液压千斤顶开题报告

杭杭 州州 电电 子子 科科 技技 大大 学学 信信 息息 工工 程程 学学 院院 毕毕 业业 设设 计计 （（ 论论 文文 ）） 开开 题题 报报 告告 题题目目重型液压千斤顶的液压系统设计重型液压千斤顶的液压系统设计 系系 信息工程学院信息工程学院 专专业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 陈陈 锋锋 姓姓名名 班班级级0909011109090111 学学号号0990110309901103 指导教师指导教师许许明明 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1. 国内研究现状 我国千斤顶产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国千斤顶的需求主要 是以工业和国防尖端使用为主,由于历史的原因,直到 1979 年才接触到类似于国外卧 式千斤顶这样的产品改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高， 拉动了千斤顶的需求。进入上世纪九十年代后，我国千斤顶产业进入快速发展期，千 斤顶需求的增速远高于全球水平。我国的工程千斤顶产业得到快速持续发展，成为全 球千斤顶生产增长最快和千斤顶消耗量最大的国家之一，因而引起业界的广泛关注。 伴随着千斤顶市场的快速发展，我国千斤顶产量也结束了长期徘徊的局面，实现 了高速增长。我国千斤顶产量从 2000 年的 46 万吨增长到 2004 年的 236 万吨，年平 均增长率在 82.6%，占国内市场需求的比重也由 2000 年的 24.47%提高到 2004 年的 52.80%。而同期，世界千斤顶产量则仅以 6%左右的速度增长。而且也正在从自给向 外销的转变。 从九十年代后期起，我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通过引进 和技术改造，先后建成了一系列千斤顶生产线，千斤顶工艺技术装备达到国际先进水 平，千斤顶生产初具规模。千斤顶品种结构也发生了积极的变化，千斤顶产品质量迅 速提高。特别是国内千斤顶冷轧板增长迅速，2003 年，国内冷轧板产量达到 170 万 吨，首次超过进口量,自给率达到 66%；2004 年，国内冷轧板产量达到 200 万吨，自 给率达到 70%以上。从 2004 年底到 2005 年底，国内冷轧千斤顶产能将增加约 150 万吨，基本满足国内市场需求。到 2007 年，我国将成为千斤顶的净出口国。 从总体上看，我国千斤顶正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足 需求到具有相当规模和水平、 品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻 转变，千斤顶需求将逐步实现自给。经过几十年努力对千斤顶全面改进和重新设计， 除了卧式千斤顶以外，我国的千斤顶还规格齐全，形成系列产品，并且外形美观、使 用方便、承载力大、寿命长等方面,都超过了国外的同类产品, 迅速打入欧美市场。我 国的千斤顶正向着质量更高、功能更强、更美观、承载力更大方向发展。 2．国外研究现状 千斤顶起源于 20 世纪初的英、美、德等国家，在逐步发展中工艺逐渐成熟，因 其具有抗腐蚀、 耐高温、 强度高、 表面精美、 百分之百可回收等无与伦比的良好性能， 被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域， 逐渐被人们所接受，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 早在 20 世纪 40 年代,卧式千斤顶就已经开始在国外的汽车维修部门使用，但由 于当时设计和使用上的原因，其尺寸较大、承载量较低，制约它的发展。后来随着社 会需求量的增大以及千斤顶本身技术的发展，在 90 年代初国外绝大部分用户已以卧 式千斤顶替代了立式千斤顶。在 90 年后期国外研制出了充气千斤顶和便携式液压千 斤顶等新型千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它用有弹性 而又非常坚固的橡胶制成。 使用时， 用软管将千斤顶连在汽车的排气管上， 经过 15～ 20 秒， 汽车将千斤顶鼓起， 成为圆柱体。 这种千斤顶可以把 115t 重的汽车顶起 70cm。 Power-Riser Ⅱ型便携式液压千斤顶则可用于所有类型的铁道车辆，包括装运三层汽 车的货车、联运车以及高车顶车辆。同时它具有一个将负载定位的机械锁定环，一个 三维机械手，一个全封闭构架以及一个用于防止杂质进入液压系统的外置过滤器。另 外一种名为 Truck Jack 的便携式液压千斤顶则可用于对已断裂的货车转向架弹簧进 行快速的现场维修。该千斤顶能在现场从侧面对装有 70～125t 级转向架的大多数卸 载货车进行维修,并能完全由转向架侧架支撑住。它适用于车间或轨道上无需使用钢 轨道碴或轨枕作承。 到了目前国外已经实现了千斤顶的自动化、标准化。正朝着智能化、短小化时尚 化、轻薄化、人性化。 3.液压千斤顶的发展前景 现在液压千斤顶正在想以下几个方面发展： (1)小型化、集成化：液压千斤顶元件有些使用场合的空间有限，要求液压千斤 顶元件外形尺寸尽量小，小型化是主要发展的趋势。 (2)组合化、智能化：最常见的组合是带阀、带开关的液压千斤顶。在物料搬运 中，还使用了千斤顶、气动夹头和真空吸盘的组合体，同时配有电磁阀，程控器，结 果紧凑，占用空间小，行程可调。 (3)精密化：目前开发了非圆活塞千斤顶、带导杆千斤顶等，可减小普通千斤顶 活塞杆工作时的摆转； 为了使千斤顶精确定位， 开发了制动千斤顶。 并使用了传感器、 比例阀等实现反馈控制，定位精密达 0.01mm,在精密千斤顶方面已开发了 0.3mm/s 低 速千斤顶和 0.01NMpa 的减压阀也已开发出来。 (4)高速化：目前千斤顶的活塞速度范围为 50-750mm/s。为了提高生产率，自动 化的节拍正在加快。今后要求千斤顶的活塞速度提高到 5-10m/s。与此相应，阀的响 应速度也将加快，要求由现在的 1/100 秒秒级提高到 1/1000 秒级. (5)高寿命、高可靠性和智能诊断功能：液压元件大多用于自动化生产中，元件 的故障往往会影响设备的运行，使生产线停止工作，造成严重的经济损失，因此，对 液压元件的工程可靠性提出了更高的要求。 (6)节能、低功耗：液压元件的低功耗能够节约能源，并能更好地与微电子技术 相结合。功耗小于 0.5w 的电磁阀已成为商品化，可由计算机直接控制。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本课题主要完成的的是进行电控式液压千斤顶。 通过液压千斤顶设计手册等相关 资料千斤顶的零部件，结构设计，计算的完成。 研究课题液压千斤顶的主要参数或指标：起升重量10 吨，起升高度500mm。主 要完成内容：设计传统的液压千斤顶（包括其参数确定，材料选定等） 。在传统液压 千斤顶的基础上对其进行适当的改进（包括动力传动、液压系统等） 。 其研究内容如下： 1）液压千斤顶总体设计：其原理分析，初步选定该千斤顶的载重行程等基本参 数； 2）大小液压缸的结构及参数的设计，也是设计的重点和难点，包括液压缸的类 型，选材，主要参数及尺寸的确定，结构设计，各个部件的选材和校核； 3）密封，排气油箱，阀门，油口，液压油的选用等设计； 4）各个杆件的强度校核； 5）利用 CAD 画出总装配图和零件图。 解决的主要问题有： 1）液压千斤顶的方案 2）液压千斤