设备设计计算书_设备基础设计计算书

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同步碎石封层设备液压系统设计计算书

同步碎石封层设备（一下简称“设备”）的主要工作部分由沥青泵、布料辊、导热油马达、搅拌站和布料起升装置构成。本套设备的液压系统，采用开式LS回路+萨奥-丹佛斯PVG系统（即比例控制阀组），设备要求精度较高的部分为沥青的洒布量须与设备的行走速度相匹配，主要的工作部件分别为：沥青泵驱动马达设备、布料辊驱动马达设备、导热油泵驱动马达设备、物料搅拌站驱动马达设备和物料举升设备。各部分的设计计算如下：

一、已知设计参数 π=3.14 发动机转速为n=1800RPM 液压系统容积效率ηv=0.95 液压系统机械液压效率ηmh=0.95

液压系统总功率ηt=ηv*ηmh=0.9

二、沥青泵驱动马达设备设计计算及选型 该部分系统的设备参数为：

沥青泵型号为NYP110，理论排量Qv=110L/100r=1100cc/r，适用流体粘度为600，最大转速N1max=550RPM，出口压差为ΔP1=0.6MPa；

沥青泵的机械效率取η1=0.5；

该系统的设定工作压力为ΔP=15MPa=150BAR 计算沥青泵的驱动扭矩

M1=(Qv*ΔP1)/(2πη1)=210N*m 设定万向轴的传递效率为η2=0.9 在系统工作压力为ΔP的情况下，计算出驱动液压马达的排量为

Vg1=20π*M1/（ΔP*ηmh*η2）=102cc/r 由于是采用的液压马达直连沥青泵，则液压马达在N1max=550RPM的情况下，其需要输入的流量为

Qv1=Vg1*N1max/(1000*ηv)=60L/min 马达的输出功率为

P1=(Qv1*ΔP1*ηt)/600=13.5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为100cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM1-100，采用标准配油盘，排量为100cc/r，额定工作压力25MPa，最高工作压力为32MPa，转速为15-1000RPM；

三、布料辊驱动马达设备设计计算及选型 该部分系统的设备参数为： 布料辊端面半径R=100mm； 布料辊摩擦系数f=0.5； 物料斗举升倾角α=40°； 料斗长度a=4.8m； 料斗宽度b=2.5m；

流量调节板开度h=0.012m； 骨料密度ρ=1700kG/m3； 该系统的设定工作压力为ΔP2=5MPa=50 BAR 布料辊转速为n2=50-130RPM 液压马达相关机械设备的传动效率为η2=0.9 计算布料辊的驱动扭矩M2=F*R--------------------------○F=N1*f----------------------------○N1=Gcos50°--------------------○H=h/sin50°----------------------○G=abHρg-------------------------○联立上述5式，带入数据，可得

M2=abhρgfRctg50°=100.3N*m 在压力差为ΔP2=50BAR的情况下，驱动马达的排量为

Vg2=20π*M2/（ΔP2*ηmh*η3）=147cc/r 马达需要输入的流量为

Qv2=Vg2*N2max/(1000*ηv)=21L/min 马达的输出功率为

P2=(Qv2*ΔP2*ηt)/600=1.6kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为150cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM2-150，采用标准配油盘，排量为150cc/r，额定工作压力25MPa，最高工作压力为32MPa，转速为15-1000RPM。

2、山东瑞诺摆线马达：BM1-160，排量为160cc/r，额定工作压力为12.5MPa，额定转速为356RPM。（优选）

四、导热油泵驱动马达设备设计计算及选型 该部分的设备参数及要求为： 导热油泵扭矩为M3=21N*m； 导热油泵额定转速N3=1440RPM； 机械结构传递效率为η3=0.9 系统设定压力为ΔP3=5MPa=50BAR 液压马达相关机械设备的传动效率为η3=0.9 计算驱动马达的排量

Vg3=20πM3/（ΔP3*ηmh*η3）=30cc/r 马达要输入的流量为

Qv3= Vg3*N3/(1000*ηv)=47L/min 马达的输出功率为

P3=(Qv3*ΔP3*ηt)/600=3.5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为30cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、天津市天机力源齿轮马达：GMC4-32-1H7F4-30，排量为32cc/r，额定工作压力20MPa，公称转速为3150RPM，最低转速为900RPM。（优选）

五、物料搅拌站驱动马达设备设计计算及选型

该部分的设备参数及要求为：

搅拌驱 动扭矩为M4=640N*m； 搅拌转速为N4max=60RPM;机械结构传递效率为η4=0.9 系统设定压力为ΔP4=15MPa=150BAR 计算驱动马达的排量为

Vg4=20πM4/（ΔP4*ηmh*η4）=313.5cc/r 在最大转速情况下，马达需要输入的流量为

Qv4= Vg4*N4max/(1000*ηv)=18L/min 马达的输出功率为

P4=(Qv4*ΔP4*ηt)/600=5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为300cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM3-300，采用标准配油盘，排量为300cc/r，额定工作压力20MPa，最高工作压力为35MPa，转速为6-500RPM。

2、山东瑞诺摆线马达：BM6-310，排量为310cc/r，最大转速为484RPM，额定压力是20.5MPa。（优选）

六、料斗起升装置设计计算及选型 该部分的系统要求为： 最大举升力为T=300KN 最大举升高度为L=1.5m；

系统设定压力为ΔP5=20MPa=200BAR； 从最低点到最大高度所用的时间为t=30s； 计算液压缸的无杆腔面积（活塞面积）为

A=F/ΔP4=0.015m2 则活塞的直径为

D=0.12m=120mm

选取缸径为125mm，杆径为90mm的液压缸，行程为1700mm。按照要求，活塞的运动速度为

v=L/t=0.05m/s

则需要输入的流量为

Qv5=A*v=0.015*0.05*1000*60=45L/nin

液压缸的输出功率为

P2=ΔP5* Qv5*ηt=15kW

七、液压泵功率及流量计算

假定上述设备均（沥青泵驱动马达设备、布料辊驱动马达设备、导热油泵驱动马达设备、物料搅拌站驱动马达设备和料斗起升装置）有同时工作要求，则液压泵所需要的输出的流量为

Q=Qv1+ Qv2+ Qv3+ Qv4+ Qv5=191L/min 在发动机转速为n=1800RPM的情况下，液压泵的排量为

Vg=1000Q/（n*ηv）=112cc/r

泵的选定型号为：力士乐A11VO130DRS/10R-NZG12N00，该泵的排量为130cc/r，公称压力350BAR，最大压力400BAR，最大转速为2100RPM，在满排量下，最大转速为2500RPM，带压力控制的负荷传感方式；从输出轴端看，旋向为右旋；输入花键标准为DIN5480；与发动机直连，安装法兰为SAE3#飞轮壳；吸油口和压力油口相对布置，采用公制螺栓固定。状态：现货；供应商：北京海纳创为液压系统技术有限公司

联系人：王鹏

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由上述计算可得，如果上述五套设备要同时工作，需要发动输出的功率为P=13.5+1.6+3.5+5+15=38.6kW，鉴于发动机要有10-25%的功率预留量，故而贵公司所选择的发动机功率是否偏低？？？？