摘 要

码头行人踏板作为载人轮渡设施中最基本最重要的工具，它的正常运转关系到乘客和工作人员的安全。码头行人踏板液压系统设计中，详细进行了液压系统的工作原理及整体机构的工作过程分析，并对液压系统的设计和计算。本设计的内容包括液压缸动作和速度分析、系统使用的液压缸的机构的选择和尺寸的计算、根据估算的压力和流量选择液压阀型号、油箱的设计和计算、液压集成块的整体结构设计以及液压工作站的结构设计。

文中根据行人踏板设计参数及液压系统随踏板角度变化，其负载发生变化的正、负负载特性，提出了液压驱动系统的设计方案。它使踏板在变化的正、负负载工况下，能够稳定的在空间任意位置锁定而不下滑, 解决了设备安全问题。

本课题设计的液压系统的液压装置采用集中式结构，使得检修与更换零件十分方便。设计中的零件尽可能采用标准件，降低成本，便于维护。

关键词：码头行人踏板；液压系统；任意位置锁定；安全

The design of hydraulic system of dock pedestrian pedal

ABSTRACT

Terminal Pedestrian Pedal As the most basic and most important tool in manned ferry facilities, its normal operation is related to the safety of passengers and staff. In the design of the pedestrian pedal hydraulic system, the working principle of the hydraulic system and the working process of the whole body are analyzed in detail, and the design and calculation of the hydraulic system are carried out. This design consists of analysis of movements and speed of hydraulic cylinder, the design of schematic of hydraulic system, the system uses the hydraulic cylinder for the selection of the mechanism and the size of the calculation, choosing hydraulic valve according to pressure and flow, the design and calculation of hydraulic tank and the design of whole structure of hydraulic manifold block.

According to the design parameters of the pedestrian pedal and the positive and negative load characteristics of the hydraulic system with the change of the pedal angle, the design of the hydraulic drive system is put forward. It makes the pedal in the change of positive and negative load conditions, which can be stable in any position in the space lock without falling, it solves the equipment safety issues.

The hydraulic system of the hydraulic device uses a centralized structure, it is very convenient to making maintenance and replacement parts. As far as possible the use of standard parts in the design to reduce costs and ease of maintenance.

Key words: dock pedestrian pedal; hydraulic system; lock anywhere; safety

目 录

前 言 I

1 设计简介及任务 - 1 -

1.1 题目名称 - 1 -

1.2 设备简介及工作原理 - 1 -

1.3 设计要求 - 1 -

1.4 主要设计技术参数 - 1 -

2 液压系统的设计与计算 - 2 -

2.1 液压系统的组成及工作原理 - 2 -

2.2 液压系统设计原则及依据 - 3 -

2.2.1 液压系统设计原则 - 3 -

2.2.2 液压系统设计依据 - 3 -

2.3 液压传动与控制的优缺点 - 4 -

2.4 确定液压缸的主要参数 - 4 -

2.4.1 初选系统压力 - 4 -

2.4.2 液压缸结构尺寸的确定 - 5 -

2.4.3 液压缸工作压力与流量 - 7 -

3 液压元件的选择 - 8 -

3.1确定液压泵规格和驱动电动机功率 - 8 -

3.1.1液压泵的选择 - 8 -

3.1.2驱动电机的选择 - 8 -

3.2液压控制阀的选用 - 8 -

3.2.1液压阀的选择 - 9 -

3.2.2液压辅助元件的选用 - 9 -

3.2.3液压油的选择 - 9 -

4 液压缸的设计与计算 - 11 -

4.1设计内容与要求 - 11 -

4.2液压缸的类型及安装连接方式选择 - 11 -

4.3液压缸的负载及推力计算 - 11 -

4.3.1液压缸负载计算 - 11 -

4.3.2液压缸推力计算 - 11 -

4.4液压缸的主要尺寸参数确定 - 11 -

4.4.1确定缸筒内径 - 11 -

4.4.2确定活塞杆的直径 - 11 -

4.4.3液压缸工作行程 - 12 -

4.4.4液压缸外形尺寸 - 12 -

4.5液压缸的结构设计 - 13 -

4.5.1缸筒和缸盖组件 - 13 -

4.5.2活塞与缸体的密封形式 - 13 -

4.5.3活塞杆与活塞的连接结构 - 14 -

4.5.4活塞杆的导向装置与密封、防尘装置 - 14 -

4.6 液压缸主要零件材料及技术要求 - 15 -

4.6.1 缸体 - 15 -

4.6.2 缸盖 - 16 -

4.6.3 导向套 - 16 -

4.6.4 活塞 - 17 -

4.6.5活塞杆 - 18 -

5 液压集成油路的设计 - 19 -

5.1确定集成块设计 - 19 -

5.2集成块的结构及特点 - 19 -

5.2.1集成块的结构 - 19 -

5.2.2集成块的特点 - 20 -

5.3集成块设计 - 20 -

5.3.1 分解液压系统并绘制集成块单元回路图 - 20 -

5.4中间块的设计 - 22 -

5.4.1确定公用油孔道的数量 - 22 -

5.4.2油孔直径的确定 - 23 -

5.4.3油孔最小间隙的确定 - 23 -

5.4.4中间块外形尺寸的确定 - 23 -

5.4.5元件在集成块上的布置 - 24 -

5.4.6底座和顶盖的设计 - 24 -

6 液压站及辅助装置的设计 - 25 -

6.1 液压站的结构型式 - 25 -

6.2油箱装置的设计 - 26 -

6.2.1液压油箱的功用 - 26 -

6.2.2油箱的类型 - 26 -

6.2.3油箱尺寸确定 - 26 -

6.2.4油箱的结构设计 - 27 -

6.3油箱的制造工艺 - 29 -

6.4液压泵装置的设计 - 30 -

6.4.1 液压泵组连接与安装方式 - 30 -

6.5 其它辅助元件的选择 - 31 -

6.5.1 液位计的选择 - 31 -

6.5.2 空气过滤器的选择 - 31 -

6.5.3 管路和管接头的选择 - 32 -

6.5.4 布置液压系统管道时应注意的问题 - 33 -

结 论 - 34 -

致 谢 - 35 -

参考文献 - 36 -

前 言

21世纪以来，中国作为世界的制造品加工中心，中国注重航运技术发展，并借助国内外先进的科学技术，不断在航运机械上推陈出新升，抢占国际航运市场份额。据保守估计，中国船队规模居世界第五位，而航运配套基础设施机械的专业性、可操作性和便利性，更让航运配套基础设施机械在未来具备更广阔的发展空间^[1]。

我国由于经济迅猛发展，人们的出行运输工具越来越多样，航运在中国的运输行业中占有很大比重，航运配套基础设施也开始迅猛发展^[2]，码头行人踏板是载人轮渡设施中比较重要的一环，码头行人踏板作为载人轮渡设施中最基本最重要的工具，它的正常运转关系到乘客和工作人员的安全。