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毕业设计（论文）

开题报告

题目大型启闭机液压缸设计

完成日期

大型启闭机液压缸设计

1课题来源

本课题是在启闭机液压缸近几十年的发展成就和现阶段工程应用要求的基

础上提出的。在我国水利水电工程中，液压启闭机最早应用于官厅水库高压闸门

中，很长时间以来，受国内外工业技术水平的不高，启闭机液压缸的发展和应用

受到了多种因素的制约，发展缓慢，造价是最重要的制约因素。改革开放后，一

方面，国内外工业技术水平的快速发展；另一方面，国外先进技术和液压元器件

产品大量进入国内外市场，加速了液压启闭机技术的发展，也更加拓宽了其应用

的前景。2O世纪7O年代末，采用厚壁无缝钢管作坯料，经拉镗滚压一次加工成

形液压缸内孔工艺的成功实践，使液压缸总成的自重大幅度减轻，从而使液压启

闭机方案的技术经济指标大大优化，在工程中应用的优势骤增，工程实践经验的

积累又较大的促使了该项技术的发展。

如今，由于液压启闭机与其他种类的启闭机相比有以下优点：技术先进，工

艺合理，结构紧凑，经济性好；液压传动效率高；可实现无级调速；运行平稳、

安全、可靠，维修方便；便于集中控制和自动化操作；有利于优化水工建筑物的

总体布置。因此，液压启闭机在水利水电工程中的得到了更广泛的应用，几乎所

有型式的闸门都可以用相应的液压启闭机来操作。但随着工程应用的规模的扩

大，特别是大型水利水电工程，对大型启闭机液压缸设计提出了迫切的需要，要

求启闭机液压缸朝着大尺寸、高承载力方向发展。在液压启闭机的构件中，液压

缸是其核心部件，故液压缸的设计好坏直接关系到液压启闭机制造质量的优劣。

2研究目的和意义

研究目的：如今液压启闭机的应用工程，特别是对于水利水电工程，都朝着

大规模、重载荷的方向发展，因此对大型启闭机液压缸的设计和应用有着迫切需

求。在液压启闭机的构件中，液压缸是其核心部件，故液压缸的设计好坏直接关

系到液压启闭机制造质量的优劣。为满足现在工程应用的需要，此课题旨在在先

前启闭机液压缸的研发和应用基础上，从设计参数出发，根据液压启闭机的使用

工况，结合所学的液压传动与机械设计相关知识，从由缸体、端盖、活塞、活塞

杆等零件入手，重点分析密封与缓冲装置，设计出结构合理、高承载力、安全适

用的大型启闭机的液压缸，以满足大规模工程应用的需要。

研究意义：在满足大规模工程应用需求、减小工程预算、促进水利水电工程

的发展等方面具有具有重要的意义。

3国内外外液压缸研究现状和发展趋势

3.1文献综述

通过阅读国内外相关文件，对启闭机液压缸的设计进行全面的了解，现就对

所阅读的一部分文献进行分析和概括：

（1）三峡船闸人字门启闭机液压缸的挠度与纵压稳定性计算_郭应龙、常苏华

该论文主要是针对水利电力建设中经常会遇到的细长油缸因为过大的挠度

将会导致缸头密封及活塞与缸壁的过度磨损，从而引起油液的外泄或油缸出力的

下降和稳定性的不足造成液压缸的整体失稳、挠曲，而带来更加严重的后果等问

题，旨在探讨启闭机液压缸的挠度与纵压稳定性计算方法，这些问题已日益引起

人们的普遍关注，并成为这类液压缸设计中必须验算的重要项目之一。

（2）三峡船闸人字门启闭机液压缸挠曲与稳定性试验研究_郭应龙、陶亦寿

本论文主要还是在讨论液压缸挠度问题，介绍了细长卧式液压缸的挠曲与稳

定性试验的情况与试验结果，验证了作者的有关计算方法与计算结果，提出了一

些新的问题和处理问题的原理与方法。迄今为止，大量有关液压缸整体稳定性的

研究都只是限于理论分析。由于模型比尺较小，未曾考虑自重挠度及其对液压缸

整体稳定性的影响。这一点，在三峡启闭机中却是不容忽略的。因此，针对三峡

船闸启闭机特定的液压缸进行模拟试验，是具有重要意义的。

（3）小浪底工程启闭机械设计_行少阜

该论文具体介绍了小浪底工程启闭机械设计。小浪底工程独特的水工建筑物

总体布置格局和调洪、调沙运用的特殊要求，决定了闸门启闭机械设计品种上的

多样性和技术上的复杂性。在液压启闭机密封装置设计中，引入了无泄漏油缸的

概念，采用了蓄能保压系统。

（4）液压启闭机中液压缸的设计_赵瑞花

该论文主要针对启闭机的核心部件液压缸的设计。液压缸主要由缸体、端盖、

活塞、活塞杆、缓冲及密封装置等组成，因此，本文即从以上等零件的设计展开，

结合各启闭机液压缸的工作条件，对启闭机液压缸各组成部分的作用进行了分析

及对主要尺寸进行了精确的分析