毕业设计（论文）-导弹发动机进舱装置的液压系统的设计（全套图纸）

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1、内蒙古科技大学毕业设计开题报告一 引言液压技术主要是由于武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展，液压技术与待腻子技术的结合日趋完善，从而产生了广泛应用于武器装备的高质量电液控制系统。同时，液压技术也广泛地应用于许多工业部门。在这个发展过程中，控制装置的需要反过来迫使液压元器件、液压控制系统不断更新，不断发展提高。本文结合课堂所学，简要讲述液压技术的发展和应用。全套设计加153893706众所周知，液压伺服控制是一门新兴的技术，起源于上世纪50年代。远在第一次世界大战前，液压伺服控制曾用于海军舰艇中作为操舵设备。近几十年来，由于整个工业技术的发展，尤其是在

2、军事上和航空与宇航技术上所应用的伺服控制系统逐步向快速、大功率、高精度的方向发展，液压伺服控制所具有的反应快、重量轻、尺寸小及抗负载刚性大等优点，特别受到了重视，因此，液压伺服控制作为一种新兴的技术学科迅速地发展起来。现在，液压伺服控制已在自动化领域占有重要位置，凡是需要大功率、快速、精确反应的控制系统，都已经采用了液压伺服控制。现代飞机上的操纵系统，如舵机、助力器、变臂器、人感系统，发动机与电源系统的恒速与恒频调节，火力系统中的雷达与炮塔的跟踪控制等大都采用了液压伺服控制。导弹的作动舵面，摆动发动机燃烧室，发射台的操纵以及人造卫星与宇宙飞船的飞行控制也用到了液压伺服控制系统。飞行器的地面模拟

3、设备，包括飞行模拟台、负载模拟器、大功率模拟振动台、疲劳强度试验的协调加载、大功率材料试验加载等大多采用了液压控制。因此液压伺服控制的发展关系到航空与宇航事业的发展。液压伺服控制也存在着诸如液压油易污染，液体流动复杂，理论上的描述不如电气成熟，以及管路传输也不如电气方便等缺点。但液压系统特有的大功率、高输出等特点使其在航空宇航、军事、工业等领域有长期生存和有力的竞争地位液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫布拉曼(Joseph

4、 Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%3.5%，而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低，努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制

5、系统。因此，液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来，液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争，如：数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此，必须努力发挥液压气动技术的优点，克服缺点，注意和电子技术相结合，不断扩大应用领域，同时降低能耗，提高效率，适应环保需求，提高可靠性，这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系、结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传动形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要

6、的地位。所以作为液压系统中的一部分，液压集成块和液压泵站也将成为摘要的攻关项目。二 导弹进仓装置组成及运送过程1.进舱装置基本组成： （1）运送小车：该车由液压马达驱动，四个轮子可任意摆动另外还有四个液压支腿和四个机械支腿，可实现整车的升降、运行及停留； （2）接轨：用于连接舱内外的导轨； （3）舱内转接导轨：在舱内导轨的转接处设置活动导轨，可以接通两个垂直方向的导轨。 2.运送过程： （1）发动机装在运送小车固定在弧形块上后，沿舱外的横向导轨径直向舱门行驶； （2）到达指定位置后，用液压支腿将运送小车顶起，同时使舱内各导轨对接，转动车轮角度使其对准纵向导轨，收起液压支腿使运送小车卡入纵向导轨

7、上； （3）沿纵向导轨行驶到位后，用液压支腿将运送小车顶起，转动车轮角度使其对准横向导轨，收起液压支腿使运送小车卡入横向导轨上，如此反复进行； （4）到达发动机指定的安放位置后，收回液压支腿，并同时将机械支腿放入，最后将发动机固定，运送小车沿原路返回。三 方案简介 整体方案的确定 为了运送发动机进入壳体，系统采用轨道的形式，设计一个机构可以通过自动控制把发动机运送到舱内的固定位置应该满足以下 3 点要求： （1）这个系统要求发动机在机体上的位置是固定不动，所以必须在机体上安装固定装置。整个系统安全性能要求很高，而且必须保证发动机完好无损的送入壳体。 （2）整个系统在转向的时候，由于导轨不在同一

8、条直线上，所以整个系统还要有一个升降的过程。 （3）系统要求机体到达一定位置时可以长时间停留。 综合考虑以上 3 点要求，采用和发动机同弧度的弧形块。先把弧形块安装在机体上，然后把发动机放置在上面。考虑到整个系统是在导轨上运动的，所以采用滚子运送整个机体。要实现滚子的正反转而且自动控制，故采用液压马达驱动。又考虑到运送的导轨不是在一条直线上，因此在转弯时需要减速机构，所以需有制动装置，如果再额外加上制动装置的话，外形大，重量大，拖动困难，所以选择本身有制动机构的液压马达，如图 1.1 所示。 为了保证整个机体的平稳性和安全性，采用四个液压支腿在机体的四个点撑起系统，如图 1.2 所示。液压支腿

9、的尺寸设计直接影响系统的整体设计，同时还要保证液压支腿行程的要求，另外液压支腿的支撑重载在 100 KN 以上。初步确定小车底板到地面的距离为 600 mm ，则液压支腿的长度要控制在 550 mm 以内，以保证小车的正常运行。根据整体尺寸的计算，确定液压缸的行程大于 150 mm 。 要是用液压支腿保持的话，液压系统的要求很高，而且安全性也不高，所以要额外增加四个机械支腿，这样可以提高系统的稳定性，如图 1.3 所示。图 1.1 加装液压马达的机体图 1.2 加装液压支腿的机体 图 1.3 加装机械支腿的机体 通过以上讨论，确定出装置的基本组成以及基本动作过程。四 液压伺服控制发展历史 液压

10、技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀（拥有专利）、宁波华液公司的电液比例压力流量阀（已申请专利），均为机电一体化的高

11、新技术产品，并已投入批量生产，取得了较好的经济效益。北京华德液压集团公司的恒功率变量柱塞泵，填补了国内大排量柱塞泵的空白，适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。天津特精液压股份有限公司的三种齿轮泵，具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。榆次液压件有限公司的高性能组合齿轮泵，可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。另外，还有广东广液公司的高压高性能叶片泵、宁波永华公司的超高压软管总成、无锡气动技术研究所有限公司为各种自控设备配套的WPI新型气缸系列都是很有特色的新产品。具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。中国的液压市场很大，用户对产品的要求各异，各

12、种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。而大部分国内企业所能提供的产品，无论在档次上还是种类上，都还远远不能满足这些需求。因此，在众多低档产品压价竞争的同时，不得不让出一块巨大的市场给国外产品。这表明，在市场丰富多样的需求面前，国内液压行业现有产品体系的结构性过剩与结构性短缺两个矛盾同时并存；也表明我们在产品的多样性、层次分布性和市场适应性等方面亟待调整和改善。企业在产品更新、装备改造等方面的投入能力不足。目前，我国大部份气动企业缺乏对产品及装备进行较大更新改造的能力，在高技术产品及专用生产检测装备的系统开发和投入能力上尤为缺乏，因而也限制了企业在高技术产品发展上取得大的突破，对缩短与国际先

13、进水平的差距带来影响。当然，投入资金只是个基础条件，还必须有技术、人才等多方面的保障才行。 面对这样的状况未来的发展趋势如下：1.根据国内市场需求，依靠科技进步，不断调整产品结构。例如随着国家西部大开发战略的实施，适合西部工程建设的产品将受到市场的追捧。现在，西气东输的序幕已经拉开，如此大规模的管道工程建设和众多的西部开发项目，为液动压技术提供了良好的机遇。2.适应国际传动技术产品工业向国际化发展趋向，对现有国内企业进行改组、合并，使企业开发能力，装备能力、管理水平和服务水平不断提高，以保持一定的竞争能力。3.不断提高企业产品的开发能力和创新能力，加强产学研结合，充分利用高等院校的科研开发人力

14、资源，发展有自主产权的产品和技术。4.完善质保体系，不断提高产品质量，尤其是产品可靠性，提高产品知名度，创立名牌。5.针对产品品种发展和保证产品质量的需求，有计划地进行技术改造、设备更新。而液压产品的发展方向主要是：1.节省能耗，提高效率2.用AC电机或变频电机驱动定量泵。3.发展机电一体化元件和系统。4.发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。5.发展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等。6.重视环保。环保型产品将具竞争优势，随着人们环境意识的加强，开发保护型液压产品，将成为今后国内液压技术的主流。7.适应主机机电一体化的需要8.应用现代控制技术，提

15、高电液压自动控制系统的性能9.大力发展水压系统和元件，扩大其应用领域。 由此可见现阶段急需发展的关键技术包括：1.液压传动与控制系统的节能技术，如负荷传感技术、新型节能系统和元件。2.机电一体化技术及IT技术的应用高精度、高频响电液、电气伺服比例系统和元件，液粘调速器速度控制技术。数字液压、气动系统和元件，直动型电液控制元件。3.液压系统及污染控制技术。4.无泄漏液压系统和元件。5.水压传动与控制技术。6.高速重载齿轮传动设计与制造技术。7.高速铁路轴承设计制造技术。8.高速、高精度机床主轴轴承设计与制造技术。9.各种传动系统降噪和增寿技术。10.特种传动技术（谐波传动、机械无级变速等）。11

16、.先进设计技术，如计算机辅助设计与试验，仿真技术。12.大型传动系统的故障诊断技术。13.现代制造技术的应用研究，如表面处理技术，计算机辅助制造技术、润滑技术。 总之，液压技术作为便捷和廉价的自动化技术，有着良好的发展前景。液压产品不仅在机电、轻纺、家电等传统领域有着很大的市场，而且在新兴的产业如信息技术产业、生物制品业、微纳精细加工等领域都有广阔的发展空间。脚踏实地，放眼未来，经过行业的共同努力，我国的液压工业一定能走进一个新天地.众所周知，液压伺服控制是一门新兴的技术，起源于上世纪50年代。远在第一次世界大战前，液压伺服控制曾用于海军舰艇中作为操舵设备。近几十年来，由于整个工业技术的发展，

17、尤其是在军事上和航空与宇航技术上所应用的伺服控制系统逐步向快速、大功率、高精度的方向发展，液压伺服控制所具有的反应快、重量轻、尺寸小及抗负载刚性大等优点，特别受到了重视，因此，液压伺服控制作为一种新兴的技术学科迅速地发展起来。现在，液压伺服控制已在自动化领域占有重要位置，凡是需要大功率、快速、精确反应的控制系统，都已经采用了液压伺服控制。现代飞机上的操纵系统，如舵机、助力器、变臂器、人感系统，发动机与电源系统的恒速与恒频调节，火力系统中的雷达与炮塔的跟踪控制等大都采用了液压伺服控制。导弹的作动舵面，摆动发动机燃烧室，发射台的操纵以及人造卫星与宇宙飞船的飞行控制也用到了液压伺服控制系统。飞行器的

18、地面模拟设备，包括飞行模拟台、负载模拟器、大功率模拟振动台、疲劳强度试验的协调加载、大功率材料试验加载等大多采用了液压控制。因此液压伺服控制的发展关系到航空与宇航事业的发展。液压伺服控制也存在着诸如液压油易污染，液体流动复杂，理论上的描述不如电气成熟，以及管路传输也不如电气方便等缺点。但液压系统特有的大功率、高输出等特点使其在航空宇航、军事、工业等领域有长期生存和有力的竞争地位。五 液压站简介 液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压

19、系统的各阀类元件及其联接体。 1 机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。 (1).集中式 这种型式将机床按压系统的供油装置 , 控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，控制调节装置独立于机床之外，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增加了占地面积。 (2).分散式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方使。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影

20、响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。2 液压集成块的特点： 液压集成块是由板式元件与通道体组成，元件可根据要求自由选用。集成块与其他连接方式相比有以下特点：（1）.有利于实现液压装置的标准化、通用化、系列化、能组织成批生产。灵活性比较大，故设计周期大为缩短，成本降低。（2）.由于装在通道体侧面的各液压元件间距很近，油道孔短，而且通油孔径还可以选择大一些，因而系统中管路压力损失小，系统发热量也小。（3）.集成块最大限度的减少管道接头使泄露减少到最小程度，提高了系统的稳定性，并且结构紧凑占地面积较小，装配与维修方便。（4）.由于是在小块体上加工各种孔道，故制造简单，工艺孔大为减少，便于检查和及

21、时发现毛病。如果加工中除了问题，仅报废其中一小块通道体，而不使整个系统报废。（5）.有现有的板式标准元件，可以组成各种回路，方便增加和替换，因而具有极大的灵活性。3 液压集成块作用：（1）.标准化、通用化和集成化程度高。（2）.整个系统配置灵活，外观整齐，维护保养容易。（3）.元件之间实现无管连接，消除了因油管、管接头等引起的泄漏、振动和噪声。（4）.若液压系统有变化，改变工况需要增减元件时，组装方便迅速。（5）.液压系统结构紧凑，安装方便，装配周期短。4 液压集成回路的设计（1）.把液压回路划分为若干单元回路，每个单元回路一般由三个液压原件组成，采用通用的压力油路P和回油路T，这样的单元回路

22、称为液压单元集成回路。设计液压单元集成回路时，优先选用通用液压单元集成回路，以减少集成块设计工作量，提高通用性。（2）.把各液压单元集成回路连接起来，组成液压集成回路，即为组合铣床的液压集成回路图。一个完整的液压集成回路由底板、供油回路、压力控制回路、方向回路、调速回路、顶盖及测压回路等单元液压集成回路组成。液压集成回路设计完成后，要和液压回路进行比较，分析工作原理是否相同，否则说明液压集成回路出了差错。5集成块是由中间块、顶盖和底板组成，由四个紧固螺栓把它们连接起来，再由四个紧固螺钉将其紧固在液压油箱上，液压泵通过油管与底板连接组成液压站，液压元件分别固定在各集成块上，组成一个完整的液压系统

23、。（1）.中间块的设计若液压单元集成块回路中液压元件较多或者不好安排时，可以采用过渡板把阀与集成块连接起来。如：集成块某个侧面要固定两个液压集成元件有困难，如果采用过渡板则会会使问题比较容易解决。使用过渡板时，应注意，过渡板不能与上下集成块上的元件相碰，避免影响集成块的安装，过渡一般安装在集成块的正面，过渡板厚度为35-40mm，在不影响其它部件工作的条件下，其长度可稍大于集成块尺寸。过渡板上孔道的设计与集成块相同。可采用先将其用螺钉与集成块连好，再将阀装在其上的方法安装。（2）.顶盖及测压盖设计顶盖的主要用途是封闭主油路，安装压力表开关及压力表观察泵及系统各部分工作压力。设计顶盖时，要充分利

24、用顶盖的有效空间，也可把测压回路、卸荷回路以及定位夹紧回路等布置在顶盖上。（3）.底板及供油块设计底板块及供油块，其作用是连接集成块组。液压泵供应的压力油P由底板引入各集成块，液压系统回油路T及泄油路L经底板引入液压油箱冷却沉淀。6液压集成块的设计步骤（1）.制作原件样板。（2）.决定通道的孔径。集成块上的公用通道，即压力油孔P、回油孔T、泄油孔L及四个安装孔。压力油孔由液压泵流量决定，回油孔一般不得小于压力油孔。直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规定确定。孔与孔之间的连接孔用螺塞在集成块表面堵死。与液压油管连接的液压油孔可采用米制细牙螺纹或英制管螺纹。（3）.集成块上液压元件的布置

25、 。把制作好的液压元件样板放在集成块各视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，样板应以连接板为准。电磁阀应布置在集成块的前、后面上要避免电磁换向阀两端的电磁铁与其他部分相碰。液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为好。如图 所示，孔道相通的液压元件尽可能布置在同一水平面，或在直径d的范围内，否则要钻垂直中间油孔，不通孔道之间的最小壁厚h必须进行强度校核液压元件在水平面上的孔道若与公共油孔相通，应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径d范围，否则要钻中间孔道，集成块前后与左右连接的孔道应互相垂直，不然也要钻中间孔道。设计专用集成块时，要注意其高度应比装在其上的液压元件的最大横向尺寸大2mm，以避免

26、上下集成块上的集成元件相碰，影响集成块紧固。（4）.集成块上液压元件布置程序。电磁换向阀布置在集成块的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道，集成块固定螺孔相同。液压元件泄露孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分三层进行布置。根据水平孔道布置的需要，液压元件可以上下左右移动一段距离。溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外，有的原件可以横向布置。7 液压集成块零件的绘制液压集成块的六个面都是加工面，其中有三个侧面要装液压元件，一个侧面引出管道。快内孔道纵横交错，层次多，需要多个视图和多个剖视图才能表达清楚。空隙的位置精度要求非常高，因此尺寸、公差和表面粗糙度都

27、应该标注清楚，技术要求也要详细说明。集成块的视图比较复杂，应尽可能少用虚线表达。为了便于检查和装配集成块，应把单向集成回路和集成块上液压元件布置简图绘在旁边。而且应将个孔道编上号，列表说明各孔的尺寸，深度以及与那些孔相交等情况。8 液压站又称液压泵站，是独立的液压装置，它按驱动装置（主机）要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，它适用于主机与液压装置可分离的各种液压机械下。用户购买后只要将液压站与主机上的执行机构（油缸和油马达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作、工作循环。 液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。各部件功用如下：泵装置上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的动力能。集成块是由液压阀及通道体组合而成。它对液压油实行方向、压力、流量调节。阀组合是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同。油箱是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用来储油、油的冷却及过滤。电器盒 分两种形式。一种设置外接引线的端子板；一种是配置了全套控制电器。 综上，是近几年液压技术在军事上的发展，尤其在导弹领域，为我国国防事业的重要技术。12