摊铺机液压系统毕业设计说明书
9米摊铺机传动系统和受料系统的设计
毕业设计9米摊铺机传动系统和受料系统的设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要传动系统是连接发动机和车辆行驶系的纽带，具有变速、倒车和中断动力等功能，对车辆的正常行驶起着重要作用。
它主要由分动箱、液压系统、轮边减速器等几大部分组成，各个部分都能满足某一功能，各部分之间又通过花键、法兰等串联为一个整体。
受料系统由挡料板、液压缸、料斗、刮板输送器等组成，它是摊铺机完成一个作业循环的第一环节，对摊铺质量有重要影响。
本论文参考一些现有同类型摊铺机，加入一些机械优化设计、行星齿轮传动、液压传动等方面的知识后，对传动系统和受料系统中的各大部分的功能和组成进行解析，再将其融合为一个整体。
希望本论文对现代摊铺机传动系统和受料系统设计工作的不断完善起到一定的帮衬作用。
关键字：传动系，功率计算，分动箱，液压系统，受料系统┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTTransmission system connecting the engine and Traffic system, it has the functions of changing speed, reversing, and interrupting power,and play an important role in the normal driving of vehicles. It is mainly consists of Transfer case, Hydraulic system, Wheel reducer and some others major components. Every part of the system to meet a function, and was connected with spline and flange as a whole. The feeding System is mainly consists of block plate, hydraulic cylinder, hopper, Scraper conveyor and other components. It completes the paver’s first part of a cycle job, and has a major impact on the quality of paving. In this paper, with referencing to some of the existing types of pavers, and then adding some mechanical optimal design, planetary gear transmission, hydraulic and other aspects of thinking, analyzing every part of tran smission system’s and the feeding system’s functions and composition, and then integrate them as a whole. I wish that this paper will be helpful for modern design of the paver drive system and the feeding system.KEY WORDS: transmission system, power calculation, hydraulic system, transfer case, the feeding system┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的目的、意义 (1)1.2 课题研究的技术现状 (1)1.3 课题研究的发展趋势 (1)1.4 本课题研究的内容 (2)1.4.1 摊铺机传动系统方案的初步确定 (2)1.4.2摊铺机受料系统方案的初步确定 (2)1.4.3 传动系统和受料系统具体结构的设计 (2)第二章发动机选择及传动系统方案 (3)2.1 发动机选择 (3)2.2 传动系统方案确定 (3)第三章传动系统功率计算 (5)3.1 摊铺作业状态 (5)3.1.1 切线牵引力 (5)3.1.2 车轮驱动力矩 (6)3.1.3 驱动功率 (6)3.2 空车转场状态 (7)3.2.1 切线牵引力 (7)3.2.2 车轮驱动力矩 (7)3.2.3 驱动功率 (7)第四章分动箱设计 (8)4.1齿轮的设计 (8)4.2 轴的设计与校核 (11)4.2.1 高速轴的计算和校核 (12)4.2.2 低速轴的计算和校核 (16)4.3 轴承强度的校核 (29)4.3.1 高速轴轴承的校核 (29)4.3.2 接行走泵轴处的轴承校核 (29)4.3.3 接振捣泵轴处的轴承校核 (29)4.3.4 接输料泵轴处的轴承校核 (30)4.4 键的选型和校核 (30)4.4.1 高速轴处的键 (31)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.4.2 行走系统轴处的键 (31)4.4.3 振捣系统轴处的键 (31)4.4.4 输料系统轴处的键 (32)4.5 润滑和密封 (33)第五章液压系统设计 (34)5.1 液压系统分析 (34)5.2 液压泵和马达的选型 (35)第六章轮边减速器设计 (37)6.1 方案确定 (37)6.2 参数确定 (37)第七章受料系统设计 (39)7.1 料斗 (39)7.2 刮板输送器 (39)7.2.1刮板输送器功率的计算 (39)7.2.2液压泵和马达的选型 (43)7.2.3 链传动的设计计算 (43)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1 课题研究的目的、意义伴随着中国经济的高速发展，当前我国公路建设投资仍然保持着很大的规模，这就促进了大机型、高精度、自动化的工程机械市场的迅速发展。
水泥混凝土摊铺机液压系统
水泥混凝土摊铺机液压系统赖仲平1,姚莉娜2(11广东交通职业技术学院,广东广州 510080;21西安公路交通大学,陕西西安 710064)摘要:分析了水泥混凝土摊铺机的液压系统,它由行走液压系统、螺旋布料液压系统、振动棒振动液压系统、捣实液压系统、辅助液压系统组成,阐述了各液压系统工作原理。
关键词:水泥混凝土;摊铺机;液压系统;原理中图分类号:U 4151521 文献标识码:C 文章编号:10002033X (2000)0420014204 SF 2350型四履带滑模式水泥混凝土摊铺机是我国近年来引进美国C M I 公司的产品,摊铺宽度为317～9175m ,最大摊铺水泥混凝土厚度为610mm ,工作速度为0～9m m in ,行走速度为1km h ,最大摊铺能力为10～2115m m in ,发动机型号为8V 四冲程增压柴油机,功率为186k W (250H P ),转速为2550r m in 。
滑模式摊铺机行走装置为四条履带,滑动模板在其内侧,沿机器行走方向安装;行走方向和路面摊铺高度,均靠路面两侧桩上拉紧的基准线控制自动调平装置(自动找平和自动转向传感器构成的自动控制系统装置)来进行。
为确保水泥混凝土有良好的振压效果,液压振动器可以集中或独立控制,也可变频及深度位置控制。
整机液压系统分为以下几个独立的系统或回路,简述如下。
图1 行走液压系统图1 行走液压系统行走液压系统如图1所示。
系统主要由液压泵组(由行走变量泵、辅助定量泵、三位四通电磁阀、辅助泵溢流阀、单向节流阀、单向阀和过载阀等组成)、正向履带阀(即履带前进流量分配阀)接液压马达总成(均由液压变量马达、二位三通控制伺服阀、单向阀等组成)、速度选择阀、梭阀等组成。
行走主泵是双向变量泵,其正反向供油及流量大小的控制由辅助泵提供操纵用油。
辅助泵不仅为主泵提供变量斜盘操纵用油,而且还具有下面三个用途:一是可向速度选择阀提供操纵控制行走液压马达总成内二位三通伺服控制阀的操纵控制用油;二是可向主泵与行走液压马达组成的闭式回路低压侧提供补油;三是可向主泵体内通过溢流阀提供一定量的冷却油。
《智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》范文
《智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》篇一一、引言在当今道路施工和维修工作中，智能型沥青洒布车作为一种高效的设备，已经成为了必不可少的工具。
该设备利用先进的技术与智能控制系统，以及稳定可靠的液压系统进行驱动和控制。
本文主要讨论智能型沥青洒布车的液压系统设计以及喷洒流场分析。
我们希望通过本文的研究和分析，能够提高设备的运行效率，优化沥青的喷洒效果，从而提升道路建设的质量。
二、智能型沥青洒布车液压系统设计1. 系统概述智能型沥青洒布车的液压系统主要由动力源、控制元件、执行元件和辅助元件等部分组成。
其中，动力源为液压泵，控制元件包括各种阀类，如溢流阀、减压阀、方向控制阀等，执行元件为液压缸和马达等，辅助元件包括油箱、过滤器、散热器等。
2. 液压系统设计原则在液压系统设计过程中，我们遵循的主要原则包括：稳定性、效率性、可靠性、维护性以及经济性。
我们需要保证液压系统的稳定运行，防止在喷洒沥青过程中出现因液压系统不稳定而导致的喷洒不均匀等问题。
同时，我们还需要保证系统的运行效率，使得沥青的喷洒速度与质量达到最优。
此外，可靠性是我们必须要考虑的，因为沥青洒布车在施工过程中可能会遇到各种复杂的环境和工况，所以我们需要设计出能够适应这些复杂环境的液压系统。
最后，我们还需要考虑系统的维护性和经济性，以便在长期使用过程中能够节省维护成本。
3. 具体设计在具体设计过程中，我们首先确定了液压系统的总体布局和主要元件的选型。
然后，我们根据实际需要，设计了合理的液压回路和控制系统。
其中，控制系统采用先进的电子控制系统，实现了对沥青洒布的精确控制。
此外，我们还对液压系统的各个部分进行了详细的设计和优化，如油箱的容积、过滤器的精度、散热器的散热能力等。
三、喷洒流场分析喷洒流场分析是研究沥青洒布车在喷洒过程中，沥青的流动状态和分布情况。
我们通过建立数学模型和进行仿真分析，对喷洒流场进行了深入的研究。
我们发现，喷洒流场的分布受到多种因素的影响，如喷嘴的形状、喷嘴的压力、喷嘴与地面的距离、车速等。
摊铺机液压系统设计
分析了摊铺机液压系统的特点，明确了摊铺机总体及各系统的设计要求，提出了液压系统设计时的步骤并进行了详细的介绍，最后总结了设计时应注意的问题。
液压系统是摊铺机的一个重要组成部分。
设计摊铺机液压系统就是根据摊铺机的工作要求，合理地选择和设计液压元件，并将他们有机地组合在一起，使之完成一定的工作循环。
摊铺机是边行走边作业的路面施工机械。
在摊铺作业中，行走、刮板输料、螺旋输料、振捣、振动、辅助等系统的职能不但内容多而且还一起动作，因而马达、油缸等执行元件不但数量多而且还相互关联。
所以，摊铺机液压系统属于多泵多回路复合液压传动系统。
按执行的功能分，摊铺机液压系统包括行走液压系统、刮板输料液压系统、螺旋输料液压系统、振捣液压系统、振动液压系统及辅助液压系统。
各部分液压系统既能独立地传递动力、完成各自的动作，又能通过控制系统相互关联、协调，达到对执行元件运动参数的准确控制。
多泵多回路复合液压传动系统实施的方法多是在发动机之后采用分动箱进行动力( 功率) 分流，小型摊铺机可以在发动机上直接安装通轴多联泵进行动力( 功率) 分流。
闭式液压系统或单泵双回路( 单变量泵十双变量马达)闭式液压系统均可。
小型或后桥驱动的轮胎式摊铺机通常选用前者，大中型或前后桥驱动的轮胎式摊铺机选用后者为宜。
( 2 ) 刮板输料液压系统采用单泵单回路( 单定量泵+ 单定量马达) 开式液压系统或单泵单回路( 单变量泵+ 单定量马达) 闭式液压系统均可。
小型摊铺机通常选用前者，大型摊铺机通常选用后者。
( 3 ) 振动液压系统对于机械加宽熨平装置摊铺机，采用单泵单回路( 单定量泵+ 单定量马达) 开式液压系统或单泵单回路( 单变量泵+ 单定量马达) 闭式液压系统均可。
小型摊铺机通常选用前者，大型摊铺机通常选用后者。
对于液压伸缩熨平装置摊铺机，采用单泵双回路( 单定量泵十双串连定量马达) 开式液压系统。
1 设计步骤1 . 1 明确摊铺机总体及各系统的设计要求进行摊铺机液压系统设计，首先应明确摊铺机总体及各系统( 总成) 的设计要求。
《2024年度智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》范文
《智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》篇一一、引言随着现代交通基础设施的快速发展，智能型沥青洒布车在道路建设中扮演着越来越重要的角色。
该类型车辆集成了智能化控制、高效喷洒等多项功能，其核心组成部分之一的液压系统设计显得尤为重要。
本文将详细探讨智能型沥青洒布车的液压系统设计及其喷洒流场分析，旨在为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。
二、液压系统设计1. 设计要求与原则智能型沥青洒布车的液压系统设计需满足高效、稳定、可靠、节能等要求。
设计过程中需遵循科学性、先进性、适用性及可持续性原则，确保液压系统在各种工况下均能稳定运行，同时满足环保和节能的要求。
2. 系统组成与工作原理液压系统主要由动力源、控制阀组、执行元件（如液压缸和液压马达）及辅助元件（如油箱、滤清器、散热器等）组成。
动力源提供系统所需的动力，控制阀组负责调节和分配液压油，执行元件实现具体的作业动作，而辅助元件则保障系统的正常运行。
3. 关键技术及创新点在液压系统设计中，采用了先进的电子控制系统，实现了对液压系统的实时监控和智能控制。
同时，通过优化液压泵和马达的匹配，提高了系统的能效比。
此外，采用高强度、轻量化的材料制作液压缸和油箱等部件，既保证了系统的稳定性，又减轻了整车重量。
三、喷洒流场分析1. 喷洒装置与流场模型喷洒装置是沥青洒布车的关键部件，其性能直接影响喷洒效果。
通过建立喷洒装置的流场模型，可以分析喷嘴的结构、喷洒角度、喷洒速度等参数对流场的影响。
2. 流场仿真与分析利用计算流体动力学（CFD）软件对喷洒流场进行仿真分析，可以得出流场的分布、速度场、压力场等参数。
通过分析这些参数，可以优化喷嘴的结构和布置，提高沥青的喷洒均匀性和效率。
3. 实验验证与结果分析为了验证流场分析的准确性，进行了实地实验。
通过对比仿真结果和实验数据，发现两者基本吻合，证明了流场分析的有效性和可靠性。
根据实验结果，对喷洒装置进行了进一步的优化，提高了沥青的喷洒质量和效率。
《智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》范文
《智能型沥青洒布车液压系统设计及喷洒流场分析》篇一一、引言随着科技的不断进步，智能型沥青洒布车在道路建设与维护中发挥着越来越重要的作用。
其中，液压系统作为其核心组成部分，直接关系到洒布车的作业效率与性能。
本文将重点探讨智能型沥青洒布车的液压系统设计及其喷洒流场分析，旨在为相关领域的研究与应用提供参考。
二、液压系统设计1. 设计要求与原则智能型沥青洒布车的液压系统设计需遵循高效、稳定、智能、环保的原则。
设计要求包括：系统压力稳定、动力传输高效、操作便捷、维护简单等。
同时，考虑到环保因素，系统应具备节能降耗的特点。
2. 液压系统组成液压系统主要由动力源、执行机构、控制元件及辅助装置等组成。
动力源通常采用柴油机或电动机驱动的液压泵；执行机构包括液压缸、马达等，用于驱动沥青洒布车的各个工作部件；控制元件包括各种液压阀，用于控制液压系统的压力、流量和方向；辅助装置则包括油箱、滤油器、散热器等。
3. 关键技术设计（1）压力控制：通过压力传感器和压力阀，实时监测并调整系统压力，确保洒布作业的稳定进行。
（2）流量控制：根据作业需求，通过流量阀调节液压缸或马达的进油量，实现喷洒流量的精确控制。
（3）智能控制：采用PLC或单片机等控制器，实现液压系统的智能化管理，包括自动调压、故障诊断、远程控制等功能。
三、喷洒流场分析1. 喷洒装置设计喷洒装置是沥青洒布车的关键部件，其设计直接影响到喷洒流场的质量。
喷嘴的形状、尺寸及布置方式等都会对喷洒效果产生重要影响。
因此，需根据实际需求进行合理的设计与选型。
2. 喷洒流场模拟与分析通过计算机流体动力学软件，对喷洒流场进行模拟与分析。
可以观察到沥青在喷洒过程中的流动状态、分布情况及速度变化等，为优化喷洒装置提供依据。
3. 喷洒均匀性与效率分析通过对喷洒流场的分析，可以得出沥青的喷洒均匀性与效率。
分析喷嘴的流量、喷雾角度、喷雾密度等参数对喷洒效果的影响，为提高作业效率提供参考。
四、实验与结果分析1. 实验方法与步骤为了验证设计的有效性及喷洒流场的实际情况，进行实际实验。
GY90型稳定土摊铺机液压系统分析
G Y90型稳定土摊铺机液压系统分析孟广良 液压传动在摊铺机上获得日益广泛的应用,它优于机械传动,主要表现在可应用电液元件实现无级变速,满足摊铺作业的各种工况。
为获得更好的路面摊铺质量,目前世界上6m 以上的摊铺机绝大多数采用全液压传动。
摊铺机的液压系统比较复杂,它是由多泵多回路闭式系统及多泵多回路开式系统混合组成,工作压力高,控制系统复杂。
摊铺机的主要动作有:行走驱动、螺旋分料和刮板供料、熨平板的振动和振捣、自动调平、熨平板的升降、料斗的开合,都是靠液压驱动完成。
因此合理选择液压元件,设计可靠的液压系统对保证摊铺机的使用性能至关重要。
GY 90型稳定土摊铺机液压系统设计本着高起点采用国内外同类型摊铺机先进技术的要求,关键元件采用高性能、高可靠性的进口元件,提高整机的可靠性,确保整机的使用性能。
1 行走液压系统GY 90型摊铺机行走液压系统如图1所示。
由于摊铺机在作业时摊铺速度变化对平整度有很大影响,因此行走液压系统要有调速功能以保证工作时行驶速度稳定,在此选用了左右独立驱动的双变量系统。
系统压力为35MPa ,补油压力为215MPa ,泵型号为A4VG56EP ,电子控制无级变速,转速图1 GY 90摊铺机行走液压系统2500r/min ;补油泵排量q =1114ml /r ;马达型号A6VE80EZ ,电子控制,两点变量。
这样把有级变速和无级变速结合起来,变量具有连续性,拓宽了调速范围,而且调速时不需要节流和溢流,能量利用较合理,零流量时几乎没有功率损失,效率高而发热少。
同时也满足了作业时低速、行走时高速的要求。
由于采用了左右独立行走的液压回路,两套液压回路既可联动,实现直行,又可分别动作实现转向。
转弯半径小、换向操纵容易。
2 供料液压系统供料液压系统由刮板送料液压系统和螺旋分料液压系统组成,见图2、图3。
刮板送料液压系统采用左右独立开式回路,定量泵选用1PF2G 2-4X/011齿轮泵,齿轮泵结构简单紧凑,转速高,自吸性能好,对油液污染不敏感;供料马达选用MCR05D820低速大扭矩定量马达,它与高速小扭矩马达加减速器的方式相比,优点在于减少了机械传动件,结构简单,布置维修方便,而且低速稳定性好。
25MN液压机毕设说明书
本科毕业设计论文25MN锻造液压机本体设计2013年6月本科毕业设计论文25MN锻造液压机本体设计学院系专业材料成型学生姓名学号指导教师答辩日期毕业设计论文任务书学院系级教学单位学号学生姓名专业班级题目题目名称题目性质题目类型题目来源主要内容基本要求绘制A0规格设计图纸3张编写2万字的设计说明书翻译3000字的英文相关资料参考资料《液压机》《中小型液压机设计》《机械设计手册》有关设计资料及图纸周次第 1～ 4周第 5～8 周第9 ～12周第12～16周第17～18周应完成的内容文献综述开题报告资料翻译方案设计总装图设计零部件图设计上机绘图整理说明书审图答辩指导教师职称年月日系级教学单位审批年月日摘要液压机的制造与使用长长标志一个国家的的工业水平它不仅仅是重工业建设的工具而且也是国防工业中一种重要生产设备几年来随着我国制造业的飞速发展特备是基础装备制造业的蓬勃发展促进锻造这一传统基础工业进入了一个新的发展历程锻造液压机是其中重要的成型设备根据设计题目及任务的要求本文中介绍了25MN锻造液压机的设计过程此液压机采用双立柱拉杆预应力预紧结构动梁采用组合式机构上梁和下梁则是整体铸造两侧为柱塞缸中间活塞缸兼起回程作用保证了液压机能达到公称压力和工作行程关键词锻造液压机液压机预应力AbstractManufacture and use of hydraulic machines often marks a countrys industrial level it is not only heavy construction tools but also an important defense industry in the production equipment In recent years with the rapid development of Chinas manufacturing industry especially the rapid development of equipment manufacturing base and promote the traditional basic industries into forging a new course of development Forging hydraulic press is an important molding equipmentAccording to a design and mission requirements thisarticle describes the 25MN Forging Hydraulic design process This hydraulic dual-column rod pretension prestressed structure moving beam with modular structure the upper beam and lower beam is the whole cast Both sides of the piston cylinder piston cylinder and the intermediate role in the recovery of the city to ensure the hydraulic function to the nominal pressure and stroke work Keywords Forging Hydraulic presses Pre-stressed 目录摘要IAbstract II第1章绪论 111 课题背景 112 国内外液压机发展现状 1maxbook118com 液压机的发展方向和趋势 1maxbook118com 国内液压机行业的现状2第2章液压机的概述 521 基本原理 522 液压机的分类 623 液压机的主要参数 624 液压机的应用领域 725 方案确定8第3章液压机本体结构设计1031液压缸设计10maxbook118com 活塞缸设计11maxbook118com 柱塞缸设计14maxbook118com 液压缸的损坏情况及原因分析1632 立柱与拉杆结构设计18maxbook118com 立柱设计18maxbook118com 拉杆设计 2133横梁结构和刚强度校核23maxbook118com 上横梁的结构设计和校核24maxbook118com 活动横梁的结构设计与刚强度校核27maxbook118com 下横梁的计算和校核28结论31参考文献32致谢32附录1 33附录2 41附录3 46第1章绪论11 课题背景液压机是一种利用液体压力来传递能量以实现各种压力加工工艺的机床随着新工艺及新技术的应用液压机在金属加工及非金属成型方面的应用越来越广泛在机床行业中的占有份额正在大幅度攀升概括的讲锻造设备主要包括锻造液机锻锤机械压力机螺旋压力机和专用锻造设备就目前情况看我国除还没有安装现代化的用于成型空心功能件的高压涨形机等特殊的锻造设备外几乎安装了所有类型的锻造设备只是数量多少不一但在众多的锻造设备中大部分先进高效锻造设备都不是我国自己制造的其中最通用的四大类设备的生产制造水平也落后于发达国家在我国自行设计制造的锻造设备中部分设备的技术和结构仍沿用20世纪70年代的结构缺少创新和改进缺少现代的技术和材料这些设备的制造质量不稳定特别是加工和装配质量远远低于发达国家从产品的提供上看我国制造的锻造设备还无法满足用户的需要尚未掌握锻造设备设计的实际技术开发设计能力较低因此我国急需一批从事液压机设计制造和设备维护等共组的工程技术人员12 国内外液压机发展现状maxbook118com 液压机的发展方向和趋势1 高速化高效化低能耗提高液压机的工作效率降低生产成本2 机电液一体化充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善3 自动化智能化微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件自动化不仅仅体现的在加工应能够实现对系统的自动诊断和调整具有故障预处理的功能液压元件集成化标准化集成的液压系统减少了管路连接有效地防止泄露和污染标准化的元件为机器的维修带来方便的趋势maxbook118com 国内液压机行业的现状液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一自19世纪问世以来发展很快已成为工业生产中必不可少的设备之一作为一种通用的无削成型加工设备其工作原理是利用液体的压力传递能量以完成各种压力加工的由于液压机在工作中的广泛适应性使其在国民经济各部门获得了广泛的应用如板材成型管线型材挤压粉末冶金塑料及橡胶制品成型胶合板压制打包人造金刚石耐火砖压制和炭极压制成型轮轴压装校直等等各种类型液压机的迅速发展有力地促进了各种工业的发展和进步八十年代以来随着微电子技术液压技术等的发展和普及应用液压机有了更进一步的发展目前国内拥有的大型液压机中要数二重集团公司的120MN 压机生产能力最强该机可锻钢锭为260t 镦粗最大直径可达 3000～ 3200mm 是国内之最与其配套的加热炉有6 台其中二台5×13m 台车式炉每台装载600t 最高炉温1350℃一台4×36m 台车式热处理炉最大装载量为300～500t 炉温最高达1000℃是国内最长的热处理炉此外该公司的3115MN 压机可锻最大钢锭50t 镦粗最大直径 1700mm与其配套的锻造加热炉共计4 台每台最大装载量为230t 最高炉温1260℃同时随着人们生活水平的提高金属压制和拉伸制品的需求逐年提高对产品品种的需求也越来越多另一方面产品的生产批量日益缩小为与中小批量生产相适应需要能够快速调整的加工设备这使液压机成为理想的成型工艺设备特别是当液压机系统实现具有对压力行程速度单独调整功能后不仅能够实现对复杂工件以及不对称工件的加工而且实现了极低的废品率这种加工方式还适合于长行程难成型以及高强度的材料可变的动力组合短的加工时间根据工件长度的简易的压力行程调整这与机械加工系统相比有其优越性其工作特点一是动力传动为柔性传动不象机械加工设备一样动力传动系统复杂这种驱动原理避免了机器过载的情况二是液压机的拉伸过程中只有单一的直线驱动力没有成角的驱动力这使加工系统有较长的生命期和高的工件成品率液压机有单动双动三动三种基本的动作方式在单动方式中压头或滑板作为移动部件单向移动完成压制过程这种工作方式没有压边装置单动压力机主要用于薄型工件成型中适用于卷材和带型材料双动型压力机有两个移动部件滑板或冲头和模板其工作过程是冲头或滑板自上而下拉伸冲料模板充作固定压板在压制成型后模板能实现打料顶出功能可根据材料和工件的特征参数来调整模板的压力三动型压力机中深拉伸滑块和压边滑块自上而下移动由模板实现打料动作但是模板也可以充作压边块来实现专门的成型操作这种压力机也可以做双动机用由于内滑板和压边块相关连因此成型压力和压边力合成整个系统的总负载在国内外液压机产品中按照控制系统液压机可分为三种类型一种是以继电器为主控元件的传统型液压机一种是采用可编程控制器控制的液压机第三种是应用高级微处理器或工业控制计算机的高性能液压机如美国MULTIPRESS丹麦STENHQJ及加拿大的BROWN BOGGS等公司正是因为采用这种先进的控制方式使整机的控制性能生产效率都有很大提高而与国外发展情况相比国内极少有采用工业控制机控制方式的产品成熟的产品是采用可编程控制器 PLC 的控制方式三种类型功能各有差异应用范围也不尽相同液压机按照机架结构形式分为梁柱式组合框架式整体框架式单臂式等按照功能和用途可分为手动液压机锻造液压机冲压液压机一般用途液压机校正包装液压机层压液压机挤压液压机压制液压机打包液压机专用液压机等10种类型随着工业革命的进一步发展经济发展对锻压设备提出了新的要求如自动化生产高锻造次数和锻件厚度尺寸精确控制等通过对自由锻造压机增加锻件尺寸控制增加辅机由微机控制使压机与操作机进行联动来提高劳动生产率减轻工人劳动强度目前液压机的最大标称压力已达750MN用于金属的模锻成型众多机型已采用CNC或工业PC机来进行控制使产品的加工质量和生产率有了极大的提高由于液压机的液压系统和整机结构方面已经比较成熟国内外液压机的发展主要体现在控制系统方面微电子技术的飞速发展为改进液压机的性能提高稳定性加工效率等方面提供了可能作为液压机两大组成部分的主机和液压系统由于技术发展趋于成熟国内外机型无较大差距主要差别在于加工工艺和安装方面良好的工艺使机器在过滤冷却及防止冲击和振动方面有较明显改善在油路结构设计方面国内外液压机都趋向于集成化封闭式设计插装阀叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用国外已开始广泛采用封闭式循环油路设计这种油路设计有效地防止泄油和污染更重要的防止灰尘污物空气化学物质侵入系统延长了机器的使用寿命在安全性方面国外某些采用微处理器控制的高性能液压机利用软件进行故障的检测和维护如BROWN BOGGS产品可实现负载检测自动模具保护以及错误诊断等功能第2章液压机的概述21 基本原理液压机是根据帕斯卡原理设计的它利用液体压力来传递能量以实现压力加工的工艺要求两个充满工作液体的柱塞或活塞的空腔由管道相连接当1上的作用力为F1时更具帕斯卡原理在密封的容器中液体压力在各个方向相等则压力传递到容腔的每一点上因此在2上将产生向上的作用力F2迫使制件3变形且F2 F1A2A1 A1 A2分别为12的工作面积它在理论上是可以实现无限的力液压机的工作循环一般包括停止充液行程工作行程和回程1 充液行程操纵手把由停止移动到充液行程位置分配器摇杆轴逆时针方向旋转回程缸排水阀打开活动横梁考自重下降回程缸中液体排入充液罐或水泵站的水箱此时工作缸内液体压力下降在工作缸和充液罐中液体压力差的作用下充液阀自动打开充液罐内的低压液体大量流入工作缸内实现动梁工程向下的充液流程动梁下行到上占接触工作时动梁运动停止工作缸和充液罐中的液体压力消失充液阀在弹簧作用下自动关闭工作流程充液行程结束后充液阀应完全关闭回程刚仍通低压操纵手把移动到工作行程位置摇杆轴继续做逆时针运动工作缸进水阀打开高压液体经充液阀腔进入工作缸作用于活塞上并通过动梁对工件进行压力加工此时回程缸排水阀继续打开排液3 回程工作行程结束时操纵手把被反向移动到回程位置摇杆轴反向作顺时针方向转动工作缸进水阀打开使回程缸和充液阀接力器通高压液体强迫打开充液阀动梁在回程缸高压液体作用下向上运动迫使工作缸中大量液体排入充液罐或低压缓冲器4 停止操纵手把移动到停止位置工作缸排水阀继续打开工作缸通低压而此时回程缸进水阀和排水阀都关闭液体被封闭在回程缸内故动梁可停在操纵空间的任意位置22 液压机的分类液压机按照机架结构形式分为梁柱式组合框架式整体框架式单臂式等按照功能和用途可分为手动液压机锻造液压机冲压液压机一般用途液压机校正包装液压机层压液压机挤压液压机压制液压机打包液压机专用液压机等10种类型23 液压机的主要参数液压机的基本参数是液压机的基本技术数据是根据液压机的工艺用途及结构类型来确定的它反映了液压机的工作能力及特点也基本上决定了液压机的轮廓尺寸及本体总重另外基本参数也是用户选购时的主要数据液压机的基本参数有以下内容[3]1 公称压力指液压机名义上能产生的最大力量它反映了液压机的主要工作能力为了充分利用设备节约高压液体并满足工艺要求一般大中型液压机将公称压力分为两级或三级2 最大净空距闭合高度指活动横梁停在上限位时从工作台上表面到活动横梁下表面的距离它反映了液压机在高度方向上工作空间的大小3 最大行程指活动横梁能够移动的最大距离应根据工件成形过程中所要求的最大工作行程来确定它直接影响工作缸和回程缸及其柱塞的长度及整个机架的高度4 工作台尺寸指工作台面上可以利用的有效尺寸它取决于模具的平面尺寸及工艺过程的安排5 回程力活动横梁返程时所需要的驱动力计算回程力要考虑活动部分的重量回程时工艺上所需的力量如拔模力提升剁力等工作缸排液阻力各缸密封处的摩擦力以及活动梁导套处的摩擦力等6 活动横梁运动速度分为工作行程速度空行程速度及回程速度应根据不同的工艺要求来确定工作行程速度它的变化范围很大7 允许最大偏心距指工件变形阻力接近公称压力时所能允许的最大偏心值在液压机工作时不可避免地要承受偏心载荷偏心载荷在液压机的宽边与窄边都会发生在结构设计计算时必须考虑此偏心值下面是本课题中150MN锻造水压机的主要技术参数[4]公称压力130150 MN工作液体压力315365 MPa工作介质乳化液活动横梁速度空程下降工作行程提升行程活动横梁最大行程立柱中心距净空高度允许锻造偏心平衡缸平衡力总回程力主工作台尺寸24 液压机的应用领域液压机在工作中的广泛适应性使其在国民经济各部门获得了广泛的应用如板材成型管线型材挤压粉末冶金塑料及橡胶制品成型胶合板压制打包人造金刚石耐火砖压制和炭极压制成型轮轴压装校直等等各种类型液压机的迅速发展有力地促进了各种工业的发展和进步目前液压机的最大标称压力已达750MN用于金属的模锻成型众多机型已采用CNC或工业PC机来进行控制使产品的加工质量和生产率有了极大的提高由于液压机的液压系统和整机结构方面已经比较成熟国内外液压机的发展主要体现在控制系统方面微电子技术的飞速发展为改进液压机的性能提高稳定性加工效率等方面提供了可能25 方案确定液压机本结构设计应考虑以下三个基本原则 1尽可能好的满足工艺要求便于操作2具有合理的强度和刚度使用可靠不易损坏3具有很好的经济性重量轻制造维修方便其中工艺要求是主要的因素从机架形式看有立式和卧式之分多数液压机为立式挤压用液压机则多用卧式按结构型式分液压机有双柱四柱八柱焊接框架和多层钢带缠绕框架等型式中小型立式液压机还有用C型架式的三通液压机C型架式液压机三面敞开操作方便但刚性差冲压用的焊接框架式液压机刚性好前后敞开但左右封闭在上传动的立式四柱自由锻造液压机中油缸固定在上梁中柱塞与活动横梁刚性连接活动横梁由立柱导向在工作液的压强作用下上下移动水表横梁上有可以前后移动的工作台在活动横梁下和工作台面上分别安装上砧和下砧工作力由上下横梁和立柱组成的框架承受采用泵-蓄能器驱动的大中型的自由锻水压机常采用三个工作缸以得到三级工作力工作缸外还设有向上施加力的平衡缸和回程缸计算机优化结构设计三粱双柱式结构简单经济实用液压控制采用插装阀集成系统动作可靠使用寿命长液压冲击小．减少了连结管路与泄漏点独立的电气控制系统工作可靠动作直观维修方便采用按钮集中控制具有调整双手单次循环二种操作方式通过操作面板选择可实现定程定压二种成形工艺并具有保压延时等性能工作压力行程根据工艺需要在规定范围内可调机身在加工前均应消除应力退火处理或时效处理对铸造结构必要时在粗加工后还须经行二次热处理工作台工作平面平行度公差0051000mm表面光洁度maxbook118com配合圆柱孔轴线对其基准面的垂直度公差0061000mm各油缸的定位基准面公差 0061000mm表面光洁度不低于32装配油缸的定位基准面与工作台面间的平行度公差0031000mm设计过程中需要研究的问题有在不同受力情况下机身各部分的受力分布情况强度和刚度计算方法和要求主要零件的技术要求合理选择断面形状和分布筋板使设计的结构重量轻变形小结构工艺好和具有美观大方的造型第3章 31液压缸设计液压缸是液压传动系统中应用最广泛的执行元件它的作用在于把液体压力能转换为机械力实现往复直线运动或摇摆运动输出力或扭矩其作用方式可分为单作用式和双作用式两种即压力油只是通向液压缸的一腔而反方向运动必须依靠外力来实现如复位弹簧自重或其他外部作用双作用式液压缸在两个方向上的运动都由油压力来推动实现可实现双向运动高压液体进入缸后作用于活塞上及格过活动横梁将力传到工件上使工件产生塑料变形它是液压机的主要部件之一一液压缸的结构组成液压缸有多种结构但根据其具体结构特点可分为活塞式柱塞式和摆动式三种基本类型除此以外还有基本形式上发展起来的而各种特殊用途的组合液压缸本三通胀型液压机均采用活塞式液压缸液压缸的一般形式是一端开口一端封闭的厚壁高压容器当高压液体作用在活塞上时反作用力作用在缸底通过缸壁传到法兰部分靠法兰和横梁支撑面上的支撑面上的支撑反力来平衡液压缸按受力情况可分为三部分既缸底法兰和中间厚壁圆筒部分理论分析和应力测定均表明只有在和法兰支撑表面及缸底内表面距离各为15r2筒壁中段才可以按厚壁圆筒公式进行强度计算液压缸常常有后端盖缸筒活塞杆活塞组件前端盖等主要部分组成为防止液压油向液压缸外泄或由高压腔向低压腔泄漏在缸筒和端盖活塞与活塞杆活塞与缸筒活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置在前端盖外侧还装有防尘装置为防止活塞快速退回到行程中端时撞击终端盖液压缸端部还设置缓冲装置有时还需设置排气装置二缸筒端盖和导向套的基本要求缸筒是液压缸的主体其内孔一般用镗削绞削滚压或研磨等机密加工工艺制造要求表面粗糙度在0104μm使活塞及其密封件支撑件能顺利滑动从而保证密封效果减小磨损缸筒要承受很大的液压力因此应具有足够的强度和刚度端盖装在缸筒两端与缸筒形成密封油腔同样承受很大的液压力因此端盖及其连接件都应有足够的强度设计时既要考虑强度又要选择工艺性好的结构形式导向套对活塞杆或活塞起导向和支撑作用有些液压缸不设导向套直接用端盖孔导向这种结构简单但磨损后不需更换端盖maxbook118com 活塞缸设计1 缸筒壁厚设计根据液压缸产生的名义总压力F 25MN及选定的液体压力p 31MPa按下式计算液压缸内径D1 6033mm即主缸内径D1 630mm选用的材料为ZG25MN则[] 130MPa液压缸外径7875cm 790mm既主缸内径D1 790mm7cm2 厚度确定缸底厚度t1 15-2 105cm法兰厚度t2 15-2 105cm缸底内圆角R1 025r1 8125cm缸底外圆角R2 02-025 14cm活塞杆直径d的计算缸壁厚度校核安全系数缸底进水口设计缸底进水口直径d0液压缸内径D1 630mm 工作速度V0 可取进油口流速为45-6取d0 267mm缸底因开口而引入的消弱系数为根据第三强度理论最大应力为法兰部分的校核法兰最大外径有公式取[] 80MPa 取r4 430mm法兰厚度的验算有公式 h 0433D1相关数据带入得h 358mm其中r1 315mm r2 395mm r3 4195mmr4 430mm r5 r1r22 355mm系数带入相关数据可得 0129cm材料的泊桑系数与和梁弯曲刚度及基础系数K有关的量数据ln 0311该缸产生的总力量 p所以安全7 主缸螺栓确定根据经验初步确定使用12个M64六角头螺钉材料45F PAσ 4×13×2 4×13×00725 ×0642 0293MP[] 320963 3322 σ安全maxbook118com 柱塞缸设计1 根据液压缸产生的名义总压力F 25MN及选定的液体压力p 31MPa按下式计算液压缸内径D1 5688cm 580mm既主缸内径D1 580mm选刚的材料为ZG25MN则σs 325 MPa σb 530 MPa[σ] 130 MPa液压缸外径D2 725cm 73cm既主缸内径D1 730mmδ r2-r1 65cm2 厚度确定缸底厚度t1 15-2 δ 96m法兰厚度t2 15-2 δ 96cm缸底内圆角R1 025r1 725cm缸底外圆角R2 02-025δ 13cm3 筒壁厚度校核Max √3r22r22-r12 ×p √3× 39523152 ×315×105 1498×1054 缸底进水口设计缸底进水口直径d0液压缸内径D1 580mm工作速度V0 50mms可取经油口流速为456ms0 23844mm 取0 240mm缸底因开口而引入的消弱系数为φ 21021 0586根据第三强度理论最大应力为σ075× 075×315×0586×962 4905 1305 法兰部分的校核法兰最大外径有公式 4 取[] 80MPa4 取4 390mm法兰厚度的验算有公式 h 04331 相关数据代入得h 8640mm其中1 290mm 2 364mm 3 12 422 352mm 4 390mm5β In r2r1 系数μ 03 代入相关数据可得β 00021μ材料的波桑系数β为与和梁弯曲刚度及基础系数K有关的量数据ln 0296该缸产生的总力量 p所以安全7主缸螺栓确定根据经验初步确定使用12个M64六角头螺钉材料45F P×A 8×106×4×0642 0258MN 12 00215MPσ 4×13×2 4×13×00215× 0087MP[] 3202267 1411 σ安全maxbook118com 液压缸的损坏情况及原因分析液压机中的工作缸往往由于设计制造或使用不当过早损坏如某大型模锻压机使用十多年来主缸损坏14次先后做过4个缸每个缸造价耗费十几万因此对于液压缸特别是大型液压缸应了解器损坏情况和原因注意正确进行设计制造和使用。
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前 言
近几年，我国经济取得了突飞猛进的发展，同时我国公路建设事业特别是高等级公路建设事业也进入一个新的发展时期。其中沥青路面以具有经济效益好，资源充沛及对水文地理环境的适应性好等优点，而被全国各省市所重视。到2010年底，我国公路网总里程达到398．4万公里，五年新增63．9万公里。其中，高速公路由“十五”期末的4．1万公里发展到7．4万公里，五年新增3．3万公里，居世界第二位。按照国务院公布的高速公路网发展规划，中国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设。新路网由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，预计“十二五”末，能基本建成。届时，中国高速公路通车总里程将有望达10万公里，超过美国跃居世界第一。
Keywords：Asphalt,Paver,Attachment,ControlSystem
第1章 绪 论
1.1 沥青混凝土摊铺机现状和发展趋势
1.1.1 沥青混凝土摊铺机发展历史
沥青混凝土摊铺机是进行沥青混合料摊铺作业的主要机械设备，它用来将拌制好的混合料按照路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经修筑好的路基或路面基层上，并给以初步的振捣压实和整平，形成满足一定厚度、宽度、平整度和密实度要求的基层或面层。在沥青面层机械化施工中，沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一，广泛用于与公路、城市道路、码头和大型停机场的沥青混凝土摊铺机作业中。
摘
沥青混合料摊铺机是用来铺筑沥青混凝土路面的专用机械，它将拌合好的混合料按照一定的技术要求（截面形状和厚度）均匀地摊铺在下承层上，并给以初步捣实和整平，既可以大大提高铺筑路面的速度和节省成本，又可以提高路面的质量。
控制系统是摊铺机的重要组成部分，为了更好的获得路面摊铺质量，在沥青混凝土摊铺机上，广泛成功地运用了液压技术及电子技术。本设计主要通过对TITAN423型沥青混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析、TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证，应用机电液一体化技术，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。
关键词：沥青混凝土，摊铺机，工作装置，控制系统
ABSTRACT
Asphalt pavers are used to paving grade asphalt and other materials with special mechanical, it will install some mixing a good mixture of technical requirements (section shape and thickness) are spread evenly on the next commitment level, and to give preliminary tamping and leveling, it will greatly enhance the speed and road surface cost savings, but also can improve the quality of roads.
摊铺机控制系统是摊铺机主要工作装置之一，沥青摊铺机控制系统的控制水平高低直接影响的摊铺的质量。与国外相比，国内工程机械生产厂家在沥青混凝土摊铺机全液压动力系统匹配方面所做的研究工作不多，尤其在控制技术方面几乎处于空白，导致国内引进生产或自行生产的产品在液压和控制关键技术方面全部依赖进口，在技术上的差距越来越大。基于目前现状，国家已启动863计划项目—集群智能化工程机械，追踪国外先进技术，开展提升摊铺机技术的研究与开发工作。
在20世纪30年代之前，沥青摊铺机尚未出现，各种类型的沥青路面铺设主要有人工来完成，当时沥青混合料主要用于城市道路建设，铺设时需要大量劳动力，质量难以保证。
1931年圣路易斯道路展览会上首次展出了由美国Barber-Greene公司研制的沥青混凝土摊铺设备。该机使用螺旋输送机摊平混合料，用20英尺宽刮板对道路进行刮平，机器在预先铺设的轨道上，有一台路拌设备牵引。其后机器经改进，有原来的牵引式改为自行式。
本课题将对TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置控制系统进行研究，本文从摊铺机的总体机构出发，通过对摊铺机的基本结构和工作原理分析，完成TITAN423型沥青混凝土摊铺机工作装置液压控制系统和电气控制系统的设计。
由于现代沥青混凝土摊铺机是集机械、液压、电子、通信等多学科的合技术，学科跨度大，设计的知识面广，要求设计者有丰富的实践经验，这是本人能力和水平难以胜任的，同时说明书中一定存在不少谬误之处，欢迎各位老师同学批评指正。
Control system is an important part of the paver.In order to get a betterqualityaccess toroadpaving,the asphalt paver widely successful use of hydraulic technology and electronic technology. This design mainly through the asphalt concrete paver TITAN423 the basic structure and working principle of analysis, TITAN423 asphalt paver work unit structure of the system analysis, feasibility studies, application of hydraulic integration, complete TITAN423 asphalt paver Machine Control System for the work.