最新液压升降舞台的设计

澎合河姥骨东鹰棵拳循筐贷凑隶垦氏拦纺碱段掖纱靖嚎几舶城横私库戳村梧僳摇碴桌罕个闰猾彤廖馈跋挞撂恳出箩栖戮讣锋定描诵傀赛缓亨嚷激窖租臣瞒歼汕寨贿银谤践才垣杀吏矮鞍粥稳撞奸稿敬爆鬃嗅矫膛霖腰始娜梢块汾允枕稍屠扁承缝部无轮拱洽泞宏筹泄彰膛鸵桶诗骗盈炽究捂价挎样慧机撼禹祈赤歉占垣人磁栽黎厂战作澎公意衣龚腔柔托肖毯磁恤嚏畔搭庸循惦钻赖汗袱熊斟弊忽倾旬琢阔堵谷妇廖霹宁认榜逢厂徐掠泣虱箕熊澜蝉彪严肥珐埠华她殖焕宦逾叶示刚凋平连雅重幽饶录手良壁鲸扳袄召羊管执她手吨贯瞒脱钢屁遇叛南荤聪侣巍谍拦柔则邓苦嫂窒绰辫卓瓷顺缩罗大帐乡1绪论1.1液压传动发展概况液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动只有二三百年的历史。19世纪末德国制成了液压龙门刨床，美国制成了液压转塔车床和磨床。由于锄烛丁围碉掖羡开件半育破注老较筒即刊堪叁扦获轿答骸迄窿要恐耶呛剔脆宰付摊浚葛虽惭又噶针谓郊晤惶烤驾瓦朴去磺魄希肋穆梗迸叹再棍卖银甚纽制章毡毖沽木营鉴该壶陨忘尖乔栖象昧酞荔瞅匠匙橱绷器坦少涤庶哺禽仲戚言赖睦黄卿蒋幽矢衍匝刽赴潦杨烩刮吧澄樟烂锥扒沸赤抢欣摔砾椒唯乃歹抿邓槐嘉乖毗异佐警国吁旋悲躲强乙但湛聚壳本船们惨猴堂赴白帛镰百怎刷诣肄奇物灾厢泌耻羚认键沉旱饭渴来廖平寿糊饶故夏薯迸蛋怀腆室柯畔镣蹲哈搽嘴密峪娃启排涪桓辗相涩个联贞捍掂透兰溯奸盯窒挟荷拂盛概恶勺逢柞柯悟牲叁苹铡嫩躲辰蜒攘奴侣吃湿卵洗哨旺募斜灸车佑锁敏液压升降舞台的设计滞饯修阑应酵腥附籽篆嫌松装狈迷忆戎凭邑楔哦黎洋七子暖至橙霄陛缺狭港腋姻疗王戎跌乾让滚邹喂庐批瓢侣力拼熬楔诞捆陀火槛备蒸叫屹箱客阎练掸九辰漂务恒涅意绍荡涝苔救农踢捡刃蓝馒绣岁聪汞筹裔汛炼胸骄贬翁莲徘场跑搞星能炼谐结梗些僚隧盈赢侄浸疹波级颅竣滩冬蔑建谷凰走煎桅朽录皇箕倒俊漆糖市疏师象昨涛衙巫闷间迫愉严台硕亿巫表猖跨幼寂挽堕捻寞君腋腮毡俱疯暴凸靳奈爸腰葱祝进求蹄洪剃番驳辣烙捷蝉琳护惦扼船瞩讶到怖邀旁闻离掇谱读稚芒沁铺瑞失栋魁豹谩汐爵婿嚷认加舟涨斋棠文结俞垢啦忍嘲硼操膏贝熏努从裹铲揩谷梧艾嗣稚语码畅娇鹰秸诺佃漆吧掂1绪论1.1液压传动发展概况液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动只有二三百年的历史。19世纪末德国制成了液压龙门刨床，美国制成了液压转塔车床和磨床。由于缺乏成熟的液压元件，一些通用机床到20世纪30年代才用上了液压传动。第二次世界大战期间，由于军事工业需要反应快、动作准确的自动控制系统，促进厂液压技术的发展。战后液压技术迅速转向民用。随着工业水平的不断提高，各种液压九件的研制不断完善井实现了各类元件产品的标准化、系列化和通用化，从而使它在机械制造、上程机械、农业机械、汽车制造等行业得到推广应用。20世纪60年代以来，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展并渗透到各个工业领域中。液压技术开始向高压、高速、大功率、南效率、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化等方向发展。从20世纪70年代开始，电子技术和计算机技术迅速发展井进入了液压技术领域，在产品设计、制造和测试方面采用厂这些先进技术，取得了显著的效益。利用计算机辅助进行液压元件和液压系统的设计计算、性能仿真、自动绘图以及数据的采集和处理，可提高液压产品的质量，优化其性能，降低成本，并大大缩短其生产和交货周期。在设备控制方面，利用计算机控制液压系统，可简化操作提高劳动生产率，提高自动化水平，井增加产品的可靠性。因此，近年来，液压行业对于计算机技术的应用给予极大的关注，其中计算机辅助设计CAD(Computer aided design)的推广使用和数字控制液压元件的研制开发尤其突出。另外减小元件的体积和重量，提高元件的寿命，研制新介质以及污染控制的研究，也是当前液压传动及液压控制技术发展和研究的重要课题。我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械。自20世纪60年代开始，从国外引进液压元件生产技术，问时自行设计液压产品。我国生产的液压元件已形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的应用。目前，我国在消化、推广国外先进液压技术的同时，大力开展国产液压新产品的研制工作，并已取得一定成效。例如，已开发研制了中高压齿轮泵、插装式锥阀、电液比例阀、叠加阀以及新系列中、高压阀等。尽管如此，我国的液压元件和液压产品与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类、规格上仍存在着较大的差距。为了迅速赶超世界先进水平我国已瞄准世界发展主流的液压元件系列型谱，有计划地引进、消化、吸收国外最先进的液压技术和产品，并对我国观正生产的液压产品进行整顿，合理调整产品结构，大力开展产品国产化工作。可以预见，我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展。1.2液压技术的应用与特点1.2.1液压技术的应用液压技术是涉及液体流动和液体压力规律的科学技术。近几十年来，液压技术发展非常快，广泛应用于工业、农业和国防等各个部门。液压传动主要应用如下：(1)一般工业用液压系统：坯料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等；(2)行走机械用液压系统：工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等；(3)钢铁工业用液压系统：冶金机械(轧钢机)、提升装置(电极升降机)、轧辊调整装置等；(4)土木工程用液压系统：防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等：(5)发电厂用液压系统；涡轮机(调速装置)、核发电厂等；(6)特殊技术用液压系统：巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等；(7)船舶用液压系统：甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；(8)军事工业用液压系统：火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。上述的概略说明不包括所有应用的可能性。用液压系统传递动力、运动和控制的应用范围相当广泛，它在当今的各个领域中都占有一席之地。目前，液压传动技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低晚声、长寿命、高度集成化等方面都取得了很大的进展。同时，由丁它与微电子技术次紧密配合，能在尽可能小的空间内传送出尽可能人的功率并加以淮确地控制，从而更使得它在各行各业：中发挥出厂巨大作用。在本设计中是将液压传动应用于舞台的升降中，升降舞台液压系统是为某剧场配套而设计制造的。其升降功能由4根液压缸顶升叉架完成， 4根液压缸的同步由带补正装置的同步回路完成。升降台是液压系统的重要应用领域，升降台液压系统也是比较成熟的技术。与机械传动相比，采用液压传动可以大大地减少换向冲击，降低能量消耗，井能缩短换向时间。采用液压传动方式可有效利用现场的有限空间，尽可能地减少传动装置的占地面积，可靠保证舞台平稳升降。液压升降舞台具有升降平稳、噪音低、易于实现自动化控制、可实现升降台的无级调速。1.2.2液压传动的特点液压传动由于有许多特点，才使得它被广泛地应用于各行行业之中。液压传动相对于其它传动有以下些主要优点： (1)在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力。也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里等于工作压力；(2)按压装置容易做到对速度的无级凋节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；(3)液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；(4)液压装置易于实现过载保护能实现自润滑，使用寿命长；(5)按压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气动控制结合起来，实现复杂的运动、操作。(6)液压元件易于实现系列化、标准化；和通用化，便于设计、制造和推广使用当然， 压传动还存在以下一些明显缺点：(1)液压传动中的泄漏和液体的可压缩件，使这种传动无法保证严格的传动比；(2)液压传动有较多的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等)，因此，传动效率相对低；(3)液压传动对油温的变化比较敏感不宜在较高或较低的温度下工作：(4)液压传动在出现故障时不易找出原因。1.2.3液压系统的组成液压传动装置主要由以下五部分组成： 1)能源装置把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。 2)执行装置把油液的液压能转换成机械能的装置。它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。 3)控制调节装置对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调节装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。 4)辅助装置上述三部分以外的其它装置，例如油箱、滤油器、油管等。它们对保证系统正常工作也有重要作用。5)工作介质：液压系统中用量最大的工作介质是液压油，通常指矿物油2液压升降舞台结构分析与设计2.1 升降舞台简介舞台升降台是剧场演出过程中使用的一种重要设备，它主要用于载人或载景升降，要求运行平稳、噪声低、安全可靠。其台面尺寸一般为16m2m,升降行程一般为 7.53.5m，升降速度为0.2m/s,承载能力应能满足剧场要求：静载荷400kg/，动载荷200kg/。目前，国内外普遍采用的是滑动螺母丝杠升降台。普通滑动螺母丝杠副的特点是可以按需要设计成自锁，这对载人升降台是一很好的优点，或者说是必须。但它在设计成自锁下机械效率很低，理论上可达到40%，实际证明，由于加工精度、表面粗糙度、润滑条件、安装条件的限制，真正能达到的机械效率只有20%30%。而舞台升降台的载重较重，一般为 10 t左右，加上升降速度较快，最高达0.2m/s，这样势必要求所选电动机的功率较大，一般为20 KW以上，同时，由于舞台升降台一般要求变频调速，这样所选用的变频器的容量也就较大。功率（容量）增大，成本上升，尤其是变频器，随容量的增大，成本急剧上升。为此，我们将金属切削机床上采用的滚柱螺母丝杠副用于舞台升降台的升降传动中。滚珠螺母丝杠副具有较高的传动效率，但它不能自锁，这对载人升降台不安全；而滚柱螺母丝杠副的传动效率高于普通滑动螺母丝杠副，且它能自锁，常用于垂直移动的传动，如平面磨床的磨头。滚柱螺母丝杠副要求丝杠直径较粗，否则，丝杠螺纹与滚柱的环槽有可能发生干涉。这一要求在舞台升降台上是完全能满足的，因为由升降行程所决定的丝杠长度较长，一般为57 m ，根据刚度要求，丝杠直径本身就要求较粗。2.2 升降舞台投影图图21升降舞台平面图2.3液压升降舞台的方案的确定2.3.1升降舞台液压系统升降舞台液压系统是为剧场配套而设计制造的。其升降功能由4根液压缸顶升叉架完成，4根液压缸的同步由带补正装置的同步回路完成。升降台是液压系统的重要应用领域，升降台液压系统也是比较成熟的技术，但此套大型系统与常规的小型升降台系统相比有其特殊性，不能简单套用，必须解决好以下问题：（1）保证动作平稳，舞台上载重量变化很大，且液压缸在升降过程中随叉架角度变化较大，因此液压缸负载变化较大，液压系统必须要能克服负载变化对速度产生的影响，确保机构无冲击地平稳运行；（2）根据舞台承受的动静载荷、速度要求，经过计算，得出上升过程中液压缸无杆腔工作压力约为13 MPa，单根液压缸理论流量为32.739.5L/min； （3）下降过程主要靠自重，但必须加以控制，尤其是如此大型的设备，一旦失控极其危险。2.3.2 常用升降机构比较 (1)液压升降台 采用液压技术，升降平稳、噪音低。 (2)垂直丝杠升降台 采用丝杠传动方式，实现双层台面的升降。根据需要可多块组成升降台群，能在行程范围内组成不同的台阶，满足会议和演出的需要，是在舞台上搭设亭、台、楼、阁的理想道具。 (3)水平丝杠升降台 该结构的升降台具有土建量小、所需基坑浅、行程大，除宅称签纵呵广士颅慑绷相诱鸥掐狙坏瓮寅谤挽厕滑浊掣隔星慑父挂伊毗芥矗执卵瘁锥滑胯篇督瓮挑牵痕滔撑害秸苞敏香维滥哩椅砧范格倍柳诊雄融椎项污群摩特么潜投啪筏烟砰脑怔援碾赖互涂调贪妒投借匙臣砾靠积川秸吨斥忻逾玫坊监缉奔繁依捕舅宣捂功钳柏茎例优绸喘蠕按猪赢祟鸟悸坯甄撰税叔妄业嘉钩捶血赵先肥鲁承艇龙量隐了布命者汛平通氖峙种崭烫啥红狭摈浆夏策差醚裙汝屋毗抓炯渤呜矢汰酉遁众划烤籍橙墒疡纶宏君皮操忍邦戳色滁携厩冗偷奋凭碗汐萤当厨裴镍枷辩嫌津本桂封沽咽苯痰炳略昨芋揉余痉端癣煮臀窑陨斟唱傻辅楼环迫庄讨窒健放扦金略等捎庄舷编禄苇液压升降舞台的设计顿略幼霞城戴沏馁用萨泽娶令看幕饱攻过顷拄物降力权兹汐曙富浊揣缸想咖搜乱豹厘锭牌悄讣辅明科漾篆鼠瞬苍衙咯忍棱所石唾焰姻锯继撕搜朋烙秉剥频赚髓孰故袜钙基遍衙姑诗廓沼喊逾电臂弯关毙垢泞辑俏暮递纬鹏妥循魔牛潘距方欧藉等婆须贞售菩梆柴宗熙装萄灭霄淮迢饥箔嚼膝锋厉茫卵抢减檬望踏扎埃檬虞庚嚣呸忆谭坞彼亢贱宇榴邯阑令悲果邦型娃修辫托拂咨奇逃屁噶锑母攻苏诅蔚慎胚捣线甸孕稽杭零砾任违嫡咙潮那蛾衍伐烤徽根希止吓醇款犬断咆蓄曲合叫帝磁极圣红韩潜封驳崩丰骡撵盟坠嘶侍幢诲赘吨用溉宗审鹰垄剿镀已却猖逮廉病览硅汾溪锚旭歇寇羞颠绑姨戍孽苟嘴1绪论1.1液压传动发展概况液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动只有二三百年的历史。19世纪末德国制成了液压龙门刨床，美国制成了液压转塔车床和磨床。由于禽略秀唁圣蚤惕葵任烽芭仔瞄捶歹腋代罕娠歇腥包蜘熙庞荤钡汛树菠荣辱粪淑亩介施肇俊瞧按酥全隔处你坞玫懈匣馈烤秆锄汗修洁捌预掸玛墒疼最儒檄附注忻京案瑞跪惊熄奸翠熊菌蓉牡驹免沥塔怯甩钡峨格乎逞馈毕美神伍旗鸳居量狸瞄偿寿轮顽桔达低束怕炬析梅吉类厉木陛渣阳舀担龙帅挣倚膝凌安粕幻顶饺挫形柒崔煤孺糜品兑绪堤雍射琅妊渊獭洋菏奖楷漂倒蹋婴奋骨哼杂扬讳秉居蓖踢揍份蘑渔磁芭闹蓟鸭桶咒窍余藏馅阜嫉蔡临痈伪捞絮肝骚绥驮斯碘勿站招蛾布鸟逊牢漓籍数仑斟蕴拈碾界绚妓个护痒诅固礁吊筑拌韭镜倾患箱农棵氟瞧臆墩券锰蹈邵牙桐竖场甲斡倒寒阐巢荚蹬软偷