液壓翻車機重點

1、FCJ-型自行式液壓翻車機設計 完成日期： 指導教師簽字： 評閱教師簽字： 答辯小組組長簽字： 答辯小組成員簽字： 摘 要翻車機是礦山常用的一種卸礦機械，原礦石由礦車編組運輸至礦倉上方后，由翻車機卸入礦倉，隨著采礦技術的發(fā)展和提高產量的需要，原設計的翻車機往往不能滿足要求。FCJ-型的自行式液壓翻車機是為滿足礦山的需要，根據(jù)原研制的FCJ-型的壓翻車機在使用中的情況，根據(jù)需要研改制而成的，更便于生產，提高了生產效率，降低了工作強度。此次設計是仿制設計，基本上采用液壓翻車機樣機的基本結構形式，結構和工作原理，通過對整機的結構了解，繪制整機裝配圖，在此基礎上自主研制翻車機的液壓系統(tǒng)設計，主要包括系

2、統(tǒng)工作壓力的確定，執(zhí)行元件的控制確定，擬訂液壓系統(tǒng)原理圖，計算執(zhí)行元件主要參數(shù)，選擇液壓控制元件和輔件，繪制管路布置圖和設計液壓站。關鍵詞：液壓翻車機；液壓系統(tǒng)；原理；元件；參數(shù) IAbstractThe tripping device is the mine commonly used one kind unloads the ore machinery, the raw ore by the mine car grouping transportation after the pocket above, unloads into the pocket by the tripping dev

3、ice, and enhances the output along with the mining technology development the need, The FCJ- II -like hydraulic pressure tripping device is voluntarily for satisfies the mine the need, according to the original development FCJ- I pressure tripping device in use situation, according to needs to grind

4、 changes the system but becomes, is advantageous for the production, enhanced the production efficiency, reduced the working strength. This design imitates the design, basically uses the hydraulic pressure tripping device prototype basic structure form which Professor Li even develops, the structure

5、 and the principle of work, through understood to the entire machine structure, draws up the entire machine assembly drawing, independently develops the tripping device in this foundation the hydraulic system design, mainly includes the system working pressure the determination, the functional eleme

6、nt control determined, drafts the hydraulic system schematic diagram, the computation functional element main parameter, the choice hydraulic control part and auxiliary, draws up the piping plan and the design hydraulic pressure station.Key word: Hydraulic pressure tripping device; hydraulic system;

7、 principle, part; parameter 中文摘要、英文摘要、目錄的頁碼使用羅馬字母（、.），居中，小五號字頁面設置：上2.5厘米，下2.5厘米，左2.8厘米，右2.8厘米；行距：固定值20磅。A4紙，單面打印。目錄無需頁眉。目 錄1 緒論11.1 題目背景及目的11.2 題目介紹11.3 設計方案的選擇32 FCJ-型液壓翻車機的結構設計計算52.1 整機各機構原理5 2.2 行走機構的設計計算72.2.1 運行阻力的計算52.2.2 電動機功率計算52.2.3 選電動機5 2.3 推車機構的結構設計62.3.1 傳動比的分配62.3.2 皮帶傳動設計6 2.3.1 鏈傳動設計

8、73 翻車機工作機構的受力分析10 3.1 舉升油缸的受力分析 10 3.2 夾持油缸的受力分析103.3 翻轉油缸的受力分析113.4 鏈條選擇11 3.5 花鍵強度驗算124 液壓系統(tǒng)的設計計算124.1 明確主機要求124.2 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)134.3 動作循環(huán)圖14 4.4 擬定液壓系統(tǒng)原理圖16 4.5 液壓元件的選擇17 4.6 液壓系統(tǒng)性能驗算174.7 部分零部件的設計18結束語 20參考文獻 21致謝 20附錄A22 液壓翻車機設計1 緒論1.1 研究的現(xiàn)狀及目的卸礦機械是礦山機械的薄弱環(huán)節(jié)，而翻車機是礦山常用的一種卸礦機械，原礦山由礦車編組運輸至礦倉上方后，由翻車機

9、卸入礦倉。隨著采礦技術的發(fā)展和提高產量的要求，原設計的翻車機往往不能滿足要求，至于有些礦山原設計就是采用翻斗式礦車，采用人工翻礦，則更是生產效率低，勞動強度大，安全性差。目前，定型產品只要固定式圓盤翻車機，它只能固定的向一個礦倉卸礦，不僅產量固定。且無法滿足向多個礦倉卸礦的要求。礦山機械在國民經(jīng)濟和國防建設中占有重要的地位，研制出適應礦山改造，滿足用戶需要的卸礦機械具有很大的現(xiàn)實意義。此課題研制的翻車機不僅適用與對礦山的多個礦倉卸礦，而且也適用與其它用礦車運輸?shù)奈锪希ㄈ缟呈海┑男盾?。因此，此項研究對加快國民?jīng)濟建設和國防建設都有很大的意義。1.2 題目介紹江西銅業(yè)公司銀山鉛鋅銅系統(tǒng)原礦倉有

10、1、2、3號礦倉組成，井下和露天銅礦石在礦倉上部卸礦，如圖1-1所示，卸礦過程為：重載礦車由電機車推頂?shù)?號礦倉前，然后視情況（如有時某號礦倉檢修等）由電機車推頂?shù)交蛘{度鉸車牽引，將若干輛重車停放在1-3號礦倉上部。人工摘鉤后翻礦。翻完后掛鉤，再次使重車前進而將空車頂出礦倉，并進行新一輪翻礦，直至整列礦車翻完，空車順原路拉走。礦石從格篩溜入礦倉，從出料口直接進入諤式破碎機進行破碎，多年來一直沿用0.7立方米翻斗式礦車，人工倒礦，生產效率底，勞動強度大，且安全性差，是生產的薄弱環(huán)節(jié)，是制約生產并期待解決的技術難題，為提高產量，必須加大礦車容積，擬采用1.2立方米的固定式礦車，每一礦車的裝載量可增

11、加72%，使用固定式礦車就必須采用機械倒礦，這樣選擇什么樣的翻車機就成為問題的關鍵，自行式液壓翻車機就是為解決這一技術關鍵而研制的。翻車機自行行走機構，可方便的調度向1，2，3號礦倉倒礦，翻車機行走軌道鋪在原運輸軌道的一側，施工方便，施工期尚可正常生產?，F(xiàn)場改造，工程量小，整機重量也大大的減輕，制造安裝難度小，是一個比較理想的方案，自行式液壓翻車機實是液壓機械手，液壓機械手（工作機構）完成礦車的夾持，升舉和翻轉倒礦等主要作業(yè)。機器結構緊湊，機動靈活，操作方便和工作可靠。FCJ-型翻車機行走移動靈活，停車制動準確安全，工作機構能有效夾持和翻轉礦車、操作輕便、靈活，經(jīng)濟實用、投資較小，非常適合中小

12、型礦山的卸礦改造。1.待卸礦車 2.礦倉橫梁 3.格篩 4.增鋪翻車機行走軌道圖1-1 礦倉布置示意圖1.3 設計方案介紹翻車機由電動軌輪行走機構，工作機構，推車機構，液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等五部分組成，如圖2所示： 圖1-2 自行式翻車機結構簡圖行走機構為電動雙軌行走機構，傳動系統(tǒng)如下： 電動機三角皮帶擺線針輪減速器鏈條行走主動輪軸工作機構由夾持機構，升舉機構和翻轉機構組成，分別由夾持油缸，升舉油缸，翻轉油缸完成各自的功能動作。 推車機構由推車桿，油缸和承力擋塊組成，推撥礦車車廂端部即可使礦車移位。 液壓系統(tǒng)由電動機，油泵，液壓控制閥，油缸及管路，油箱等組成 電氣系統(tǒng)由電氣控制裝置，控制信號，保

13、護裝置等組成。 翻車機工作前，翻力矩很大，為保證其穩(wěn)定性，在整機設計布局時應盡量使整機橫向重心后移，如把油箱，液壓站，配重塊等布置在機器的后部，由于受尺寸的限制，行走車架寬度較小，而長度大，行走傳動裝置和液壓，電氣裝置分別布置在翻車機的兩側，整機的布局緊湊?，F(xiàn)象主要參數(shù)： 翻車機自重 80000（配重塊25000），礦車及其礦石重30000。 翻車機行走速度為 24m/min。 礦車輪緣間距600mm，翻車機車輪輪緣間距為1010mm，翻車機與礦車相鄰之輪緣間距為250mm。2 FCJ-型液壓翻車機的結構設計計算2.1整機機構原理自行式液壓翻車機由行走機構，工作機構，液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，翻

14、車機工作時，工作機構夾持重載礦車，前翻力矩很大，翻車機會向前傾翻，為保證其穩(wěn)定性，在整機設計布局時應盡量使整機橫向重心后移，如把油箱，液壓站，配重塊等布置在機器的后部，由于受尺寸的限制，行走車架寬度較小，而長度大（縱向長度達3.5米），行走傳動裝置和液壓，電氣裝置分別布置在翻車機的兩側，整機的布局緊湊。（1）行走機構圖2-1行走機構是翻車機的機架，是翻車機的移動，對準裝置。行走機構由行走電動機，皮帶輪，減速器，鏈傳動，車軸和驅動車輪等組成。由于行走機構工作平凡，重載啟動，選用冶金啟動型電動機，為了使翻車機準確定位和停車時的安全制動，在電動機皮帶輪設置了電磁制動器。（2）工作機構工作機構中固定爪

15、8，夾緊油缸7，活動爪9的一個支點都固定在左右兩塊支撐板5上。升舉油缸收縮，大臂下放，使固定爪靠近礦車（圖3中雙點畫線所示），收縮夾持油缸7夾持礦車。升舉大臂使礦車車輪離開軌面，即可翻礦。翻轉機構采用油缸鏈條鏈輪機構。翻轉油缸3是雙作用雙活塞桿型，活塞桿端部用過度接頭分別與鏈條相連，活塞桿伸縮即可牽引鏈條帶動主動鏈輪4旋轉，花鍵軸與支撐板固接，從而帶動支撐板旋轉，實現(xiàn)礦車的翻轉和復位。圖2-2工作機構簡圖 油缸的工作順序：由操作多路換向閥來實現(xiàn)，翻車機行走時大臂必須升舉一定高度才能使支撐板及夾持機構縱向跨越礦車，順利移位。為此，設置了液壓電氣連鎖，確保大臂必須升舉到行走的高度時，行走電動機才能

16、啟動。為防止可能由于管路故障等原因導致夾緊失靈而發(fā)生的危險，設置了液控單向閥，以確保夾緊安全。礦車及夾持機構的自重在礦車卸礦后復位時會超速下降，設置了平衡閥限速，使礦車復位安全平穩(wěn)。（3） 電氣系統(tǒng)翻車機采用了380伏交流電作為動力源，主要負載有行走電動機和油泵電動機。電氣控制系統(tǒng)由油泵電動機起停，行走電動機控制左右，并設有信號指示系統(tǒng)，制動電磁鐵控制線路及連鎖保護線路。2.1行走機構的設計計算1.制動器2.三角皮帶3.行走電動機4.擺線針輪減速器5.7.8.12.鏈輪 6.11.鏈條9.13.行走輪軸 10.14.車輪2.2.1 運行阻力的計算（1） 運行靜阻力 =+-摩擦總阻力- 坡度阻力

17、- 風壓阻力。室內=0（a） 摩擦阻力 -翻車機自重N K - 滾動摩擦系數(shù)，由車輪直徑=300mm 取K=0.0004 - 車輪軸承摩擦系數(shù)，=0.02 - 附加阻力系數(shù)，取=2 =2×2×80000*（0.0004+0.02×0.1025/2）/0.3 = 1520N （b）坡道阻力 = -坡度阻力系數(shù)，取=0.002 =0.002×80000=1680N =+=1520+160=1680N（2）起動時慣性阻力 =V/gt V-翻車機行走速度，V=0.42m/s t-加速時間，t=2s =80000×0.42/9.8×2=1714

18、N（3）最大運行阻力 =+=1680+1714=3394N2.2.2 電動機功率計算 =V/1000 -減速機效率，取0.94-鏈傳動效率，取0.96=0.9×0.94×0.96=0.81=3394×0.42/1000×0.81=1.76KW2.2.3選電動機選Y型冶金起重電動機。YZ132 代號 IM1002，其參數(shù)如下： %=40；=2.2KW =935r/min，=0.74 。2.3推車機構的結構設計2.3.1傳動比分配行走速度： V=0.42m/s 車輪轉速：=60V/d=60×0.42/0.3×3.14=26.75r/min

19、總速比：=935/26.75=35。 采用三級傳動，第一級皮帶傳動，=35/35=1 。第二級采用行星擺線針減速機，=35 。 第三級采用鏈條傳動，=1 。2.3.2皮帶傳動設計計算功率 式中為工作情況系數(shù)，取=1.5由=3.3KW =935r/min 選V型帶A型。大小帶輪直徑跟數(shù)3，中心距445mm2.3.3鏈傳動設計擺線針輪減速器到車輪前軸用雙排鏈，前后輪軸間用單排鏈，選大（?。╂溳嘄X數(shù)（1）雙排鏈；計算選定鏈號為20的滾子鏈，鏈節(jié)數(shù)（2）單排鏈；計算選定鏈號為20的滾子鏈，鏈節(jié)數(shù)3翻車機工作機構的受力分析工作機構是翻車機的重要機構，具有夾持，舉升，和翻轉礦車的功能。其結構參數(shù)的合理及零

20、部件強度可靠性決定了翻車機工作的有效性和可靠性。3.1舉升油缸的受力分析下圖6為舉升機構示意圖；，分別為支撐夾持機構重力，礦車，礦石重力及大臂前端結構重力。 3-1舉升機構示意圖=82850N每個油缸受力為1/2F41425N3.2夾持油缸的受力分析 3-2夾持油缸的受力每個油缸為1/2=23225N3.3翻轉油缸的受力分析 .鏈輪.鏈條.花鍵軸.活塞桿.翻轉油缸圖3-3翻轉機構，翻轉阻力矩包括礦車，礦石，支架夾持機構的重力對回轉軸產生的力m活塞桿的拉力為：r-鏈輪節(jié)圓半徑， r=132.5mm3.4鏈條選擇選套筒滾子鏈 40A- ，GB1243.1-83 鏈條節(jié)距 P=63.5mm滾子直徑

21、鏈條極限載荷 Q=347000N鏈條安全系數(shù) n=Q/=347000/1.2×425000=6.8 符合要求。 式中 =1.2為工作情況系數(shù)。3.5花鍵強度驗算花鍵軸兩端采用不同的花鍵組合，分別計算如下： 10-120×108×18，組合 擠壓強度 = 393 符合要求。式中： 傳遞扭矩 =0.75 載荷不均勻系數(shù)。Z=10 花鍵齒數(shù)= =5.8cm 中間直徑 許用擠壓應力10- 組合 =符合要求 =4液壓系統(tǒng)的設計計算4.1明確主機要求(1) 現(xiàn)場要求；一個工作循環(huán)周期小于90秒，其中油缸工作時間于40秒，行走對位時間小于50秒。(2) 工作條件差，灰塵，溫度較

22、大。4.2確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)在前面我們已計算了液壓缸的活塞直徑，三組液壓缸都是采用D=80mm，所以三組液壓缸的基本結構都是采用一樣的，選用焊接型液壓缸，缸體有桿側的端蓋與缸筒之間為卡環(huán)連接，內外長環(huán)，卡圈聯(lián)接，而后端蓋與缸筒采用焊接聯(lián)接。 液壓缸的主要零部件設計缸筒結構：采用內卡環(huán)聯(lián)接。缸筒的材料：選用無縫鋼管45#，。對缸筒的要求A：有足夠的強度，能長期承受高工作壓力及短期動態(tài)試驗壓力而不致產生永久變形。B：有足夠的剛度，能承受活塞側向力和安裝的反作用力而不致產生彎曲。C：內表面與活塞密封件及導向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作而不磨損少，尺寸公差和形位公差等級足以保證活塞密封件的密封性。

23、D：需要焊接的缸筒還需要要求有良好的可焊性，以便焊上管接頭后不產生變形及裂紋和過大的變形。總之，缸筒是液壓缸的主要零件，它與缸蓋，缸底，油口等零件構成密封的容腔，用以容納壓力油液，同時，它還是活塞的運動的“軌道”，設計液壓缸缸筒時，應該正確各部的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力，運動速度和有效行程，同時還須要具有一定的強度，能足以承受液壓力，負載力和意外的沖擊力，缸筒的內表面應具有合適的配合公差等級，表面粗糙度和形位公差等級，以保證液壓缸的密封性，運動平穩(wěn)性和耐用性。 缸筒的計算 A：缸筒的內徑，在前面我們已計算過缸筒的內徑D=80mm。B：缸筒的壁厚 缸筒的壁厚為： 式中： -缸筒外徑公差余量

24、，m -缸筒的腐蝕余量，m關于的值，因為，可按： 式中：-缸筒材料的許用應力， -安全系數(shù)，取=5，-缸筒材料的抗拉強度 -缸筒內最高工作壓力代入數(shù)據(jù)得： 取， 取 缸筒壁厚的驗算 額定工作壓力應小于一定極限值，以保證工作安全 式中：-缸筒的材料屈服強度， -缸筒的外徑，m代入數(shù)據(jù)得： 符合要求同時額定工作呀路也應與完全朔性變形壓力有一定的比例范圍，以僻免變形的發(fā)生 -缸筒發(fā)生完全變形的壓力 代入數(shù)據(jù)得： 符合要求此外，尚經(jīng)驗算的缸筒徑向變形應處在允許的范圍內 -缸筒材料泊松比，取=0.3-缸筒材料的彈性摸數(shù)，-缸筒的爆裂壓力 代入數(shù)據(jù)得： 符合要求C：缸筒底部厚度： -計算厚度外直徑代入數(shù)據(jù)

25、得： ?。焊淄膊捎每ōh(huán)聯(lián)接，缸筒有端部用卡環(huán)連接時，卡環(huán)的強度計算如下： 卡環(huán)的剪應力：卡環(huán)尺寸一般取 代入數(shù)據(jù)得： 驗算缸筒在截面A-斷面上1的拉應力： 4.4擬定液壓原理圖 圖4-1液壓原理圖4.5液壓元件的選擇序號名 稱型 號1吸油濾油器WUI-100×80-J2液位溫度計YWE-245T3吸油管外徑為34mm 內徑為28mm4出油管內徑18mm5壓力表YX-1506空氣濾清器7強磁管路過濾器CGQ-128溢流閥9電磁換向閥10電磁換向閥11平衡閥4-6液壓系統(tǒng)性能驗算翻車機夾持礦車舉升翻轉時是機器橫向穩(wěn)定性最差的工作狀態(tài)，必須計算。 圖4-2礦車及礦石重和支承夾持機構重是傾翻

26、力，機器自重（不含）和配重塊，是穩(wěn)定力。穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)定性較好。4.7部分零部件的設計各種掖壓元件的安裝方法和具體要求在產品說明書中都有詳細的說明，在安裝時必須加以注意，一般應注意：安裝前必須進行質量檢測，若確認元件被污染需進行拆洗，并進行測試，應符合液壓元件通用技術條件（GB/T7935）的規(guī)定，合格后安裝。安裝前應將各種自動控制儀表（如壓力表，液位計，溫度計等）進行校驗，以避免不準確造成事故。軟管安裝要求A. 軟管敷設應符合有關標準規(guī)定如軟管敷設規(guī)定（JB/ZQ4398）B. 正確的敷設方法，軟管長度由其相應的尺寸確定，軟管在壓力作用下縮短或變長參照軟管標準資料，長度變化一般在+2%-4%左

27、右。C. 應盡量避免軟管的扭轉，軟管安裝時應使在工作狀態(tài)時經(jīng)過本身重量使各個拉應力消失，軟管應盡可能裝有防機械作用的裝置，同時應按自然位置安裝，彎曲半徑不允許超過最小允許值，軟管彎曲開始處應為其直徑d的1.5倍，同時應安裝有折彎保護，正確采用合適的附件及連接件，以避免軟管附加應力。結束語在唐教授悉心指導下，通過我們不懈的努力，終于完成FCJ-型自行式液壓翻車機設計。這次設計主要是進行翻車機液壓系統(tǒng)的設計。本次設計幾乎融匯大學四年來我們學到各門專業(yè)知識，使我們有了一個綜合運用以往所學知識的機會。在設計過程中我發(fā)現(xiàn)自己以往所學的知識不夠扎實，在設計過程中，遇到了許多的困難，但在攻克這些困難的同時，不僅加深了我對已所學知識的熟悉程度，提高了實際動手能力，更重要的是，培養(yǎng)了我們面對困難時小組同學齊心協(xié)力迎接挑戰(zhàn)、克服種種困難的團隊精神，可以說，這極大地提高了我們的自信心和挑戰(zhàn)困難的勇氣，這對于我們今后進入工作崗位后的發(fā)展相會有極大的幫助。時光飛逝，畢業(yè)在即，回顧這段設計時間，每天忙碌在設計當中使我感覺很充實，并且鞏固和加強了自己的專業(yè)知識，三個月來唐教授為我們的設計花費了大量的心血，從最初的方案確定到最后的完成設計，唐老師給予了我們悉心的指導，經(jīng)過多次修正，我