1、 *大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题 目：叉车液压系统设计 姓 名： * 学 号： * 专 业：流体传动与控制 班 级：液压 *班 指导教师： * I 摘要 随着现代文明社会的发展，叉车的使用越来越普遍。叉车主要用途是进行装卸，堆垛和拆垛以及短途的搬动工作。由于叉车具有良好的机动性，又有较强的适用性。适用于货物多，货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，因此叉车港口码头，铁路车站，仓库货场几乎不可缺少的机种 。由于社会对叉车的需求不断加 大，使叉车的性能得到了改善，数目，品种和规格也不断增多，使用范围也不断增多 . 随着我国经济建设步伐的加快 ,各项工程建设也会不断增多，工程建设中也就
2、离不开起重机械。目前起重机的控制系统主要是机械液压控制，随着电液比例控制技术和电子技术在控制系统中的比重越来越大以及它的优越性，电液控制将是主要发展潮流。随着液压元件、微机技术和信息技术的不断发展，智能液压起重机即将出现。那时这种 “巨人 ”可以替代人们做更多的繁重工作，为人类的发展起到无法估计的作用。 关键词 ：叉车、电液控制、液压元件 II Abstract: Along with the development of modern civilized society, the use of forklift truck is more and more common. The purpo
3、se of forklift truck loading and unloading, storage and open and the short form the move work. Because have good mobility, forklift truck and a strong applicability. Apply to more than goods, the volume and must be quickly distribution and the department, so use turnover forklift ports, railway stat
4、ion, warehouse almost indispensable freight model. Because of the social demand for forklift truck increasing, make the performance of the forklift truck improved varieties and specifications, and the number is growing, using range and grow. As Chinas economic construction, speed up the pace of the
5、engineering construction will also increase; engineering construction also cannot leave the hoisting machinery. At present the control system is mainly crane mechanical hydraulic control, with electro-hydraulic proportional control technology and electronic technology in control system is more and m
6、ore big and the proportion of its superiority, the electro-hydraulic control will be the main development trend. Along with the hydraulic components, computer technology and information technology, the development of the intelligent hydraulic crane are coming in. Then the “giant“ can replace people
7、do harder work for human development have cant estimate role. Keywords: forklift、 electro-hydraulic control、 hydraulic components III 目 录 摘要 .I Abstract: . II 第一章 绪论 . 1 1.1 课题发展现状和前景展望 . 1 1.2 课题主要内容和要求 . 2 第二章 设计内容和要求 . 3 2.1 叉车介绍 . 3 2.2 叉车系统主要参数 . 4 第三章 液压传动系统的设计及计算 . 4 3.1 液压传动概述 . 3 3.2 草拟液压系统
8、原理图 . 6 3.3 液压系统的参数确定 . 7 第四章 液压元件的选择 . 8 4.1 油泵和电机选择 . 9 4.2 控制阀的选用 . 11 4.3 管路，过滤器，其他辅助元件的选择计算 . 14 4.4 液压系统性能验算 . 20 第五章 液压集成油路的设计 . 22 5.1 液压阀块简介 . 22 5.2 集成块的设计步骤 . 23 第六章 液压站结构设计 . 25 6.1 液压站的结构型式 . 25 6.2 液压泵的安装方式 . 26 6.3 液压油箱的设计 . 26 6.4 液压泵结构设计的注意事项 . 30 总 结 . 33 参 考 文 献 . 34 1 第一章绪论 1.1 课
9、题发展现状和前景展望 自 2001 2008 年，中国工业车辆行业的产销量每年平均以 31.67%的速度增加，出口的年均增长速度更是达到 55.12%以上。 2008 年中国机动工业车辆出口总数 60333 台，占行业总销量的 35.89%，这说明中国工业车辆产业的发展已离不开国际经济大环境的支持。 2009 上半年，行业的出口同比下降 61.6，而且至今为止，并不能看出有明显复苏的迹象。中国工业车辆企业的国际化步伐刚刚才迈出，金融危机就不期而至，告诉我们未 来的道路将是崎岖而坎坷的，征途中充满着艰辛和风险。今年第二季度后，本土工业车辆企业的销量呈现回升趋势，这主要得益于国内经济的复苏。总体而
10、言，国内市场是令人鼓舞的，情况远好于国际市场。金融危机爆发后，中国政府推行了积极的财政政策和宽松的货币政策，尤其是在 2008 年 11 月推出总额达 4 万亿元人民币的经济刺激方案，有效地拉动了内需。今年第二季度以来，下游行业的全面复苏带动了工业车辆市场需求的增长，国内市场销量开始出现企稳回升势头。鉴于工业车辆市场的规模与全社会的经济活动总量之间总是保持一种正相关的关系，我们相信随着 宏观经济的不断改善，国内市场的需求将稳步回升。 在短暂的低谷期之后，中国工业车辆市场又重新回到快速增长的轨道上。过去，在劳动力资源过剩和劳动力成本低下的时代，企业在考虑物流解决方案时更多采用室内起重机械和人力搬
11、运。如今，这个时代已经一去不复返。对机械化和效率的追求使得越来越多企业倾向于用工业车辆作业方式取代旧有的搬运方式，这已成为一种趋势，随着经济的发展和社会的进步，这种趋势已难以逆转。 未来几年，中国将继续采取积极的宏观经济政策，以保持经济平稳较快增长。在宏观经济全面恢复的背景下，国家的经济总量在稳步提 高；工业化程度在不断加深；物流业呈现高速发展的态势；全社会的固定资产投资将持续保持在较高水平。这些，都为工业车辆产业的发展提供了更为广阔的市场空间。宏观经济因素将保证工业车辆行业在未来稳步前行。 中国工业车辆市场是一个开放的市场，中国工业车辆行业同样是一个开放的行业。一方面，因为具备较低成本及较大
12、市场规模，国际工业车辆制造业正处于从全球范围内向中国转移的过程中；另外一方面，中国本土企业急于突破国内市场的激烈竞争局面，正在全面实施走出去的战略，积极开拓国际市场，以寻求更为广阔的发展空间。 不可否认，中国工 业车辆产业前一阶段的比较优势主要来自于低成本因素；但也应该看到，行业近年来取得了长足的进步，中国工业车辆企业不论是在规模上还是在技术上，与发达国家企业间的差距正在逐步拉近。行业的进展已不光是量变，量变的同时也在质变。 随着中国本土企业的逐渐崛起以及全球工业车辆产业向中国的转移，中国在将来必然会成为世界工业车辆产业制造中心之一，或许将成为世界最大的制造中心。在成就这2 种定位的过程中，必
13、然伴随着我们不懈的努力，本土企业需要在技术、管理上有更多的突破和创新。本土企业在国内和国际两个市场都取得成功的那一天，才是我们 真正崛起的时刻。 金融危机并没有改变行业发展的本质和趋势。有广阔的国内市场作后盾，中国工业车辆行业不会停止前进的步伐；在经历残酷的市场竞争洗礼后，中国工业车辆企业必定会成为全球产业中重要的力量；只要我们不断创新、不断进取，中国工业车辆行业必将会迎来更加强大的新时代。 1.2 课题主要内容和要求 课题内容：设计一台液压叉车系统 查阅 10 篇左右文献资料。完成文献综述、开题报告、实习报告及毕业设计说明书的撰写。图纸工作量折合 0 号不少于 3 张。 其具体要求如下： 1
14、、液压系统原理的设计和确定 2、液压系 统参数及所用元件结构参数的计算和确定 3、液压系统的热平衡计算 4、液压元件、辅件的选择 5、液压站的结构布置 1.3 研究方法、步骤和措施 1.查找资料：为了搞好本次毕业设计，我阅读大量有关液压传动与起重机械的资料，了解到要搞好本次毕业设计所需要的知识及相应的方法与技巧。 2.自学起重机械：本次设计是设计液压叉车，叉车是起重机械的一种。起重机械是用来对物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动，提高劳动生产效率或生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化与自动化。 3. 深 化液压传动的内容及相关的专业课内容：熟悉液压传动的内容及
15、相关的专业课内容，记录各个知识要点及其之间的相互联系，进行全面的专业知识的深化与提高其的综合运用能力。 4.了解液压起重机械设计的主要参数：根据液压起重机械的特点，设计液压起重机械的主要参数有：起重量、跨距、幅度起重高度、各机构的工作速度及起重机各机构的工作类型。 5.各参数的确定：叉车的主要参数首先由使用单位根据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此，在确定参数时应当进行调查研究，充分 协商和慎重确定。 6要注意的安全事项：起重机在工作时必须安全可靠。要使一台起重机工作安全可靠，除了要使各个机构和金属结构满足要求外，还要装设安全与指示装置
16、。 7具体的设计步骤： 确定设计方案，设计系统原理图； 进行理论计算，确定系统参数； 选择液压元件； 设计绘制 油路块； 液压装配结构图设计与各零件的结构图设计； 3 撰写设计、计算说明书。 第二章 设计内容和要求 2.1 叉车介绍 叉车是一种自行式搬运设备，主要由能垂直升降并可前后倾斜的工作装置构成。能完成前倾、后仰、 举升和下降动作，在搬运、堆码等作业中非常有效。 ，如下图 1 液压系统有 5 个液压缸组成，分别为两个起升液压缸，刚性连接以保证同步；两个倾斜液压缸，同样刚性连接以保证同步；一个转向液压缸控制叉车后轮转向。 2、叉车转向由司机操作方向盘使油液经转向器再进入转向缸，控制叉车后轮
17、转向；转向器是一个随动原件，他能根据方向盘的输入角度的大小经过反馈元件对车轮转角进行自动控制。 3、升降缸为柱塞缸，其用来控制货物的升降。倾斜缸用来控制叉车门架的前倾和后倾。 4 2.2 叉车系统主要参数 叉车最大起升力 12 吨 叉车倾斜最大推力 6 吨 转向缸最大推力 1000kg 起升缸最大起升速度 80mm/s 倾斜缸最大移动速度 70mm/s 转向缸最大移动速度 50mm/s 第三章 液压传动系统的设计及计算 3.1 液压传动概述 3.1.1 液压传动的发展概况 自 18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到 20 世纪 30 年代它才较普遍地用
18、于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间， 由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的 液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次 世界大战结束后， 战后液压技术迅速转向民用工业， 液压技术不断应用于各种自动机及自动 生产线。 本世纪 60 年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速 发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、 大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系 统的计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助测试 (CAT)、计算机直接控制 (CDC)、机电一体化技 术、可靠性技术等方面也是当
19、前液压传动 及控制技术发展和研究的方向。 我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上， 后来又用于拖拉机和工程机械。 现在， 我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、 生产技术以及进行自行设计， 现已形成了系 列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 5 3.1.2 液压传动的基本原理 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的 塑料 加工 机械 、压力机械、 机床 等；行走机械中的工程机械、 建筑 机械、农业机械、 汽车 等； 钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等
20、等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 液压传动的基本原理： 液压系统 利用 液压泵 将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种 控制阀 和管路的传递，借助于液压执行元件 (液压缸 或 马达 )把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和 机械传动 中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中，液压油缸就是
21、一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。 3.1.3 液压系统的组成 液压系统由动力元件（油泵）、执行元 件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。 2、执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部
22、分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件 主要 包括 : 各种管接头 (扩口式、焊接式、卡套式 ,sae 法兰）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等 及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。 3.1.4 液压传动的优缺点 1.液压传动的优点 (1)液压传动可在运行过程中进行无级调速，调速方便且调速范围大； (2)在相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑； (3)液压传动工作比较平稳、反应快、换向冲击小，能快速启动、制动和频繁换向； (4)液压传动的控 制调节简单，操作方便、省力，易实现自动化。当其与电气控制结合，更易实现各种复杂的自动工作循环； (5)液压传动易实现过载保护，液压元件能够自行润滑，故使用寿命较长； (6)液压元件已实现了系列化、标准化和通用化，故制造、使用和维修都比较方便。 2.液压传动的缺点 (1)液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比； 6 (2)液压传动在工作过程中能量损失较大，不宜作远距离传动； (3)液压传动对油温变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作； (4)液压传动出现故障时，不易查找出原因。 3.2 草拟液压 系统原理图
