液压胶管耐压清洗机的设计与分析

摘要

液压胶管是连接泵站、液压执行元件、控制阀和其他液压元件的重要液压辅件。具有承压能力强、柔韧性好、连接方便等优点。广泛应用于矿山、冶金、路面建设、起重装卸等各种工程机械中。虽然液压胶管只作为液压系统的辅件，但是其性能的优劣，将直接影响整个液压系统的工作性能。而胶管的清洁度和耐压性能是决定胶管性能的两个重要指标。在液压胶管总成的生产过程中，需要保证管路的清洁度和检测管路的耐压程度。现有的国内液压胶管试验台大多只能进行个别的试验项目，并且在试验自动化、高清洁度和超高压方面的研究较少。因此，设计一台液压胶管综合试验设备，将为液压胶管的生产提供硬件上的保障，并且能够推动胶管行业的发展。
　　本课题以液压高压胶管的试验的相关国家标准为依据，综合考虑液压胶管的清洁度和试压要求，结合现有的胶管试压和清洗设备的特点，设计了一台液压胶管试压、清洗集成系统试验台。
　　对液压胶管进行了介绍，对国内外胶管耐压清洗设备的应用现状进行了分析。结合液压胶管总成的生产过程，对液压胶管以前的试压、清洗工艺进行了分析，提出了新的工艺方案，引出了胶管耐压清洗机试验台的技术指标。对胶管的受压膨胀进行了理论分析，得出了对于最大管容量即管规格为Φ25mm×6m时，从10MPa加压到100MPa还需要再往胶管内提供水的容量为0.59L。
　　围绕相关国家标准及设备的技术要求，分析并确立了胶管耐压清洗机液压系统整体系统方案，对设备的整体机械机构进行了设计和布局。确立了以PLC为主控制单元辅以触摸屏进行监控的控制方案，完成了设备控制系统硬件的设计、PLC程序的设计及触摸屏人机界面的设计并进行了现场调试。
　　对液压胶管耐压清洗机性能进行了实验研究。验证了设备的可行性，得出了在最大管容量下(V=3.06L)胶管的压力-加压时间变化曲线，达到最大压力85MPa所需加压时间为12s，升压速率为7.4MPa/s。对保压性能进行了研究，为胶管耐压测试是否成功提供了一种定量的判断依据，得出了管容量越大加压稳定性越好。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 液压胶管简介

1．1．1 液压胶管结构介绍

1．1．2 液压胶管总成介绍

1．2 液压胶管可靠性试验及耐压清洗设备应用现状

1．2．1 液压胶管总成可靠性试验研究

1．2．2 液压胶管耐压清洗设备应用现状

1．3 课题的研究意义及来源

1．4 课题的研究内容

第2章 液压胶管耐压清洗机技术分析

2．1 液压胶管总成生产线介绍分析

2．2 液压胶管的试压与清洗工艺分析及设备技术指标

2．2．1 液压胶管试压与清洗工艺分析

2．2．2 液压胶管耐压清洗机技术指标的制定

2．3 液压胶管增压理论分析

2．3．1 液压胶管连续增压原理

2．3．2 液压胶管受压膨胀理论分析

2．4 本章小结

第3章 液压胶管耐压清洗机设备的设计与开发

3．1 整体结构设计和布局

3．2 液压系统方案的设计和分析

3．3 胶管压力加载系统核心元件增压缸的设计计算和强度校核

3．3．1 双作用液驱增压缸的设计计算

3．3．2 双作用液驱增压缸强度理论校核

3．3．3 双作用液驱增压缸有限元分析

3．4 主要元件的计算与选型

3．4．1 主泵和主电机的计算与选型

3．4．2 高压清洗机的计算与选型

3．4．3 高压管路、阀、接头的选型

3．4．4 其他液压元件选型

3．5 本章小结

第4章 液压胶管耐压清洗机控制系统的设计和分析

4．1 液压胶管试压清洗机控制流程介绍

4．2 控制系统总体方案的设计

4．2．1 系统控制要求分析

4．2．2 系统控制信号分析

4．2．3 控制系统硬件的确定

4．3 控制系统程序设计

4．3．1 PLC程序设计

4．3．2 人机界面设计

4．4 本章小结

第5章 液压胶管耐压清洗机实验研究

5．1 压力传感器的标定实验

5．1．1 实验目的

5．1．2 实验方案

5．1．3 实验数据处理及结果

5．1．4 实验结果验证

5．2 液压胶管耐压清洗机性能实验研究

5．2．1 可行性实验

5．2．2 保压性能实验

5．2．3 加压快速性和稳定性实验

5．3 配方参数的确定

5．4 本章小结

总结

参考文献

攻读硕士期间取得的科研成果

致谢