码头钢吊桥液压设备设计.pdf

总第 1 4 4期 2 0 1 5年第 2期 应用 技术 机械管理开发 M ECH ANI CAL M ANAGEM ENT AND DEVEL0PM ENT 码头钢 吊桥液压设备设计 To t a l o f 1 4 4 NO ． 2 2 0 1 5 徐才 红 常州瑞阳液压成套有限公司，江苏常州2 1 3 1 4 9 摘要 对码 头 吊桥 液压设 备进 行 了设计 ，包括液 压缸 的结 构 、液压动 力站 结构 、 管路 安 装 、现地 电 气控 制 以及液 压原 理 ，该 设计 在轮 渡码 头方 面得 到 了广泛地 应 用 。 关键 词 液压 传动 ；码 头 吊桥 ；结构 设计 中 图分类 号 T H 1 3 7 ． 3 文献 标识 码 A 文章 编 号 1 0 0 3 ． 7 7 3 X 2 0 1 5 0 2 ． 0 0 4 0 ． 0 3 D oI 1 0 ． 1 6 5 2 5 ／ j ． c n k i ． c n 1 4 ． 1 1 3 4 ／ t h ． 2 0 1 5 ． 0 2 ． 01 4 引言 码头工程 钢 吊桥采 用液 压设 备 升 降 ， 布 置形 式采用双 吊点 布置 ， 液 压缸 缸底 吊耳 通过 支 铰与 门架链接 ， 活塞杆 端 吊头通 过支铰与 钢 吊桥链 接 。 钢 吊桥 上 升 和下 降通 过 液 压缸 活 塞 杆 的 伸缩 实 现[ 1 ] 。码头 钢 吊桥 液压设备 包括 1套液 压动力 站 ， 1套 电控系统和 2支液压缸 。 1 主要技术参数 1 钢 吊桥 。钢 吊桥长度 2 8 ． 0 m； 钢 吊桥有效 宽度 5 ． 0 m／ 9 ． 0 m 喇叭 口 ； 设计 荷载 2 0 t 汽 车 或集装箱 车满载单车慢 速 小 于 5 k m／ h 通 过 ； 升 降幅度 外端 提升 0 ． 4 0 m； 下 降 3 ． 4 0 m。 2 起 吊设备 。吊点数 双 吊点 ； 支 承方式 端 部铰接 ； 提升力 2 X 8 0 0 k N； 下降力 钢 吊桥 自重 ； 工作行 程 3 ． 4 5 m； 最大行 程 4 ． 0 0 m； 启 闭速 度 0 ． 8 0 m／ mi n 。 2 液 压 缸 结 构 设计 为满足提升和下降钢 吊桥 ， 考虑到土建 和钢 吊 桥制造、 安装可能存在的误差 ， 在液压缸的下 吊头和 上盖处均装有免维护 的球面 自润滑关节轴 承， 可微 量补偿 钢吊桥及液压缸安装时产生的误差。 液压缸 的有 杆腔 和无 杆 腔均 留有 富余 行程 ， 以适应土 建 以及 钢 吊桥制 造 、 安装 可能 存在 的误 收稿 日期 2 0 1 5 0 1 1 2 作者 简 介 徐 才 红 1 9 6 5 一 ，男 ，从 事 工作 方 向 液压 设备 制造 ，工程 师。 差 ， 同时也保证 了钢 吊桥能下降到最低位置 。 在液压缸的下腔 有 杆腔 和上 腔 无杆 腔 的 安装最高点 均设有 专 用排 气测 压接 头 ， 用 于液 压 缸安装和使 用过 程 中的排 气 ， 必要 时 可用 于 液压 缸 的有 杆 腔 和 无 杆 腔 的压 力 测 量 或 充 泄 液 压 油 。 活塞处 动密 封采 用 OMKMR 型组 合 密 封 和 V形组 合密封相结 合 ， V形 组合 密封 件采 用多 唇密封 ， 密封性 能优 良。活塞杆 处 动密 封 采用 V 形组合密封 ， 密封 沟槽 为轴 向可调 式 。防尘 圈选 用 P 6型单作用 防尘 圈 ， 其材料 为改性填 充丁腈橡 胶 NB R， 具有硬度高 、 耐磨 性好 、 抗 老 化性好 等优 点 。活 塞 杆 的 出 口 端 装 有 刮 污 圈 ，材 料 为 Z Cu Al 。 F e 。 ， 用 于 防止 泥 沙和 冰层 进 入液 压缸 内 部 ， 能去除活塞杆上杂物 ， 保护 防尘 圈与密封 圈。 活塞杆 、 销 轴外 表 面采 用 先镀 紧 密性 乳 白铬 防腐 ， 再镀硬铬提 高硬度 的办法防腐 ； 液压 油采用 L HM4 6抗磨液压油 。 由于液压缸 工 作在 海 岛环 境 ， 液 压 缸外 表 的 防腐需要特别措施 液压缸 整体喷砂 后喷铝 ， 再用 环氧 富锌油漆涂装防腐 。 3 液压动力站 结构设计 液压动力站包括 1套油箱总成 、 2套油泵 电机 组 和控 制 阀组 。油箱 为完 全 封 闭不 锈 钢 材 料 制 成 ， 油箱侧设有进入检修孔、 液位计、 除湿型空气 滤清 器 、 液温 计 、 带有 过滤 网注油 器 、 旁 通 型 回油 滤油 器 、 油箱底部设置做 成斜度并设 置放 油塞 便 于清洗 换油 ； 吸油 侧 和 回油侧 用 隔板 隔 开 ， 以分 2 0 1 5年 第 2期 徐才红 码 头钢 吊桥液压设 备设 计 离 回油带 来 的气 泡 和脏 物 ； 油泵 采 用抗 污染 强 的 高压柱塞泵 ， 能 向系 统提供平 顺 的压 力油 ， 且 油泵 电动机组在 系统最 大压力时能连续平顺 工作 ， 2台 油泵 电动机组采 用两套 冷却设 备 ， 独立工 作 ， 必要 时也可 以同时工作 ； 为 了便 于检修 及油箱 的散 热 ， 油泵 电机组设 置在油 箱旁边 。液压动力 站上 设置 压力 阀组 和 方 向控 制 阀组 ， 压力 阀组设 定 系 统 的 额定压力 ； 方 向控制 阀组控制 吊桥 的提升和下降 。 4 管路安装设计 输 油管材质 为 1 C r 。 Ni 。不锈 钢 材 料 ， 采用 锯 割方 法下料 ， 弯管使 用专 用弯管机 冷弯加 工 ， 采用 氩弧 焊焊接 。液压 管 路 系统 安装 完 毕 后 ， 应 使用 冲洗 泵进行油液循环 冲洗 。循 环 冲洗 流速应 大 于 5 m／ s 。循 环 冲洗 后 ， 使 管 路 系统 的清 洁度 达 到 NAS 1 6 3 8 9级要求 。管路安 装完毕 应对管 路作不 低 于额定工 作压 力 1 ． 5倍 的耐压 试 验 ， 确 认 管路 无外 泄漏 。 5 现地 电气控制 现地 电气控 制采用可编程序控制器 P L C 控制 和继 电器手动控制两种方式 ， 同时设有操作手柄 ， 方 便现场操作 见 图 1 。两种控 制方式互锁 ， P L C控 制方式时可以通过远程接 口实 现远方操作 ； 现地控 制柜可 以对动力站上液位 、 液温等进行报警 ， 对 系统 压力 、 液压缸的上 、 下 限位进行监控 。 1 一液 压 油 缸 ； 2 一 液 压 动 力 站 ； 3 一 电气 控 制 柜 ； 4 一控制手 柄 ； 5 一远程控制 图 1 电气控 制 网络 图 6 液 压 原 理 设 计 为了满足码 头 吊桥 的功 能要 求 ， 设 计 了一种 液压 系统[ 3 ] 。液 压系统原理 图如 图 2所示 。 液压 站通 过 控 制 阀块 向油 缸 有 杆 腔 充 压力 油 ， 同时油 缸无 杆 腔 向液压 站 排 油 ， 活 塞 杆 收缩 ， 可 以实现钢 吊桥提 升 。液压 站通过控 制 阀块 向油 缸无 杆腔充 压力 油 ， 同时 油缸 有杆 腔 向液压 站排 4l 图 2 液 压 系统 原 理 图 油 ， 活塞杆伸 出， 实现钢 吊桥下降 。 为了防止钢 吊桥在 提 升位 置 可 以锁 定 ， 在 油 缸 的有杆腔设 置 了缸 旁 阀块 ， 在 缸 旁 阀块上 设 计 了液 控单 向阀 ， 利用 液控单 向阀的反 向锁 定功 能 ， 保证 钢 吊桥在 4 8 h内因油缸 内泄露产 生的沉降不 超过 1 0 0 mm。缸 旁 阀块还 能 在高 压 软管 突然 爆 裂时随时锁住液压缸 ， 防止钢桥快速 坠落 。 液压系统 中设 置温 度 压力 补 偿 型调 速 阀 ， 通 过调 定 2只 调速 阀 ， 可 以使 2只油 缸保 持 同步 运 行 ， 从而保 证 钢 吊桥双 缸 同步 运行 。系统设 置 手 动纠偏装置 ， 可 以随时对 2只缸进行手动纠偏 。 液压站除 了设有 压 力 实 时显 示外 ， 还设 有 最 高 、 最低 压 力保 护 ， 超 压 或 欠 压 均 有 自动 保 护 功 能 ， 并报警 ， 实现液压超 高超低保 护功 能 。液压 站 设有 温度控制器 ， 可 以实 时显示液压 油 的温度 ， 如 果 油温超过 6 O℃时 ， 会发 出提示报 警 。为保证 液 压 站在正常液位 以内工作 ， 以防油 高位时 溢油 时 ， 泵 空吸 ， 设有最高最低油位报警功 能。 7 结 语 通过对码 头 吊桥 液 压设 备 的设计 ， 使码 头 吊 桥液 压设 备工作效率 更高 ， 经济效率 得 以提高 ， 同 时此设 计得到了广泛地应用 。 参考 文献 [ 1 ] 朱珠． 船舶 吊桥 的液压 浮动 E J ] ． 液压 与气 动 ， 2 0 0 3 9 21 22 ． 42 [ 2 3 [ 3 ] 机械管理开发 j x g l k f Ib 1 2 6 ． c o rn 石郦均． 浙江 玉环一 乐清滚装轮渡码头钢 吊桥及起 吊设 备 设计E J 1 ． 浙江水利水电专科学校学报 ， 2 0 0 4 2 2 9 3 0 ． 刘延俊 ， 关浩 ， 周德繁． 液压 与气压传 动[ M] ． 北 京 高等 教育 出版社 ， 2 0 0 7 ． 第 3 0卷 E 4 3 袁承训 ． 液压与气压传 动[ M] ． 北 京 机械 工业 出版社 ， 1 99 9 ． 编辑 苗运平 De s i g n i n Hy d r a ul i c Equ i p m e n t o f W ha r f S t e e l Br i d g e Xu Ca i ho ng Ch a n g z h o u Ru i y a n g Hy d r a u l i c Eq u i p me n t Co ．Lt d ．，Ch a n g z h o u J i a n g s u 2 1 3 1 4 9 [ Ab s t r a c t ] T h e h y d r a u l i c e q u i p me n t o f wh a r f s t e e l b r i d g e i s d e s i g n e d wh i c h i s i n c l u d e d t h e s t r u c t u r e d e s i g n o f h y d r a u l i c c y l i n d e r ， t h e s t r u c t u r e d e s i g n o f h y d r a u l i c p o we r s t a t i o n，p i p e l i n e i n s t a l l a t i o n ，e l e c t r i c a l c o n t r o l ，d e s i g n o f h y d r a u l i c s y s t e ms ．I t i s a p p l i e d wi de l y i n f e r r y d oc k ． [ K e y w0 r d s ] h y d r a u l i c t r a n s mi s s i o n ； wh a r f s t e e l b r i d g e ； s t r u c t u r a l d e s i g n 上接 第 2 1 页 4 - 1 蜗 壳平面 图 图 4 蜗 壳水力 图 ram 4 - 3 lX l断面图 Di s c u s s i o n o n t he Vo l u t e Hy d r a ul i c De s i g n f o r t h e S l u r r y Pu mp M e ng Zh e ny i n g，Le i M i n g Ya n g q u a n P u mp F a c t o r y Co ．， Lt d ． ，Ya n g q u a n S h a n x i 0 4 5 0 0 0 0 [ Ab s t r a c t ] Th i s p a p e r i n t r o d u c e s a c c u r a t e c a l c u l a t i o n a n d d r a wi n g me t h o d s o f t h e v o l u t e h y d r a u l i c d e s i g n ．T h i s me t h o d i s r a p i d a nd a c c u r a t e，wh i c h ma ke S wa t e r l i ne s s mo ot h，a r e a c h a ngi n g r e gul a r l y a nd f l o w r a t e b a l a nc i n g a n d r e du c e t he hy dr a ul i c l os s a n d i m p r ov e t he hy dr a ul i c e f f i c i e n c y，wh i c h i s t o a c h i e ve c ons e r v a t i on e n e r g y． [ K e y wo r d s ] s l u r r y p u mp ； v o l u t e h y d r a u l i c d e s i g n ；d r a w i n g me t h o d