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游乐设备液压传动系统的设计、安装、保养

文章出处: 人气:发表时间:2017-11-08 11:59

       近十多年我国游乐设备发展迅速,中、大型的游乐设备品种繁多,其设备的出动系统种类大概分以下六种;轴传动、索链带传动、齿轮传动、齿条传动、空压传动、蜗杆传动、液压传动。前三种大多数是旋转运动传动,后四种大多数是前后往复直线运动的传动。以下将对游乐设施的液压传动系统进行学习和探讨。在游乐设备中液压传动系统经常会被使用,如摇头飞椅、自控飞机、青蛙跳等设备,它们的上下升降运动使用的便是液压传动系统。


 

       1 液压传动基本工作原理

       在封闭容器中,向液体施加一个力,液体被加压力后,立即向不同方向传递大小不变的力,液压传动利用这个物理特性,加力于小活塞的压强通过液体传递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力,从而举起更物体。
 

       2 游乐设备液压传动系统的设计

       (1)编制开发任务书。明确游乐设备中对液压传动系统的工作要求,在开发任务书里,说明液压传动系统的负载、油缸数量、行程、运行速度。

       (2)液压系统的常用参数计算和选择的液压元件。以下简单介绍一下几种液压传动系统常用参数的计算公式。

       a.泵和马达的流量计算为:

       几何流量(L/min)=几何排量(cm3/r)×轴转速(r/min)

       b.泵和马达的轴转矩计算为:

       轴转矩(N.m)=几何排量cm3×压力(100000Pa)/20π

       c.轴功率计算为:

       轴功率KW=轴转矩(N.m)×轴转速(r/min)/9550

       d.液压功率计算为:

       液压功率(KW)=流量(L/min)×压力(100000Pa)/600

       e.液压热功当量计算为:

       液压热功当量(KJ/min)=流量(L/min)×压力(100000Pa)/10

       f.油缸流量计算为:

       油缸流量(L/min)=有效面积(cm2)×活塞速度(m/min)/10

       g.油缸推力计算为:

       油缸推力(N)=有效面积(cm2)×压力(100000Pa)×10

       h.合理选用油管、控制阀和辅助元件,可参阅相关对应表格选择,尽量选择标准元器件,方便日后损坏更换。

       (3)游乐设备的液压装置的结构设计,大致分为两大部分,一是电气控制部分,二是液压动力驱动部分。大型游乐设备关系到乘客的安全问题,是属于特种设备,需要国家质量监督局监管。设备的设计和制作必须引入和符合《游艺机和游乐设施安全GB8408-2008》标准的各项要求,关于游乐设施液压和气动的部分有如下几点:

       a.设置液压或气动系统的游乐设施,每台套应设置单独的液压、气动系统。

       b.液压或气动系统应设有不超过额定工作压力1.25倍的过压保护装置,必须设置监控系统工作状况的仪表。

       c.游乐设施中压力容器的设计、制造、安装、使用应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

       d.使用液压驱动的大型观览车,应配置备用动力,在断电或主泵出现故障时,能保证设备运行,疏散乘客。

       e.当液压、气动系统元件损坏会发生危险的设备,必须在系统中设置防止失压或失速的保护装置。

       f.系统中工作流量较大的中、高压液压系统,应有液压缓冲保护措施,以避免或减少系统在启动及阀件切换时产生的液压冲击。

       (4)绘出液压传动系统的原理图、零件图、装配图。在图中标明运动方式和运行方向,合理选择液压元件,按零件的性能要求和运行顺序,标明所有回路。选择适当的调速方法、换向方法、连接方法、安全措施、卸载措施,保证自动运行循环的完成和顺序动作的完成。所有标注元件符合应按国家标准图形符号绘制,元件符合必须标注的型号和规格,零部件的动作循环图和电气零件的动作循环表。

       (5)编制出液压传动系统的零件图纸清单、元器件清单、标准件清单,这样做方便生产部门、采购部门的生产工作,防止出错。

       (6)对设计完成的液压传动系统作风险评估。因为大型游乐设施关系到乘客生命安全问题,所以必须作风险评估,具体做法是制定风险评估表,在表中列出风险项目,例如当某零件失效或断裂时会对整个系统有何影响。对乘客伤害程度如何,如何采取应对措施,都要在风险评估表填写出来。


 

       3 安装和使用游乐设施液压系统需注意的问题

       (1)按装配图所示正确安装每个零部件、连接管、控制阀、电气元器件,紧固所有固定螺丝。

       (2)液压系统在安装前,其接头、管件及油箱内表面等必须清理干净。

       (3)液压油的选用,应依据设备使用工况,选用符合当地条件的抗磨液压油。

       (4)液压系统除特殊规定外,在使用地环境温度最高时,液压泵的进口温度不得超过60℃。

       (5)液压系统不应渗漏,气动系统不应有明显的漏气。

       (6)使用单位应当严格执行游乐设施的年检、月检、回检制度,严禁带故障运行。安全检查的内容包括:

       a.对游乐设施的液压系统,每年要进行1次全面检测,必要时要进行载荷试验,并按额定速度进行起升、运行变速等机构的安全技术性能检查,并在年检纪录表上做好纪录存档。

       b.月检项目一般为各种安全装置、动力装置、传动和制动系统、控制电路与电气元件等,并在月检纪录表上做好纪录存档。
 

       4 游乐设施液压系统保养

       (1)游乐设施液壓系统油缸运动部位的摩擦力太大时,油缸会产生推力不足的现象,所以在使用过程中必须保证液压系统和液压油的整体清洁,防止机械铁屑等杂物混入,所以对液压缸、活塞和活塞杆等零件的制作时进行质量控制,表面粗糙度有一定的要求(请查阅相关资料)。

       (2)游乐设施的液压系统需要定期清洁,周期一年左右,清洁时一般采用试车油,不能使用煤油、汽油、酒精等液体。

       (3)在液压系统清洗过程中,可用橡胶锤敲打油管和油缸,这样可以加快清除管路内的油垢等物。

       (4)清洗后必须将回路内的清洗油排除干净。
 

       5 结束语

       以上我们探讨的关于游乐设施液压传动系统的知识,大多来自机械专业的书本,通过这样的学习,对提高我们游艺机行业的专业水平有一定的帮助,希望我们以后在工作中学到的更专业知识并进行相互交流。

此文关键字:游乐设备 设计、安装、保养

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