地下車庫液壓電梯的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 I 頁地下車庫液壓升降機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本文研究的液壓升降機(jī)是 為社區(qū)、住宅及辦公樓地下汽車庫運(yùn)載汽車服務(wù)的升降設(shè)備 ，解決社區(qū)、住宅及 辦公樓的“停車難” 社會(huì)問題，用液壓升降機(jī)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(jìn)出通過液壓升降機(jī)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)還可為私家車庫的改裝服務(wù)，使本來只能停放一臺(tái)車輛的私家車庫，變成能停放兩臺(tái)車輛的車庫，這樣提高了私家車庫的使用價(jià)值。整個(gè)升降機(jī)不借助地下汽車庫的建筑墻體，鋼絲繩滑輪的固定方式、導(dǎo)軌的固定方式靠升降機(jī)自身的 鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn) 。這種升降機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：可移動(dòng) ，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(jī)；地下汽車庫；液壓系統(tǒng) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 III 頁目錄1 緒論 .11.1 課題研究背景及目的 .11.2 停車設(shè)備的國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) .11.3 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容和方法 .21.3.1 液壓升降機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .21.3.2 液壓升降機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) .21.3.3 液壓升降機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .21.4 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) .22 液壓升降機(jī)的主要參數(shù) .43 液壓升降機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵部件的受力分析 .53.1 液壓升降機(jī)的組成及特點(diǎn) .53.2 載車板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .53.3 導(dǎo)軌和導(dǎo)向滾輪的設(shè)計(jì) .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(shè)計(jì) .183.5 液壓升降機(jī)的工作原理 .194 地下汽車庫液壓升降機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) .224.1 確定液壓升降機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式 .224.2 總體設(shè)計(jì)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(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 IV 頁4.3.2 液壓缸的速度 .244.4 確定液壓升降機(jī)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(jì)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(jì)算 .324.10 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 .344.10.1 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)壓力損失 .344.10.2 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的溫升 .364.11 集成塊的設(shè) .384.12 液壓升降機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .404.12.1 液壓升降機(jī)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(xiàn) .45遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁1 緒論1.1 課題研究背景及目的當(dāng)今世界，作為一種交通運(yùn)輸工具的升降機(jī)，其生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一，是現(xiàn)代都市建筑中不可缺少的升降設(shè)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(yán)重，我國沿海發(fā)達(dá)地帶，各省市經(jīng)濟(jì)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(dá)到 5697 萬輛，然而由于車位缺口嚴(yán)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(dāng)前社會(huì)需求，但是現(xiàn)有的地下停車場都存在一個(gè)占有很大土地面積的上下坡道，通過液壓升降機(jī)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(jī)是通過液壓動(dòng)力源，把液壓油壓入油缸使柱塞做直線運(yùn)動(dòng)，間接地通過鏈條使升降臺(tái)運(yùn)動(dòng)的升降裝置。1.2 停車設(shè)備的國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)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(shè)施，轎車的防凍保護(hù)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(jī)械立體停車庫要高。地下汽車庫可以避免風(fēng)吹日曬雨淋，防止轎車顏色老化。但地下汽車庫也有其缺點(diǎn)，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(gè)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(shè)備的傳動(dòng)大多采用機(jī)械傳動(dòng)，只有少部分簡易停車設(shè)備采用液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比有其較大的優(yōu)越性。液壓傳動(dòng)最大的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小，工作平穩(wěn)，單位體積重量輕，易于自動(dòng)控制。在當(dāng)今強(qiáng)調(diào)環(huán)境污染的條件下，對(duì)立體車庫噪聲的要求進(jìn)一步嚴(yán)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(dá)國家停車設(shè)備已全面向液壓傳動(dòng)方式發(fā)展。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁1.3 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容和方法論文在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，為地下汽車庫設(shè)計(jì)出一臺(tái)能夠取代上下坡道的液壓升降機(jī)停車設(shè)備，完成了液壓升降機(jī)的整體設(shè)計(jì)與試驗(yàn)工作，并在文中依次闡述液壓升降機(jī)各個(gè)重要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過程。主要有以下內(nèi)容：1.3.1 液壓升降機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)用槽鋼做導(dǎo)軌、支柱，用角鋼做加強(qiáng)橫梁，導(dǎo)軌、支柱、加強(qiáng)橫梁構(gòu)成了升降機(jī)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(dòng)、2 組鏈輪鏈條傳動(dòng)構(gòu)成了升降機(jī)的鋼索系統(tǒng)，對(duì)載車板實(shí)現(xiàn)了五點(diǎn)同步提升，解決了大面積平臺(tái)同步上升，一個(gè)液壓缸舉升受力不均的問題。同時(shí)利用鏈輪鏈條傳動(dòng)還實(shí)現(xiàn)了液壓缸行程倍增，減少了液壓缸加工制造成本費(fèi)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(dòng)，使整個(gè)升降機(jī)運(yùn)行起來平穩(wěn)，可靠。通過繼電器控制方式實(shí)現(xiàn)了升降機(jī)的存車、取車的電氣控制。1.3.2 液壓升降機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)一套工作性能優(yōu)良的液壓系統(tǒng)。根據(jù)液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)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(fù)載初選出系統(tǒng)工作壓力，計(jì)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(shè)計(jì)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(dòng)功率，選擇合適的電動(dòng)機(jī)。設(shè)計(jì)合適的液壓集成塊。在靜態(tài)的條件下，驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能。1.3.3 液壓升降機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)的機(jī)械部件和液壓系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了液壓升降機(jī)的機(jī)電液聯(lián)合控制。1.4 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁1液壓傳動(dòng)可以輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩,可實(shí)現(xiàn)低速大噸位運(yùn)動(dòng),這是其它傳動(dòng)方式所不能比的突出優(yōu)點(diǎn).2液壓傳動(dòng)能很方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，且可在系統(tǒng)運(yùn)行過程中調(diào)速。3在相同功率條件下，液壓傳動(dòng)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(dòng)方式難以組成的復(fù)雜統(tǒng)。4液壓傳動(dòng)能使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)十分均勻穩(wěn)定，可使運(yùn)動(dòng)部件換向時(shí)無換向沖擊，而且由于其反應(yīng)速度快,故可實(shí)現(xiàn)頻繁換向。5操作簡單、調(diào)整控制方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，特別是和機(jī)、電聯(lián)合使用，能方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。6液壓系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造、維修和推廣使用。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁2 液壓升降機(jī)的主要參數(shù)升降臺(tái)面尺寸 ：6m2.4m舉升重量 ：3t升降高度 ：3m上升時(shí)間 ：小于60s下降時(shí)間 ：3060s（可調(diào)）遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁3 液壓升降機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵部件的受力分析3.1 液壓升降機(jī)的組成及特點(diǎn)本文研究的液壓升降機(jī)主要由載車板、導(dǎo)軌和導(dǎo)向滾輪、加強(qiáng)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(jī)的整體鋼架結(jié)構(gòu)由導(dǎo)軌、支柱、加強(qiáng)橫梁構(gòu)成（如圖 3.1 所示） ，導(dǎo)軌、支柱通過膨脹螺栓與地基固定，加強(qiáng)橫梁與導(dǎo)軌、支柱之間采用螺栓連接或焊接。升降機(jī)主要的特點(diǎn)：采用液壓驅(qū)動(dòng)，鋼絲繩、鏈條傳動(dòng)，五點(diǎn)同步提升，用一個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)了大面積平臺(tái)的同步上升；成本低，提升重量大，運(yùn)行平穩(wěn)；運(yùn)行距離為 3m，上升運(yùn)行時(shí)間：小于 60 秒，下降運(yùn)行時(shí)間：3060 秒（可調(diào)） 。1.導(dǎo)向滾輪；2.導(dǎo)軌；3.加強(qiáng)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(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁3.2 載車板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓升降機(jī)的服務(wù)對(duì)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(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的 4.2