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摘 要

金属废屑打包机应用于机械加工行业的废料回收，金属废屑打包机主要由机械系统，电气系统，液压系统组成，它的工作过程可以由液压传动实现。本论文着重设计其液压系统。对于此液压系统的设计，需要经过工况分析、拟定液压系统原理图、液压系统的计算和液压元件的选择、性能验算和液压缸的设计等步骤。本次设计的创新在于，根据油路中不同的工作负载，在带远程控制口的电磁卸荷阀的作用下，液压系统可以实现自动切换，以应对不同工作阶段的要求。

关键词：金属废屑打包机；液压系统；电磁卸荷阀

Abstract

The metal scrap packer is used for scrap recycling in the mechanical processing industry. The metal scrap packer is mainly composed of mechanical system, electrical system and hydraulic system. Its working process can be realized by hydraulic transmission. This paper focuses on the design of its hydraulic system. For the design of this hydraulic system, it needs to go through such steps as working condition analysis, drawing up the schematic diagram of the hydraulic system, calculation of the hydraulic system, selection of the hydraulic components, performance checking calculation and design of the hydraulic cylinder. The innovation of this design is that according to different working loads in the oil circuit, under the action of electromagnetic unloading valve with remote control port, the hydraulic system can realize automatic switching to meet the requirements of different working stages.

Keywords: metal scrap packer; hydraulic system；Electromagnetic unloading valve

目 录

第一章 引 言 1

1.1 课题来源 1

1.2 课题的研究意义 1

1.3 国内外研究现状 1

第二章 金属废屑打包机的液压系统设计 3

2.1 确定液压系统的工作要求 3

2.2 工况分析 3

2.2.1 负载的计算 3

2.2.2 缸筒内径的计算 5

2.2.3 活塞杆直径的计算 6

2.2.4 绘制工况图 6

2.3 拟定液压系统原理图 7

2.3.1 确定供油方式 7

2.3.2 调速方式的选择 7

2.3.3 速度换接方式的选择 8

2.3.4 夹紧回路的选择 8

2.3.5 液压系统原理图 8

2.3.6 液压系统原理分析 9

2.4 液压系统的计算和液压元件的选择 9

2.4.1 泵的工作压力确定 9

2.4.2 泵流量的确定 9

2.4.3 选择液压泵的规格 10

2.4.4 液压阀的选择 10

第三章 液压系统性能验算 11

3.1 液压系统压力损失 11

3.1.1 沿程压力损失 11

3.1.2 局部压力损失 11

3.2 液压系统发热温升计算 12

3.2.1 计算发热功率 12

3.2.2 算散热功率 12

3.2.3 冷却器所需要冷却面积的计算 13

第四章 主液压缸设计 14

4.1 结构初型的选择 14

4.2 局部结构初选 14

4.2.1 缸筒的结构设计 14

4.2.2 缸筒的材料选择 14

4.2.3 缸底的材料选择 14

4.2.4 缸盖的材料选择 15

4.2.5 缸体与外部的连接结构的选择 15

4.2.6 活塞杆材料的选择 15

4.2.7 油口的选择 15

4.2.8 密封件的选择 15

4.3 确定基本参数 15

4.3.1 最小导向长度的计算 15

4.4 强度和稳定性计算 16

4.4.1 缸筒壁厚和外径计算 16

4.4.2 缸底厚度的计算 17

4.4.3 活塞杆强度和液压缸稳定性计算 17

4.4.4 连接零件的强度计算 19

4.4.5 缓冲装置的选用 20

第五章 总结与展望 21

5.1 总结 21

5.2 展望 21

参考文献 22

致 谢 23

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第一章 引 言

1.1 课题来源

进入21世纪以来，生活质量日益提高，使得人们对各种金属废料与废品的处理有了新的要求，它们的存在不仅会对人们的生活环境造成污染，也会影响工厂加工的效率。怎样合理利用这些废料，能做到变废为宝，实现可持续发展，成为了首要的研究课题。金属废屑打包机作为生产的最后一环，常常被企业所忽视。实际上，能否高效地处理好生产废料，将直接影响企业的生产效率。

金属废屑打包机的主要工作原理是将废料放入打包机的料箱之中，然后由主液压缸向下挤压，将废料压制成圆柱块后，再由推料缸将废屑块推出，以此实现一个动作循环。

1.2 课题的研究意义

针对合理利用金属废料的问题，金属废屑打包机顾名思义应用于金属废品的回收，它们主要采用液压系统驱动，采用液压系统驱动的好处在于，它运行稳定、操作简单的同时，也能有效解决现存的问题。金属废屑打包机作为生产的最后一环，常常被企业所忽视。实际上，能否高效地处理好生产废料，将直接影响企业的生产效率。同时，无论是工厂生产的废料或是生活中产生的垃圾，都会在不同程度上影响我们的生活，能否有效地处理并利用好这些所谓的废品也是21世纪我们需要解决的首要问题。

综上所述，本次选题的意义在于，自主研发一个完善的金属废屑打包机液压系统，不仅可以改善人们的生活，还能提高工厂的加工效率，实现可持续化发展。对于我国市场来说，如果我们可以自主研发金属废屑打包机，并且形成一个成熟的垃圾回收循环利用市场，那么我们就可以避免废料资源外流到国外，进而发展我们的环保经济。

1.3 国内外研究现状

金属废屑打包机目前已应用于各个机械领域，它将废料打包后，使其即便于运输，也提高了工作效率。我国液压打包机的研发仍有许多不足，主要体现在没有自主研发的动力和缺乏经久耐用的设备这两个方面^[1]。反观国外的打包机已经呈多领域协同合作的趋势，高效率的生产、可再利用的产品、可应用的高新技术、智能化已不可或缺^[2]。我国发展落后的原因并不是我们没有足够的技术加持，最主要的原因还是没有意识到这一领域的重要性。而国外不仅关注这方面的问题，也将产品的用途更加细分，机械行业有废屑打包机，包装行业有废纸打包机等。

2010年李云、付胜对打包机的液压系统进行改进，解决了其在运转过程中蛀牙的保压效果不理想和支承问题^[3]。

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