地下車庫液壓電梯的液壓系統(tǒng)設計

遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 I 頁地下車庫液壓升降機的液壓系統(tǒng)設計摘要本文研究的液壓升降機是 為社區(qū)、住宅及辦公樓地下汽車庫運載汽車服務的升降設備 ，解決社區(qū)、住宅及 辦公樓的“停車難” 社會問題，用液壓升降機來代替地下汽車庫的上下坡道，減少上下坡道占地面積 ，節(jié)省地下汽車庫建造成本，車輛的進出通過液壓升降機來實現(xiàn)。同時還可為私家車庫的改裝服務，使本來只能停放一臺車輛的私家車庫，變成能停放兩臺車輛的車庫，這樣提高了私家車庫的使用價值。整個升降機不借助地下汽車庫的建筑墻體，鋼絲繩滑輪的固定方式、導軌的固定方式靠升降機自身的 鋼架結(jié)構(gòu)設計來實現(xiàn) 。這種升降機的優(yōu)點：可移動 ，安裝位置不受限制，施工速度快，適用于地下汽車庫、私家車庫的改裝工程。 關(guān)鍵詞：液壓升降機；地下汽車庫；液壓系統(tǒng) 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 II 頁The hydraulic system design of hydraulic lifter of the underground garageAbstract This text talks about hydraulic lifter is a lifting appliance which services for community， home and office buildings underground garageIt can resolve the social problem of difficult parkingThe hydraulic lifter can replace the ramp around the underground garageIt can reduce the ramp space, save the erection cost of the underground garageIt can provide a way for cars to pass in and outAt the same time，it can services for the private garages refittingThe refitting service can change a private garage for one car to for twoIn this way，it improves the use value of the private garageWithout the building wall in the underground garage， this form lifter realize the fixed form of wire rope pulley and guide rail by steel-frame itselfAdvantage: it can remove. Nothing can restrict the position of assembly and the construction of the building will fastIt applies to the underground garage and the private parades refitted projectKeywords：Hydraulic lifter；Underground garage；Hydraulic system遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 III 頁目錄1 緒論 .11.1 課題研究背景及目的 .11.2 停車設備的國內(nèi)外發(fā)展趨勢 .11.3 本設計研究的主要內(nèi)容和方法 .21.3.1 液壓升降機總體結(jié)構(gòu)的設計 .21.3.2 液壓升降機的液壓系統(tǒng)設計 .21.3.3 液壓升降機的電氣控制系統(tǒng)設計 .21.4 液壓傳動的優(yōu)點 .22 液壓升降機的主要參數(shù) .43 液壓升降機總體結(jié)構(gòu)設計及關(guān)鍵部件的受力分析 .53.1 液壓升降機的組成及特點 .53.2 載車板結(jié)構(gòu)設計 .53.3 導軌和導向滾輪的設計 .73.4 鋼索系統(tǒng) .113.4.1 鋼絲繩的選擇 .143.4.2 滑輪的選擇 .153.4.3 鏈條的選擇 .173.4.4 鏈輪的設計 .183.5 液壓升降機的工作原理 .194 地下汽車庫液壓升降機的液壓系統(tǒng)設計 .224.1 確定液壓升降機的驅(qū)動形式 .224.2 總體設計及液壓執(zhí)行元件的確立 .234.3 明確執(zhí)行元件的載荷和速度 .234.3.1 液壓缸的載荷 .23遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 IV 頁4.3.2 液壓缸的速度 .244.4 確定液壓升降機的控制和調(diào)速方案 .254.5 擬定液壓系統(tǒng)圖 .254.6 初選系統(tǒng)的工作壓力 .264.7 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 .265.8 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) .274.8.1 確定系統(tǒng)壓力 .274.8.2 確定系統(tǒng)流量 .274.9 液壓元件的選擇 .284.9.1 液壓泵的選擇 .284.9.2 液壓控制閥的選擇 .304.9.3 液壓輔助元件的選擇及計算 .324.10 驗算液壓系統(tǒng)性能 .344.10.1 驗算液壓系統(tǒng)壓力損失 .344.10.2 驗算液壓系統(tǒng)的溫升 .364.11 集成塊的設 .384.12 液壓升降機的電氣控制系統(tǒng)設計 .404.12.1 液壓升降機的電氣控制形式 .404.12.2 繪制電路原理圖 .40結(jié)論 .43致謝 .44參考文獻 .45遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 1 頁1 緒論1.1 課題研究背景及目的當今世界，作為一種交通運輸工具的升降機，其生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一，是現(xiàn)代都市建筑中不可缺少的升降設備。隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展，一棟棟高樓拔地而起。隨著私人汽車數(shù)量日益劇增，停車難的問題日益嚴重，我國沿海發(fā)達地帶，各省市經(jīng)濟樞紐、工業(yè)發(fā)展中心、開發(fā)特區(qū)都已經(jīng)遇到了車流大，交通擁擠，停車用地短缺，車輛無序停放等棘手問題。目前，我國汽車保有量達到 5697 萬輛，然而由于車位缺口嚴重，難以滿足停車需求，所以需要建造停車場和立體車庫來滿足當前社會需求，但是現(xiàn)有的地下停車場都存在一個占有很大土地面積的上下坡道，通過液壓升降機可以節(jié)省地下停車場上下坡道的占地面積，減少車庫的建造成本，以節(jié)省下來的土地增加停車位。液壓升降機是通過液壓動力源，把液壓油壓入油缸使柱塞做直線運動，間接地通過鏈條使升降臺運動的升降裝置。1.2 停車設備的國內(nèi)外發(fā)展趨勢我國北方城市，大多數(shù)轎車車主比較喜歡地下汽車庫，原因有四：地下汽車庫冬天有比較好的采暖設施，轎車的防凍保護可以得到保證。地下汽車庫一般都有工人管理，能有效的防止盜竊，刮傷的現(xiàn)象發(fā)生。地下汽車庫的可靠性、安全性都比機械立體停車庫要高。地下汽車庫可以避免風吹日曬雨淋，防止轎車顏色老化。但地下汽車庫也有其缺點，無論是普通的地下汽車庫還是自走式多層地下停車庫，都有一個占地面積很大的上下坡道，這樣就大大的降低了土地利用率，增加地下汽車庫建造成本。我國立體停車設備的傳動大多采用機械傳動，只有少部分簡易停車設備采用液壓傳動。液壓傳動與機械傳動相比有其較大的優(yōu)越性。液壓傳動最大的優(yōu)點是噪聲小，工作平穩(wěn)，單位體積重量輕，易于自動控制。在當今強調(diào)環(huán)境污染的條件下，對立體車庫噪聲的要求進一步嚴格，有些車庫由于噪聲問題而被停止使用。因此，在歐美發(fā)達國家停車設備已全面向液壓傳動方式發(fā)展。遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 2 頁1.3 本設計研究的主要內(nèi)容和方法論文在查閱大量資料的基礎上，為地下汽車庫設計出一臺能夠取代上下坡道的液壓升降機停車設備，完成了液壓升降機的整體設計與試驗工作，并在文中依次闡述液壓升降機各個重要環(huán)節(jié)的設計過程。主要有以下內(nèi)容：1.3.1 液壓升降機總體結(jié)構(gòu)的設計用槽鋼做導軌、支柱，用角鋼做加強橫梁，導軌、支柱、加強橫梁構(gòu)成了升降機的整體鋼架結(jié)構(gòu)，鋼架的螺栓連接施工速度快、拆裝方便。用 3 組鋼絲繩滑輪傳動、2 組鏈輪鏈條傳動構(gòu)成了升降機的鋼索系統(tǒng)，對載車板實現(xiàn)了五點同步提升，解決了大面積平臺同步上升，一個液壓缸舉升受力不均的問題。同時利用鏈輪鏈條傳動還實現(xiàn)了液壓缸行程倍增，減少了液壓缸加工制造成本費用，以 1.5m 的液壓缸行程來獲得載車板的 3m 升降高度。采用液壓驅(qū)動，使整個升降機運行起來平穩(wěn)，可靠。通過繼電器控制方式實現(xiàn)了升降機的存車、取車的電氣控制。1.3.2 液壓升降機的液壓系統(tǒng)設計為液壓升降機設計一套工作性能優(yōu)良的液壓系統(tǒng)。根據(jù)液壓升降機的設計要求，確定系統(tǒng)的執(zhí)行元件，明確執(zhí)行元件的載荷和速度，確定執(zhí)行元件的控制和調(diào)速方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖。根據(jù)最大負載初選出系統(tǒng)工作壓力，計算出執(zhí)行元件的主要參數(shù)，最終確定系統(tǒng)的壓力和流量，并根據(jù)系統(tǒng)的壓力和流量設計選擇匹配的液壓泵、液壓控制元件和輔助元件。根據(jù)液壓泵的驅(qū)動功率，選擇合適的電動機。設計合適的液壓集成塊。在靜態(tài)的條件下，驗算液壓系統(tǒng)的性能。1.3.3 液壓升降機的電氣控制系統(tǒng)設計由交流接觸器、中間繼電器，熔斷器，按鈕、控制液壓油流向的電磁換向閥、控制載車板到位停止的行程開關(guān)等元件組成的電氣控制系統(tǒng)，將液壓升降機的機械部件和液壓系統(tǒng)有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)了液壓升降機的機電液聯(lián)合控制。1.4 液壓傳動的優(yōu)點遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 3 頁1液壓傳動可以輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩,可實現(xiàn)低速大噸位運動,這是其它傳動方式所不能比的突出優(yōu)點.2液壓傳動能很方便地實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大，且可在系統(tǒng)運行過程中調(diào)速。3在相同功率條件下，液壓傳動裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓元件之間可采用管道連接或采用集成式連接，其布局、安裝有很大的靈活性，可以構(gòu)成用其它傳動方式難以組成的復雜統(tǒng)。4液壓傳動能使執(zhí)行元件的運動十分均勻穩(wěn)定，可使運動部件換向時無換向沖擊，而且由于其反應速度快,故可實現(xiàn)頻繁換向。5操作簡單、調(diào)整控制方便、易于實現(xiàn)自動化，特別是和機、電聯(lián)合使用，能方便地實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。6液壓系統(tǒng)便于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運動件均在油液中工作，能自行潤滑，故元件的使用壽命長。7液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化和通用化，便于設計、制造、維修和推廣使用。遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 4 頁2 液壓升降機的主要參數(shù)升降臺面尺寸 ：6m2.4m舉升重量 ：3t升降高度 ：3m上升時間 ：小于60s下降時間 ：3060s（可調(diào)）遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 5 頁3 液壓升降機總體結(jié)構(gòu)設計及關(guān)鍵部件的受力分析3.1 液壓升降機的組成及特點本文研究的液壓升降機主要由載車板、導軌和導向滾輪、加強橫梁、鋼索系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)六大部分組成，升降機的整體鋼架結(jié)構(gòu)由導軌、支柱、加強橫梁構(gòu)成（如圖 3.1 所示） ，導軌、支柱通過膨脹螺栓與地基固定，加強橫梁與導軌、支柱之間采用螺栓連接或焊接。升降機主要的特點：采用液壓驅(qū)動，鋼絲繩、鏈條傳動，五點同步提升，用一個液壓缸實現(xiàn)了大面積平臺的同步上升；成本低，提升重量大，運行平穩(wěn)；運行距離為 3m，上升運行時間：小于 60 秒，下降運行時間：3060 秒（可調(diào)） 。1.導向滾輪；2.導軌；3.加強橫梁；4.鋼絲繩滑輪；5.支柱；6.載車板；7.載車板支柱；8.鋼絲繩；9.液壓泵站；10.液壓缸；11.鏈條。1211 109786534遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 6 頁3.2 載車板結(jié)構(gòu)設計液壓升降機的服務對象是小轎車、輕型車，車型的外廓尺寸及重量如表3.1 所示。從表中可以看出轎車的最大尺寸：5.60m （L）2.05m（W ）1.65m（H） 。在 GB179071999 機械式停車設備通用安全要求的 4.2