉件的千斤頂，其結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限，起升速度慢。

液壓千斤頂充分運用了帕斯卡原理，實現(xiàn)了力的傳遞和放大，使得用微小的力就可以頂起重量很大的物體。在液壓千斤頂中，除了其自身所具有的元件外，還需要一種很重要的介質(zhì)，即工作介質(zhì)，又叫液壓油。液壓油的好壞直接影響到千斤頂能否正常地工作。因此，就需要液壓油具有良好的性能。在液壓千斤頂中，液壓油所應該具備的功能有以下幾點：

1．傳動，即把千斤頂中活塞賦予的能量傳遞給執(zhí)行元件。

2．潤滑，對活塞、單向閥、回油閥桿和執(zhí)行元件等運動元件進行潤滑。3．冷卻，吸收并帶出千斤頂液壓裝置所產(chǎn)生的熱量。

4．防銹，防止對液壓千斤頂內(nèi)的液壓元件所用的金屬產(chǎn)生銹蝕。除此之外，液壓油還需要有以下這些工作性能的要求。1．可壓縮性。可壓縮性小可以確保傳動的準確性。2．粘溫特性。要有一個合適的粘度并隨溫度的變化小。

3．潤滑性。油膜對材料表面要有牢固的吸附力，同時油膜的抗擠壓強度要高。

4．安定性。油不能因熱、氧化或水解而變化，使用的壽命要長。5．相容性。對金屬、密封件、橡膠軟管、涂料等有良好的相容性。液壓千斤頂廣泛使用在電力維護，橋梁維修，重物頂升，靜力壓樁，基礎(chǔ)沉降，橋梁及船舶修造，特別在公路鐵路建設(shè)當中及機械校調(diào)、設(shè)備拆卸等方面。由于液壓用途廣泛，所以行程范圍也需要比較廣。

二、液壓千斤頂工作原理

液壓千斤頂工作時，扳手往上走帶動小活塞向上，油箱里的油通過油管和單向閥門被吸進小活塞下部，扳手往下壓時帶動小活塞向下，油箱與小活塞下部油路被單向閥門堵上，小活塞下部的油通過內(nèi)部油路和單向閥門被壓進大活塞下部，因杠桿作用小活塞下部壓力增大數(shù)十倍，大活塞面積又是小活塞面積的數(shù)十倍，由手動產(chǎn)生的油壓被擠進大活塞，由帕斯卡原理（液壓傳遞壓強不變的原理，受力面積越大壓力越大，面積越小壓力越?。┲笮』钊娣e比與壓力比相同。這樣一來，手上的力通過扳手到小活塞上增大了十多倍(暫按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暫按

圖1帕斯卡原理圖

15倍)，到大活塞（頂車時伸出的活動部分）力=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以產(chǎn)生20X225=4500公斤（4.5噸）的力量。工作原理就是如此。當用完后，有一個平時關(guān)閉的閥門手動打開，油就靠汽車重量將油擠回油箱。

三、自鎖原理

圖2單向閥自鎖

單向閥自鎖：為了能實現(xiàn)千斤頂在支撐中實現(xiàn)自鎖，此設(shè)計采用單向閥組成設(shè)計回路。在液壓千斤頂在小油缸與大油缸之間設(shè)置有一個單向閥。在手柄向上提升帶動小油缸中的小活塞時，由于小油缸與大油缸之間設(shè)有單向閥，此時單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，大油缸中的油液并不會回流至小油缸。在手柄下壓帶動活塞壓油液時，小油缸與大油缸之間的單向閥處于開啟狀態(tài)，而小油缸與儲油裝置之間的單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，油液進入大油缸將負載頂起。將負載頂?shù)侥繕烁叨群?，大油缸與小油缸之間的單向閥仍處于工作狀態(tài)，油液只能存在大油缸之中，負載無法下行，形成自鎖。

液壓千斤頂頂起重物后，靠液壓單向閥能起鎖緊作用，但專業(yè)人士都知道，液壓系統(tǒng)都有泄漏現(xiàn)象，壓力越大泄漏越嚴重，液壓缸內(nèi)高壓油一泄漏液壓桿肯定要下行，時間越長下滑越明顯。這說明液壓千斤頂頂起的重物自鎖時間不能過長，這勢必對操作者造成一定的心里壓力，為了避免液壓系統(tǒng)因泄漏而造成的不良后果，消除操作者心里負擔，我們的設(shè)計除液壓自鎖外，還設(shè)置了機械自鎖裝置。

機械自鎖：在大活塞螺旋桿和液壓千斤頂外殼設(shè)計鎖緊螺母，當液壓千斤頂在任意高度頂起重物需要鎖緊時，旋緊鎖緊螺母，使之與液壓千斤頂外殼頂端完全接觸，外載荷由鎖緊螺母傳給液壓千斤頂?shù)耐鈿?，液壓缸活塞不承受載荷，液壓系統(tǒng)可以卸荷。鎖緊螺母與螺旋桿采用梯形螺紋傳動，頂起重物后，由手動旋合鎖緊螺母，達到鎖緊目的（如圖3）。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）螺旋傳動機構(gòu)，增大起重行程

液壓千斤頂中的活塞桿是千斤頂頂起重物的執(zhí)行部件，液壓桿的長度，就是千斤頂頂起重物的最大行程。要增大液壓千斤頂頂起重物的行程，就必須增加活塞桿的長度，這勢必增大了液壓千斤頂?shù)捏w積和輸油量。為了避免這些困惑，將活塞桿進行改良設(shè)計，如圖4所示，加設(shè)螺旋配合機構(gòu)，采用梯形螺紋傳動，能承受較大的載荷，由于螺旋桿能上下螺旋移動，就增大了液壓千斤頂?shù)挠行谐?。螺旋桿頂部設(shè)計通孔，可以利用加長桿與之配合，旋轉(zhuǎn)螺桿，便能在頂起重物的狀態(tài)下增大頂起高度行程，當然也可以在沒有頂起重物時預先旋轉(zhuǎn)螺紋提升螺旋桿達到提高行程的目的。在不需要增大起重行程時，螺旋桿旋進活塞桿，保持原

圖4

圖3螺母鎖緊裝置

來的起重行程。

（2）扳手省力結(jié)構(gòu)

液壓千斤頂雖然能利用帕斯卡原理，利用大油缸面積大于油缸截面面積縮小力。但考慮到材料強度及設(shè)備體積原因（小油缸面積不能過小，要保證一定的壁厚及小活塞的壓桿

圖5油泵扳手

穩(wěn)定，大油缸面積不能過大），大油缸與小油缸的截面積之比一般設(shè)計在10到20 之間（我們設(shè)計取15）。我們發(fā)現(xiàn)這個面積比只能將力縮小到原載荷的十五分之一。這是遠遠不夠的，所以我們將手動油泵扳手設(shè)計成杠桿（如圖5）。最左端豎直桿與底座相連，右邊與滑套相連的為活塞桿，橫桿為扳手。根據(jù)杠桿原理，各部分設(shè)計合理距離以及桿長設(shè)計合理，這個可將力縮小為小活塞受力的十五分之一。這樣就可將力縮小至負載的1/225。（3）出油裝置

圖6底部油通道

上述已闡明如何將負載頂起。在工作結(jié)束的時候需要卸載，這就需要一個將大油缸中的油液排除的裝置。圖6為底部油通道示意圖?？梢钥闯?，1通道為油液進入手動油泵的通道（油液存儲在外油箱中）。圖6中的2出口就是工作結(jié)束卸載時油液的通道?？紤]到千斤頂正常工作時油液不能從大油缸中流出，因此在2通道口裝有一個手動閥，在工作結(jié)束后打開手動閥，讓油在負載的作用下流回外油箱中，完成卸載。

五、設(shè)計心得

這次設(shè)計的大作業(yè)，是現(xiàn)代機械設(shè)備中應用較為廣泛的一種伸縮傳動裝置——千斤頂。由于理論知識不足，而且平時幾乎沒有設(shè)計的經(jīng)驗，在一開始的時候有些手忙腳亂，不知道該從什么地方入手。在本次大作業(yè)的完成過程中，讓我感觸最深的就是要不斷地查閱資料和修改圖紙使得我們的設(shè)計更加符合現(xiàn)實生活中的標準。我們作為機械工程專業(yè)的學生，最重要的就是要時時刻刻與實際相結(jié)合，所設(shè)計的每一個機械部件、每一個零件都必須不離實際。與藝術(shù)家可以盡情的幻想不同，一切不切實際的構(gòu)想就永遠只能是幻想，永遠無法成為設(shè)計。與此同時，在設(shè)計的過程中，需要用到AutoCAD軟件進行制圖。因此為了更加有效率地繪制各種零件圖、裝配圖，我們必須學會熟練的掌握它。

在設(shè)計過程結(jié)束后，我自己學到了不少的知識，也讓我撿起了很多遺忘的知識。在整個設(shè)計中我明白了很多東西，也培養(yǎng)了我工作和與人合作的能力，而且我也充分地體會道路在創(chuàng)造設(shè)計過程的艱辛和成功時的喜悅。盡管這個設(shè)計做得并不優(yōu)秀，但這個在設(shè)計過程中所學到的東西將是我人生路上強有力的墊腳石，對我日后的工作、設(shè)計都會有很大的益處。

第四篇：液壓支架開題報告

一、本課題的研究目的和意義

通過本次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學生綜合運用液壓傳動、機械設(shè)計、工程理學等課程中所學理論知識的能力；強調(diào)設(shè)計的獨創(chuàng)性和實用性，培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今后適應工作崗位和創(chuàng)造性地開展工作打下堅實基礎(chǔ)。

采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭日益增長的需要，必須大量生產(chǎn)綜合機械化采煤設(shè)備，迅速增加綜合機械化采煤工作面（簡稱綜采工作面）。而每個綜采工作面平均需要安裝150臺液壓支架，可見對液壓支架的需要量時很大的。

由于不同采煤工作面的頂?shù)装鍡l件，煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同，為了有效的支護和控制頂板，必須設(shè)計出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。因此，液壓支架的設(shè)計工作是很重要的。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計工作量是很大的，由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。

在過去的半個多世紀中，煤礦井下開采支護設(shè)備的設(shè)計和使用發(fā)生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界范圍內(nèi)廣泛采用液壓支架作為長臂開采支護工程的主要設(shè)備。從采煤設(shè)備的發(fā)展過程來看，采用液壓支架管理頂板是當代采煤技術(shù)史上一次重要的變革，也是煤礦現(xiàn)代化的主要標志。液壓支架作為綜合機械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一，其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的80%~90%，其費用約占綜合采煤設(shè)備總費用的60%~70%。因此，為了降低成本提高采煤的經(jīng)濟效益，世界各主要產(chǎn)煤大國都一直在積極地開展液壓支架的研究。

二、本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）

1、液壓支架主要參數(shù)的確定

2、四連桿機構(gòu)的選擇與設(shè)計

3、掩護梁結(jié)構(gòu)的確定

4、掩護梁強度核算

5、平衡千斤頂設(shè)計

三、國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展

國內(nèi)液壓支架技術(shù)現(xiàn)狀：

我國在1964年由太原分院和鄭州煤機廠設(shè)計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產(chǎn)化道路。1984年，北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗，繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。1990年后，國產(chǎn)液壓支架得到了全面的發(fā)展，到1998年止，全國己建成88處高產(chǎn)高效礦井，其中14處礦單個工作面的單產(chǎn)達15.72萬噸/月，原煤生產(chǎn)人員效率達9.16噸/工，綜采機械化水平達49.32%，達到了世界先進水平。30多年來在液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計所為主的支架研究設(shè)計隊伍，采用計算機CAD進行各種類型支架的設(shè)計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計、選型和使用提供了有力的指導依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國家煤礦支護設(shè)備質(zhì)量檢測中心為骨干的檢測隊伍。制定有關(guān)支架檢測標準n項，建立了各項支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊伍;形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。不僅能滿足國內(nèi)的需要，還向美國、俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架或成套綜采設(shè)備。國外液壓支架現(xiàn)狀：

80年代以來，世界主要采煤國家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力，人們積極開發(fā)和應用新技術(shù)，致力于高性能、高可靠性的新一代液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機裝有紅外線傳感裝置，立柱缸徑超過400mm。為減少割煤時間，一般采用0.8~1m的截深。支架還采用屈服強度800~1000MPa的鋼板，既有較高的強度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為40~50 M Pa，額定流量400~500L/min，并實現(xiàn)工作面支架的單架程控或分組程控操作，其移架速度可達到6~8s/架。澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn)，使用兩柱掩護式支架，支架的平均工作阻力為7640kN。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架，在1995年8月8日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn)3.41萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在5000~6000噸。

四、擬解決的關(guān)鍵問題

1、液壓支架的選型；

2、液壓支架掩護梁的設(shè)計

3、液壓支架掩護梁設(shè)計及強度計算

4、液壓支架設(shè)計說明書及主要部件圖紙

五、研究思路和方法

首先根據(jù)設(shè)計題目明確設(shè)計任務(wù)，了解液壓支架的工作原理原理、功能、工作環(huán)境以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，理清設(shè)計思路和確定方向，擬定初步設(shè)計方案。

其次根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和技術(shù)要求對支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、支架液壓系統(tǒng)設(shè)計等要合理，滿足生產(chǎn)要求，制造過程不易復雜，生產(chǎn)成本低廉，制造過程安全，便于廣泛應用批量生產(chǎn)。對于支架各部分的結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過嚴格的設(shè)計、計算和校核。要滿足可靠性設(shè)計，使用周期長等要求。

在設(shè)計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學科知識。在支架本體各部件設(shè)計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計把所學各學科充分融會貫通在一起，最終完成設(shè)計任務(wù)。

六、本課題的進度安排

1、第一周布置和明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)設(shè)計資料。2、2~3周熟悉工作流程，完成方案設(shè)計。3、4~5周完成開題報告。4、6~11周對設(shè)計任務(wù)進行設(shè)計實現(xiàn)。5、12~14周撰寫和修改學位論文。6、15周熟悉答辯流程，進行論文答辯。

七、參考文獻

[1] 張家鑒 陳享文 伊長德 編著，《液壓支架》，煤炭工業(yè)出版社。1985年 [2] 蔣國安 郭福君 羅大炎 編著，《液壓支架》，山東科學技術(shù)出版社。1980年 [3] 邢福康 劉唐編著，《煤礦支護手冊》，煤炭工業(yè)出版社。1991年 [4] 徐濪 編著，《機械設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社。1992年

[5] 王國彪 饒明杰 編著，《液壓支架優(yōu)化設(shè)計與計算機模擬分析》，機械工業(yè)出版社。1994年

[6] 雷天覺 編著，《液壓工程手冊》，機械工業(yè)出版社。1990年

[7] 高秀華 鄧洪超等編著，《機械三維動態(tài)設(shè)計仿真技術(shù)》，化學工業(yè)出版社。2003年3月

[8] 王國法等編著，《液壓支架技術(shù)》，煤炭工業(yè)出版社。1999年 [9] 煤炭部煤炭科學研究院編著，《綜采設(shè)備配套圖側(cè)》。1983年 [10] 宋錦春等編著，《液壓與氣壓傳動》，科學出版社。2006年

第五篇：液壓支架開題報告

一、本課題的研究目的和意義

通過本次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學生綜合運用液壓傳動、機械設(shè)計、工程理學等課程中所學理論知識的能力；強調(diào)設(shè)計的獨創(chuàng)性和實用性，培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今后適應工作崗位和創(chuàng)造性地開展工作打下堅實基礎(chǔ)。

采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭日益增長的需要，必須大量生產(chǎn)綜合機械化采煤設(shè)備，迅速增加綜合機械化采煤工作面（簡稱綜采工作面）。而每個綜采工作面平均需要安裝150臺液壓支架，可見對液壓支架的需要量時很大的。

由于不同采煤工作面的頂?shù)装鍡l件，煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同，為了有效的支護和控制頂板，必須設(shè)計出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。因此，液壓支架的設(shè)計工作是很重要的。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計工作量是很大的，由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。

在過去的半個多世紀中，煤礦井下開采支護設(shè)備的設(shè)計和使用發(fā)生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界范圍內(nèi)廣泛采用液壓支架作為長臂開采支護工程的主要設(shè)備。從采煤設(shè)備的發(fā)展過程來看，采用液壓支架管理頂板是當代采煤技術(shù)史上一次重要的變革，也是煤礦現(xiàn)代化的主要標志。液壓支架作為綜合機械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一，其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的80%~90%，其費用約占綜合采煤設(shè)備總費用的60%~70%。因此，為了降低成本提高采煤的經(jīng)濟效益，世界各主要產(chǎn)煤大國都一直在積極地開展液壓支架的研究。

二、本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）

1、液壓支架主要參數(shù)的確定

2、四連桿機構(gòu)的選擇與設(shè)計

3、掩護梁結(jié)構(gòu)的確定

4、掩護梁強度核算

5、平衡千斤頂設(shè)計

三、國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展

國內(nèi)液壓支架技術(shù)現(xiàn)狀：

我國在1964年由太原分院和鄭州煤機廠設(shè)計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產(chǎn)化道路。1984年，北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗，繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。1990年后，國產(chǎn)液壓支架得到了全面的發(fā)展，到1998年止，全國己建成88處高產(chǎn)高效礦井，其中14處礦單個工作面的單產(chǎn)達15.72萬噸/月，原煤生產(chǎn)人員效率達9.16噸/工，綜采機械化水平達49.32%，達到了世界先進水平。30多年來在液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計所為主的支架研究設(shè)計隊伍，采用計算機CAD進行各種類型支架的設(shè)計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計、選型和使用提供了有力的指導依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國家煤礦支護設(shè)備質(zhì)量檢測中心為骨干的檢測隊伍。制定有關(guān)支架檢測標準n項，建立了各項支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊伍;形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。不僅能滿足國內(nèi)的需要，還向美國、俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架或成套綜采設(shè)備。國外液壓支架現(xiàn)狀：

80年代以來，世界主要采煤國家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力，人們積極開發(fā)和應用新技術(shù)，致力于高性能、高可靠性的新一代液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機裝有紅外線傳感裝置，立柱缸徑超過400mm。為減少割煤時間，一般采用0.8~1m的截深。支架還采用屈服強度800~1000MPa的鋼板，既有較高的強度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為40~50 M Pa，額定流量400~500L/min，并實現(xiàn)工作面支架的單架程控或分組程控操作，其移架速度可達到6~8s/架。澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn)，使用兩柱掩護式支架，支架的平均

工作阻力為7640kN。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架，在1995年8月8日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn)3.41萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在5000~6000噸。

四、擬解決的關(guān)鍵問題

1、液壓支架的選型；

2、液壓支架掩護梁的設(shè)計

3、液壓支架掩護梁設(shè)計及強度計算

4、液壓支架設(shè)計說明書及主要部件圖紙

五、研究思路和方法

首先根據(jù)設(shè)計題目明確設(shè)計任務(wù)，了解液壓支架的工作原理原理、功能、工作環(huán)境以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，理清設(shè)計思路和確定方向，擬定初步設(shè)計方案。

其次根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和技術(shù)要求對支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、支架液壓系統(tǒng)設(shè)計等要合理，滿足生產(chǎn)要求，制造過程不易復雜，生產(chǎn)成本低廉，制造過程安全，便于廣泛應用批量生產(chǎn)。對于支架各部分的結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過嚴格的設(shè)計、計算和校核。要滿足可靠性設(shè)計，使用周期長等要求。

在設(shè)計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學科知識。在支架本體各部件設(shè)計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計把所學各學科充分融會貫通在一起，最終完成設(shè)計任務(wù)。

六、本課題的進度安排

1、第一周布置和明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)設(shè)計資料。

2、2~3周熟悉工作流程，完成方案設(shè)計。

3、4~5周完成開題報告。

4、6~11周對設(shè)計任務(wù)進行設(shè)計實現(xiàn)。

5、12~14周撰寫和修改學位論文。

6、15周熟悉答辯流程，進行論文答辯。

七、參考文獻

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[2] 蔣國安 郭福君 羅大炎 編著，《液壓支架》，山東科學技術(shù)出版社。1980年

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2003年3月

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