混凝土攪拌運(yùn)輸車液壓系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì).

1、:創(chuàng)#1丄鴦?wù)f2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目混凝土攪拌運(yùn)輸車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)系、部：機(jī)械工程系學(xué)生姓名：聶才東指導(dǎo)教師：畢紅霞職稱講師專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)本0806班完成時(shí)間：2012-5-251摘要混凝土攪拌運(yùn)輸車是專門用來(lái)解決商品混凝土運(yùn)輸?shù)墓ぞ摺?它具有裝載運(yùn)輸 和攪拌混凝土的雙重功能， 可在運(yùn)送混凝土的同時(shí)進(jìn)行攪拌或攪動(dòng)， 因而可以在 保證輸送的混凝土質(zhì)量的同時(shí)還能夠適當(dāng)延長(zhǎng)運(yùn)輸距離或運(yùn)送時(shí)間。 所以大力發(fā) 展商品混凝土攪拌運(yùn)輸車有著顯著的社會(huì)效益以及適用價(jià)值。 我國(guó)的混凝土攪拌 運(yùn)輸車研究起步較晚，到 70 年代才開(kāi)始試生產(chǎn)。就目前而言，攪拌運(yùn)輸車的理 論研究及生產(chǎn)在我國(guó)

2、許多地區(qū)基本處于空白階段， 因此發(fā)展攪拌車的理論研究和 開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。 通過(guò)綜合分析我國(guó)和國(guó)外混凝土攪拌輸送車的前沿動(dòng)態(tài)、 發(fā)展?fàn)?況和發(fā)展趨勢(shì)， 對(duì)混凝土攪拌輸送車的分類、 運(yùn)送方式、 結(jié)構(gòu)和組成原理以及技 術(shù)要求進(jìn)行了綜合性的論述； 通過(guò)理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算， 確定了混凝土攪拌輸送 車驅(qū)動(dòng)方案和液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)， 對(duì)系統(tǒng)各個(gè)液壓元件進(jìn)行了選型計(jì)算與校 核；液壓系統(tǒng)的日常使用、維護(hù)和保養(yǎng)，以及液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障排除。關(guān)鍵詞 ：混凝土攪拌運(yùn)輸車；液壓系統(tǒng)；使用維護(hù)ABSTRACTTransit mixing truck is a tool designed to solve the concr

3、ete transport of goods. It has the dual function of load transport and mixing of concrete. It can mix or stir concrete while transporting concrete. So it not only can guarantee the quality of concrete，but also can appropriately protract the transport distance and delivery time. So the development of

4、 commercial concrete mixing truck has remarkable social benefit and practical value. The study of concrete stirring transport vehicle was very late in china. We began to try to product it until to 1970s. Currently, the theory research and production of mixer truck in many areas of our country are ba

5、sically in blank stage, so the development of mixer theory research and development are imperative. Through comprehensive analysis of concrete mixing trucks' forefront of dynamic, development status and development trends in china and abroad; through a comprehensive treatise of concrete mixing t

6、rucks' classification, shipping method, structure and composition principles and technical requirements; through the theoretical analysis and design calculations to determine the concrete mixing truck driving scheme and major technical parameters of hydraulic system, a selection of the computati

7、on and check of the hydraulic system components; the routine use of the hydraulic system and maintenance , as well as the troubleshooting of the hydraulic system .Key words transit mixing truck ； hydraulic system； use and maintenance3目錄1 緒論 51.1 混凝土攪拌運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 51.2 攪拌運(yùn)輸車的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀 71.3 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 92 混凝

8、土攪拌運(yùn)輸車工作原理及技術(shù)要求 112.1 攪拌運(yùn)輸車分類 112.2 攪拌運(yùn)輸車技術(shù)要求 122.3 攪拌運(yùn)輸車組成及工作原理 123 攪拌運(yùn)輸車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 143.1液壓系統(tǒng)的原理和要求 143.2 液壓驅(qū)動(dòng)方案的分析與研究 153.3 恒速控制方案的研究 193.4 攪拌車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 203.5 小結(jié) 284 液壓系統(tǒng)使用維護(hù)及保養(yǎng) 294.1安裝使用前檢查調(diào)試 294.2 日常使用、維護(hù)和保養(yǎng) 294.3 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障排除 30結(jié) 論 32致 謝 33參考文獻(xiàn) 3441緒論1.1混凝土攪拌運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.1攪拌運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)依照當(dāng)代施工過(guò)程，為了保證混凝土能夠從制備

9、場(chǎng)所運(yùn)輸至建筑工地及時(shí)進(jìn) 行澆灌，必須使用專用設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。 以往的施工過(guò)程中，都是在建筑工地現(xiàn)場(chǎng) 自制混凝土使用，運(yùn)輸方式使用翻斗卡車或自卸式卡車，隨著商品混凝土的出現(xiàn)， 許多建筑工地所使用的混凝土都可以通過(guò)專業(yè)混凝土生產(chǎn)廠家或者專業(yè)混凝土 攪拌供應(yīng)站來(lái)進(jìn)行提供。形成了一種以混凝土生產(chǎn)廠家為中心的供求形式。由于商品混凝土生產(chǎn)廠家采用現(xiàn)代電子測(cè)量設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能夠得到配比精確、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的商品混凝土，使混凝土品質(zhì)得到極大提高，對(duì)整個(gè)建筑施工起到 了良好的促進(jìn)。但是，有些生產(chǎn)供應(yīng)場(chǎng)所與施工地點(diǎn)距離很遠(yuǎn)，會(huì)造成混凝土從 生產(chǎn)場(chǎng)所輸送到建筑工地的時(shí)間加長(zhǎng)， 當(dāng)混凝土的運(yùn)輸時(shí)間超過(guò)一定時(shí)限時(shí)，

10、仍 然使用翻斗卡車或自卸卡車進(jìn)行運(yùn)輸， 不可避免會(huì)發(fā)生分層離析，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?產(chǎn)生混凝土的初凝，導(dǎo)致混凝土品質(zhì)嚴(yán)重下降，這是建筑施工不允許發(fā)生的。因 此為了適應(yīng)商品混凝土的輸送，一種混凝土專用運(yùn)輸機(jī)械一混凝土攪拌運(yùn)輸車應(yīng) 運(yùn)而生。1,2混凝土攪拌運(yùn)輸車的基本結(jié)構(gòu)和外形如圖 1所示。8500圖1混凝土攪拌運(yùn)輸車混凝土攪拌車絕大部分是混凝土生產(chǎn)制備工廠的配套設(shè)施，混凝土攪拌車把 混凝土制備工廠、 攪拌站與眾多施工地點(diǎn)相互連接， 如果能夠和混凝土泵車聯(lián)合 使用，緊密配合，在建筑工地實(shí)施“配合”輸送，則能夠有效避免人為的中間環(huán) 節(jié)而將混凝土源源不斷地輸送到建筑工地的施工面， 從而使混凝土輸送發(fā)揮最高

11、的效能和最大的潛力。 很大程度上使得勞動(dòng)的效率以及施工的質(zhì)量得到提高。 對(duì) 于工程建設(shè)、 特別是施工條件較差的建筑場(chǎng)地更能顯示其優(yōu)越性。 隨著我國(guó)國(guó)民 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 混凝土在大型建筑工程的需求不斷加大， 商品混凝土以及攪拌運(yùn)輸 車的大力發(fā)展更能顯示出顯著的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。1.1.1. 運(yùn)輸車的工作特點(diǎn)（ 1） 專業(yè)性強(qiáng)?；炷翑嚢柢囀怯糜陬A(yù)拌混凝土運(yùn)輸?shù)膶Ｓ眠\(yùn)輸設(shè)施。 混凝土攪拌車屬于特 種重型運(yùn)輸車輛， 其功能是能夠自動(dòng)完成裝料和卸料的工作。 在運(yùn)輸過(guò)程中必須 對(duì)攪拌筒內(nèi)的預(yù)拌混凝土不間斷的進(jìn)行攪拌， 來(lái)確保混凝土的質(zhì)量。 混凝土攪拌 車除了運(yùn)輸預(yù)拌混凝土之外，一般不能用于其他用途。（

12、2） 服務(wù)性強(qiáng)，均衡性較差。運(yùn)輸行業(yè)是為顧客提供服務(wù)的一種行業(yè)， 混凝土的運(yùn)輸直接為施工單位提供 服務(wù)，必須圍繞施工進(jìn)度來(lái)安排一切工作。 只要施工單位提出需求， 就必須及時(shí) 將混凝土運(yùn)送到施工單位指定的工地， 要做到隨叫隨到， 不可以提前更不可以滯 后，否則不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，更加會(huì)使企業(yè)的信譽(yù)受到影響。（ 3） 實(shí)踐性強(qiáng)。一般要求預(yù)拌混凝土必須在自生產(chǎn)出來(lái)之后的 2h 之內(nèi)使用到工作面上 （時(shí) 間要求與混凝土的型號(hào)的差別會(huì)略有不同，一些特殊預(yù)拌混凝土須在 20min 內(nèi) 使用），在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)攪拌不能停；一個(gè)施工面完成之前混凝土的供應(yīng)不可 中斷。（ 4） 運(yùn)輸距離短 。 一般混凝土攪拌車

13、合理的運(yùn)輸距離應(yīng)在 20Km 之內(nèi)。 攪拌車的結(jié)構(gòu)是在載重卡車上加裝混凝土攪拌裝置構(gòu)成的專用運(yùn)輸車輛， 它 既能完成運(yùn)輸任務(wù)又具有對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的功能， 能夠在運(yùn)輸混凝土的過(guò)程中 對(duì)攪拌筒內(nèi)的預(yù)拌混凝土進(jìn)行攪拌， 使得所輸送的混凝土品質(zhì)得到保障。 也可以 根據(jù)具體情況適當(dāng)增加運(yùn)輸?shù)木嚯x和時(shí)間。 根據(jù)混凝土攪拌車的特點(diǎn)， 以及對(duì)混 凝土運(yùn)輸距離、 施工工地的工作條件和對(duì)混凝土質(zhì)量的要求等， 可以分為以下的 幾種作業(yè)方式：1）對(duì)預(yù)拌混凝土進(jìn)行攪動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭@種方式是把已經(jīng)初步攪拌好的混凝土從混凝土制備地點(diǎn)裝進(jìn)攪拌車， 在去 施工場(chǎng)所的過(guò)程中，攪拌筒以 13r/min 的轉(zhuǎn)速低速轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)筒內(nèi)的混凝

14、土進(jìn)行 持續(xù)地?cái)噭?dòng)， 來(lái)防止導(dǎo)致混凝土質(zhì)量下降的各種現(xiàn)象的出現(xiàn)， 從而保障運(yùn)到施工 地點(diǎn)的混凝土質(zhì)量要求。 此方式的運(yùn)輸距離和運(yùn)輸時(shí)間不能太長(zhǎng)， 運(yùn)輸距離和時(shí) 間應(yīng)根據(jù)混凝土的配制比例以及天氣因素、基礎(chǔ)設(shè)施狀況等條件進(jìn)行確定。 2）對(duì)混凝土拌合料攪拌運(yùn)輸?shù)姆绞竭@種運(yùn)輸方式同時(shí)能夠分為濕料攪拌運(yùn)輸與干料的攪拌運(yùn)輸兩種情況： 混凝土濕料的攪拌運(yùn)輸是指攪拌車在混凝土制備工廠按照混凝土的配制比 例在攪拌筒內(nèi)同時(shí)裝入水泥， 砂石等拌合料和水， 在運(yùn)往施工地點(diǎn)過(guò)程中攪拌筒 以 812r/min 的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)完成混凝土拌合料的攪拌過(guò)程?；炷粮闪系臄嚢柽\(yùn)輸是指攪拌車在制備地點(diǎn)按混凝土配制要求分別在攪 拌筒

15、內(nèi)加入水泥、 砂石等干料， 再給車載內(nèi)水箱注入攪拌用水。 在攪拌車開(kāi)往施 工地點(diǎn)過(guò)程中的特定時(shí)刻向攪拌筒內(nèi)噴水進(jìn)行攪拌。 當(dāng)然也可根據(jù)澆灌要求把料 運(yùn)送到工地后再加水進(jìn)行攪拌。這種運(yùn)輸方式與攪動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞较啾饶軌蛴行а娱L(zhǎng)運(yùn)輸?shù)木嚯x， 特別是干料 的攪拌運(yùn)輸更能夠把混凝土運(yùn)到距制備地點(diǎn)更遠(yuǎn)的施工地點(diǎn)。 次外，這種方式以 攪拌車代替混凝土制備場(chǎng)所的攪拌裝置， 可以使效率相對(duì)得到提高， 相應(yīng)的節(jié)省 了投資的成本。 然而，這種攪拌作業(yè)常常不能獲得混凝土制備廠家生產(chǎn)出的質(zhì)量 高，性能均勻的產(chǎn)品， 因此在混凝土的質(zhì)量要求日趨嚴(yán)格的施工過(guò)程中， 攪拌運(yùn) 輸車的主要工作方式仍然以預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸為主。以上

16、的兩種工作方式可以看出，根據(jù)具體作業(yè)條件的要求靈活使用攪拌車， 可以最大限度發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。 不僅適應(yīng)了商品混凝土發(fā)展， 又促使商品混凝土工 藝的進(jìn)步，使得混凝土從制備場(chǎng)所的 “集中攪拌” 擴(kuò)展到眾多攪拌車共同作業(yè)的 “分散攪拌”，進(jìn)而擴(kuò)大了混凝土制備場(chǎng)所服務(wù)的寬度， 和傳統(tǒng)的運(yùn)輸設(shè)備比較， 具有極大的靈活性，相應(yīng)提高了生產(chǎn)效率， 成為現(xiàn)代建筑施工中的有效運(yùn)載設(shè)備。 然而混凝土攪拌車的運(yùn)輸時(shí)間也不是沒(méi)有限制的， 一般情況下， 不同容積的混凝 土攪拌車都具有其自身的合理運(yùn)輸距離， 很多單位已經(jīng)針對(duì)部分的攪拌車的合理 運(yùn)輸距離作了具體標(biāo)準(zhǔn)， 力求達(dá)到最優(yōu)化的效果。 根據(jù)一些資料統(tǒng)計(jì)， 混凝土攪 拌車

17、目前的平均合理運(yùn)輸距離大概在812KM 左右。1.2 攪拌運(yùn)輸車的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀由于商品混凝土的廣泛使用， 混凝土的運(yùn)輸問(wèn)題成為當(dāng)今建筑施工需要解決 的重要方面。美國(guó)率先在1926年成功生產(chǎn)出了容積為2m3,水平放置攪拌筒方 式的攪拌車， 有效的保障了運(yùn)到施工地點(diǎn)的混凝土的質(zhì)量。到了二十世紀(jì)三十年代,又相繼研制成功 1.92.6m3 的混凝土攪拌車。 20 世紀(jì) 40 年代開(kāi)始研制容量 為4.2m3攪拌筒傾斜安裝方式的混凝土攪拌車。20 世紀(jì) 40年代中期，使用液壓傳動(dòng)的混凝土攪拌車研制成功。但當(dāng)時(shí)由于 生產(chǎn)成本較高，以及系統(tǒng)的壓力過(guò)低等因素的影響，并沒(méi)有加以推廣和使用。20 世紀(jì) 50年代末

18、，各種液壓器件得到發(fā)展，這時(shí)使用液壓傳動(dòng)的混凝土攪 拌車才大量生產(chǎn)并廣泛被推廣。20 世紀(jì) 60年代，攪拌車的主要研究方向是力圖減輕整車的重量。其目的就 是能夠更多的裝載混凝土。20 世紀(jì) 70年代之前的混凝土攪拌車， 攪拌裝置傳動(dòng)方式大多都是使用鏈輪 和鏈條傳動(dòng)。 這是由于攪拌車在載重運(yùn)輸過(guò)程中， 支撐攪拌筒的汽車底盤， 會(huì)由 于路況的高低不平而發(fā)生變形， 因此只有是柔性傳動(dòng)方式的攪拌筒末級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 才能降低底盤變形對(duì)末級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響。 然而，在正常作業(yè)狀況和在開(kāi)式傳動(dòng) 狀態(tài)下，鏈條的疲勞壽命大概在 3a 左右，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)定期對(duì)鏈條實(shí)施保養(yǎng)以及 潤(rùn)滑。廠家針對(duì)此弱點(diǎn)進(jìn)行了修改，二十世紀(jì)八十

19、年代初期通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及研究， 開(kāi)始采用攪拌筒直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方法。 這種結(jié)構(gòu)采用了球形軸承聯(lián)軸器， 使得連 接攪拌筒的傳動(dòng)齒輪之間允許有土 5°的偏轉(zhuǎn)間隙，這樣做不僅避免了攪拌車在載 重運(yùn)輸過(guò)程中底盤發(fā)生變形對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響， 而且還大大減少了其他運(yùn)動(dòng)部件 的使用。為了適應(yīng)現(xiàn)代施工工藝對(duì)商品混凝土質(zhì)量的要求， 以及保證攪拌筒在運(yùn)輸過(guò) 程中的轉(zhuǎn)速不受攪拌車行駛速度變化的影響， 20世紀(jì) 80年代中期又開(kāi)發(fā)出了拌 筒恒速控制裝置，使得攪拌車進(jìn)一步得到發(fā)展。當(dāng)前，世界各國(guó)家的混凝土攪拌車， 90%左右都使用液壓方式進(jìn)行傳動(dòng)，并 且使用攪拌筒直接驅(qū)動(dòng)方式以及配備恒速控制裝置。 通常使用的恒速控制

20、系統(tǒng)分 為液壓恒速控制和電子恒速控制兩種。 目前，常規(guī)的混凝土攪拌車攪拌筒都傾斜 放置，8m3成為世界各國(guó)混凝土攪拌車的標(biāo)準(zhǔn)裝載容量。我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的研究過(guò)程起步較晚， 20世紀(jì) 70年代開(kāi)始起步， 1978年冶 金部第一冶金建設(shè)公司成功研制出裝載容量為 3m3 機(jī)械傳動(dòng)車型。之后，北京 建筑機(jī)械廠生產(chǎn)出了容量 1.5m3液壓傳動(dòng)式車型。到20世紀(jì)80年代以后，通過(guò) 消化吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，華東建筑機(jī)械廠與日本某公司合作生產(chǎn)了 MR45 型混凝土攪拌車，韶關(guān)挖掘機(jī)廠又與國(guó)外合作開(kāi)發(fā)了EA05-61A 混凝土攪拌車。 隨著我國(guó)商品混凝土行業(yè)的蓬勃發(fā)展， 對(duì)混凝土攪拌車的研制起到很 大的推動(dòng)作

21、用， 生產(chǎn)廠家以及產(chǎn)品的產(chǎn)量都迅速的提高， 目前，我國(guó)生產(chǎn)混凝土 攪拌運(yùn)輸車的主要廠家有： 馬鞍山新馬專用汽車有限公司， 華東建筑機(jī)械廠， 遼 寧建設(shè)機(jī)械集團(tuán)有限公司， 華東建設(shè)機(jī)械廠，徐州利勃海爾混凝土機(jī)械有限公司， 三一重工業(yè)集團(tuán)有限公司、 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司， 山東建設(shè)機(jī)械 股份有限公司，山東方圓集團(tuán)等企業(yè)。按照中國(guó)工程機(jī)械協(xié)會(huì)混凝土機(jī)械分會(huì)2002年的統(tǒng)計(jì)資料，中國(guó) 10 多家企業(yè)混凝土攪拌車年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò) 2000臺(tái)。伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展， 大型建筑施工工程對(duì)現(xiàn)澆混凝土的需求量有所增 加，使得發(fā)展商品混凝土以及混凝土攪拌車具有了顯著的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。 混凝土 攪拌車正在

22、朝液壓系統(tǒng)集成化、攪拌裝置系列化的方向進(jìn)一步發(fā)展。 1、液壓系統(tǒng)集成化混凝土攪拌車的工作特點(diǎn)決定了液壓傳動(dòng)方式比機(jī)械傳動(dòng)具有更高的適應(yīng) 性，比如能夠減輕攪拌車自身重量，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速等，方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 因此目前的拌筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大多使用液壓傳動(dòng)的方式。 由于攪拌車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相 比其它混凝土機(jī)械， 如混凝土泵的液壓控制系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單， 因此要求系統(tǒng)向集成 化方向發(fā)展，使得液壓系統(tǒng)的可靠性、節(jié)能性、環(huán)保等方面的性能都得到提升， 更滿足了現(xiàn)代施工工藝對(duì)混凝土質(zhì)量的要求。 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展， 全液壓式傳 動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)處在研制過(guò)程中。2、攪拌裝置系列化伴隨我國(guó)改革大潮， 為了適應(yīng)日益發(fā)展的城市建設(shè)和基

23、礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐， 作 為混凝土輸送的主要工具的混凝土攪拌車， 不僅適應(yīng)了商品混凝土的發(fā)展， 反過(guò) 來(lái)又促進(jìn)了商品混凝土的生產(chǎn)工藝， 同時(shí)與傳統(tǒng)的運(yùn)輸裝置比較， 更有極大的適 應(yīng)性、靈活性， 和很高的生產(chǎn)效率。 施工地點(diǎn)和制備點(diǎn)可以根據(jù)施工進(jìn)程及施工 量的差別使用容量不同的混凝土攪拌車， 對(duì)應(yīng)于不同容積的運(yùn)輸車， 攪拌裝置的 結(jié)構(gòu)以及攪拌葉片的結(jié)構(gòu)都略有差別， 這就勢(shì)必對(duì)生產(chǎn)廠家將產(chǎn)品規(guī)格系列化提 出更高的要求。因此，攪拌裝置系列化必將成為混凝土攪拌車未來(lái)的趨勢(shì)。1.3 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況從 17 世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳動(dòng)原理， 18 世紀(jì)末英國(guó)制成第一臺(tái)水壓 機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有200300

24、的歷史，只是由于早期技術(shù)水平和生產(chǎn)需求的 不足，液壓傳動(dòng)技術(shù)沒(méi)有得到普遍地應(yīng)用。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 對(duì)傳動(dòng)技 術(shù)的要求越來(lái)越高，液壓傳動(dòng)技術(shù)自身也在不斷發(fā)展，特別是在 第二次世界大 戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后， 由于軍事及建設(shè)需求的刺激， 液壓技術(shù)日趨成熟。 第二次世界大 戰(zhàn)前后，成功地將液壓傳動(dòng)裝置用于艦艇炮塔轉(zhuǎn)向器， 其后出現(xiàn)了液壓六角車床 和磨床，一些通用機(jī)床到本世紀(jì) 30年代才用上了液壓傳動(dòng)。 第二次世界大戰(zhàn)期 間，在兵器上采用了功率大、反應(yīng)快、動(dòng)作準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制裝置，它大大提 高了兵器的性能， 也大大促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。 戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用， 并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制訂和完善及

25、各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、 規(guī)格化、系列化而在機(jī) 械制造，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中推廣開(kāi)來(lái)。近 30 年來(lái)，由于 原子能技術(shù)、航空航天技術(shù)、控制技術(shù)、材料科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展， 再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn)， 使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、 控制、檢測(cè)在內(nèi)的一門完整 的自動(dòng)化技術(shù)， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都得到了應(yīng)用， 如工程機(jī)械、 數(shù)控加工中 心、冶金自動(dòng)線等。 采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo) 志之一。102 混凝土攪拌運(yùn)輸車工作原理及技術(shù)要求作為長(zhǎng)距離運(yùn)輸商品預(yù)拌混凝土的專用運(yùn)輸設(shè)備， 混凝土攪拌車是在汽車運(yùn) 載底盤上加裝了專門的攪拌裝置，這樣使它具備了運(yùn)輸和攪拌混凝土的

26、雙重功 能，能夠在向施工地點(diǎn)運(yùn)輸混凝土的同時(shí)對(duì)拌筒內(nèi)的混凝土實(shí)施攪拌或攪動(dòng)作 業(yè)，確?；炷猎陂L(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中， 不會(huì)產(chǎn)生混凝土質(zhì)量下降的問(wèn)題， 保證施 工質(zhì)量。通常的混凝土攪拌車能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)筒內(nèi)混凝土的攪動(dòng)以及對(duì)筒內(nèi)混凝土拌 合料進(jìn)行攪拌兩種運(yùn)輸方式。 而一般施工地點(diǎn)都設(shè)有專門的攪拌場(chǎng)， 所以混凝土 的攪動(dòng)運(yùn)輸是其主要方式，這時(shí)攪拌筒以 13r/min 的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)輸?shù)暮侠砭?離在 812Km 左右，如果運(yùn)輸距離太長(zhǎng)，會(huì)造成筒內(nèi)混凝土質(zhì)量降低，發(fā)生浪 費(fèi)現(xiàn)象。2.1 攪拌運(yùn)輸車分類按照混凝土攪拌車的裝載容量以及攪拌桶的公稱容積的不同劃分， 可以分為 2m3、2.5m3、4m3、5m3、6m3

27、、7m3、8m3、9m3、10m3、12m3 等 10 個(gè)檔次；按 照攪拌車的攪拌筒幾何容積講，混凝土物料的裝載率大約為攪拌筒容積的 55%60%。一般情況下，根據(jù)攪拌筒容積的不同可以分為三種類型：(1) 輕型，拌筒容積在 2m3 左右，用普通運(yùn)載卡車的底盤加裝攪拌裝置改裝 而成；(2) 中型，拌筒容積為38m3，由重型汽車的運(yùn)載底盤加裝攪拌裝置改裝而成；(3) 重型，拌筒容積在 8m3 以上，為大功率三軸式重型卡車底盤加裝攪拌裝 置。盡管車型的區(qū)別會(huì)造成結(jié)構(gòu)的不同， 但從其構(gòu)造看來(lái)， 它們都是由運(yùn)載底盤 加裝專門的混凝土攪拌裝置而成的，因此，以這兩種基本組成部分為主要特征， 又能夠把混凝土攪

28、拌輸送車分為以下幾類：( 1) 以運(yùn)載底盤的結(jié)構(gòu)不同劃分 分為一般載重汽車底盤和專用底盤兩大類。( 2) 以攪拌裝置傳動(dòng)形式不同劃分 分為機(jī)械傳動(dòng)式混凝土攪拌輸送車、液壓傳動(dòng)式混凝土攪拌輸送車和機(jī)械液 壓混合傳動(dòng)式混凝土攪拌運(yùn)輸車三種類型。目前國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，中輕型容量(38m3)的攪拌運(yùn)輸車都采用了重型 載重汽車底盤、機(jī)械液壓式傳動(dòng)形式，采用機(jī)械傳動(dòng)的只有3m3 以下的攪拌運(yùn)輸車，而采用專用底盤的是 12m3以上的大容量混凝土攪拌車。2.1 攪拌運(yùn)輸車技術(shù)要求混凝土攪拌車區(qū)別于其他運(yùn)輸設(shè)備的主要特征是： 在其整個(gè)混凝土運(yùn)送過(guò)程 中裝載混凝土的攪拌筒必須保持轉(zhuǎn)動(dòng)， 攪拌筒的轉(zhuǎn)動(dòng)用以完成裝料

29、， 卸料和運(yùn)輸 過(guò)程中的攪拌或攪動(dòng)作業(yè)。 在運(yùn)送混凝土料的過(guò)程中對(duì)攪拌車的恒速控制提出了 相應(yīng)的要求，要求其達(dá)到“一轉(zhuǎn)二慢三恒速”的標(biāo)準(zhǔn)。轉(zhuǎn)，是指在混凝土運(yùn)送途中， 拌筒必須保持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。 如果停止轉(zhuǎn)動(dòng) 10min 甚至更短的時(shí)間， 混凝土就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)凝結(jié)狀況的發(fā)生， 如果處理不及時(shí)， 那么 就會(huì)使得筒內(nèi)的混凝土無(wú)法使用，造成浪費(fèi)。慢，也就是拌筒攪動(dòng)轉(zhuǎn)速要慢。 按照混凝土攪拌輸送車技術(shù)條件 的要求： 攪拌運(yùn)輸由裝料到卸料完成的過(guò)程， 最長(zhǎng)不能超過(guò) 90min ，拌筒連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)量應(yīng)不 能超過(guò) 300r 。攪拌運(yùn)輸過(guò)程， 車速應(yīng)低于 50km/h 。在此 300r 是指一個(gè)運(yùn)送過(guò) 程中拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)的總數(shù)

30、。 也就是裝料、 運(yùn)輸途中的攪動(dòng)、 卸料等工況下攪拌筒的轉(zhuǎn) 數(shù)之和。由于快速裝料和卸料方法的采用， 使得運(yùn)輸過(guò)程中攪動(dòng)工況下拌筒轉(zhuǎn)速 變低。各攪拌車生產(chǎn)廠都把成品車的此指標(biāo)限定在 13r/min 左右。不僅能夠預(yù) 防運(yùn)載的混凝土攪拌過(guò)熟， 坍塌度過(guò)大； 還能夠防止運(yùn)輸過(guò)程中由于攪拌筒高速 旋轉(zhuǎn)而造成的攪拌車其它零件的破壞， 同時(shí)使得此過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)功率較低， 達(dá)到 節(jié)能的目的，更益于發(fā)動(dòng)機(jī)功率偏小的攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸效率。恒速，攪拌車攪動(dòng)作業(yè)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持恒定， 不能因汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而受 到干擾，即和汽車行駛速度沒(méi)有關(guān)系，從而避免行駛途中出現(xiàn)因公路條件變化、 汽車行駛速度發(fā)生改變導(dǎo)致的拌筒攪動(dòng)轉(zhuǎn)速

31、的變化， 使筒內(nèi)物料攪拌不均， 混凝 土質(zhì)量下降的現(xiàn)象。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土均質(zhì)性能有明確的規(guī)定： 攪拌車裝入預(yù)拌 混凝土，在規(guī)定的攪動(dòng)轉(zhuǎn)速和輸送距離運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)所后， 混凝土中砂漿密度的 相對(duì)誤差值不能超過(guò)允許范圍的 0.8% ；單位體積粗料質(zhì)量的相對(duì)誤差值應(yīng)小于 5%；攪拌桶內(nèi)混凝土的坍塌度不大于 20mm。2.3 攪拌運(yùn)輸車組成及工作原理混凝土攪拌車是在普通載重汽車底盤之上加裝專用混凝土攪拌設(shè)備而構(gòu)成 的，國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的攪拌車底盤一般是由整車生產(chǎn)廠家直接提供。 攪拌車的主要 組成部分為：底盤、取力裝置、攪拌筒、發(fā)動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、供水 系統(tǒng)、進(jìn)料出料裝置、卸料溜槽、卸料振搗器、操

32、作平臺(tái)、等設(shè)備組成。如圖 2 所示：攪拌車工作原理：動(dòng)力由二類底盤全功率取力器輸出通過(guò)傳動(dòng)軸把動(dòng)力傳給 液壓泵，液壓泵產(chǎn)生液壓能通過(guò)油管傳到液壓馬達(dá)， 液壓馬達(dá)把液壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng) 能并通過(guò)減速機(jī)減速增扭傳遞到攪拌罐， 通過(guò)調(diào)節(jié) （雙作用變量） 液壓泵的伺服 手柄角度從而實(shí)現(xiàn)攪拌罐正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的大小，以實(shí)現(xiàn)砼裝料、攪拌、攪動(dòng)、出 料等作業(yè)。1-汽車底盤* 2-傳動(dòng)系統(tǒng)* 3-前臺(tái)架* 4供水系統(tǒng)； 攪拌筒;金后臺(tái)架：人操縱系統(tǒng)：弘進(jìn)出料裝置；9-人梯、圖2混凝土攪拌運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)133 攪拌運(yùn)輸車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 液壓系統(tǒng)的原理和要求 攪拌車液壓系統(tǒng)按照油液循環(huán)方式的不同一般劃分為開(kāi)式循環(huán)和閉式

33、循環(huán) 兩種方式，開(kāi)式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 缺點(diǎn)是能耗大， 液壓油中容易混入空氣， 從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)， 目前這種方式的液壓系統(tǒng)已經(jīng)落伍。 本次設(shè)計(jì)中， 綜合 攪拌筒的功率性能， 充分考慮到節(jié)能、 控制性能的相關(guān)因素， 決定采用閉式循環(huán) 方式，它優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、能耗較小、控制性能出色，能夠很容易對(duì)系統(tǒng)工作 的可靠性進(jìn)行保證。3.1.1 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是經(jīng)取力裝置把發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力取出，轉(zhuǎn)化為液壓能，再經(jīng)馬達(dá) 輸出為機(jī)械能，為攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。系統(tǒng)中液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)起到調(diào)速的作用， 機(jī)械系統(tǒng)起減速作用。 減速器的輸出軸和攪拌裝置底端的法蘭盤直接相連， 目的 是為了使減速器與攪拌裝置拂

34、動(dòng)連接的弱點(diǎn)得到有效解決， 這種浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的支承 方式，保證了攪拌裝置的驅(qū)動(dòng)部件在限定范圍內(nèi)能夠偏轉(zhuǎn)。 這樣，即使攪拌車在 行駛過(guò)程中由于道路情況使得底盤發(fā)生變形， 其攪拌裝置也不會(huì)受到影響。 圖 3 是攪拌運(yùn)車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 由伺服變量泵和斜盤伺服液壓缸以及單向閥， 安全閥 等元件組成的閉式循環(huán)液壓系統(tǒng)，具備容積式無(wú)級(jí)調(diào)速的功能。液壓系統(tǒng)的主回路， 在液壓馬達(dá)的部分， 設(shè)置了由兩個(gè)安全閥以及單向閥構(gòu) 成的閥塊， 有效保證閉式傳動(dòng)的正常工作。 兩個(gè)安全閥的作用是防止系統(tǒng)超載時(shí) 損壞液壓元器件， 還可以達(dá)到制動(dòng)的效果。 單向閥的主要作用是為正常工作過(guò)程 中主回路的低壓部分進(jìn)行補(bǔ)油。輔助泵分為兩路，

35、 其中一路經(jīng)過(guò)溢流閥使系統(tǒng)壓力得到保證； 另一路經(jīng)過(guò)控 制閥與的伺服液壓缸相通， 構(gòu)成液壓回路的伺服變量機(jī)構(gòu)。 為了保證性能的要求， 將控制閥設(shè)置成手動(dòng)方式， 與伺服液壓缸協(xié)同配合控制主泵排量。 工作時(shí)， 根據(jù) 不同工況對(duì)控制閥的手柄進(jìn)行操作， 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌裝置的調(diào)節(jié)。 控制時(shí)操作手柄 處于不同操作位置和不同操作幅度的時(shí)候， 使得驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的主泵傾斜角度及 方位發(fā)生改變， 確定主泵排油的方向及流量的大小， 經(jīng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能控 制攪拌裝置進(jìn)行調(diào)速。 但是為了使不同工作狀況下攪拌裝置額定轉(zhuǎn)速得到準(zhǔn)確控 制，一般把控制手柄操作面板劃分為攪拌、 攪動(dòng)、裝料、卸料、停車這幾個(gè)位置， 來(lái)確定手柄在

36、具體工況下的操作范圍。系統(tǒng)冷卻回路的主要作用是把工作過(guò)程產(chǎn)生的熱量經(jīng)冷卻液散掉， 保證系統(tǒng) 正常工作。 輔助泵負(fù)責(zé)提供冷卻油， 流經(jīng)工作過(guò)程中的發(fā)熱元件， 經(jīng)冷卻裝置散掉其工作產(chǎn)生的熱量圖3混凝土攪拌輸送車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.1.2液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求為了確保所運(yùn)送的混凝土質(zhì)量，攪拌裝置必須保持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)且整個(gè)作業(yè)的轉(zhuǎn) 速應(yīng)保持恒定，不能因汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而受到干擾， 即和汽車行駛速度沒(méi) 有關(guān)系，從而避免行駛途中出現(xiàn)因公路條件變化、 汽車行駛速度發(fā)生改變導(dǎo)致的 拌筒攪動(dòng)轉(zhuǎn)速的變化，使筒內(nèi)物料攪拌不均，混凝土產(chǎn)生分層離析以及更嚴(yán)重的 初凝現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量破壞，使施工無(wú)法正常完成。況且汽車速度

37、變 化的同時(shí)會(huì)使攪拌裝置速度改變，導(dǎo)致系統(tǒng)能耗大大增加，使汽車的功率儲(chǔ)備減 少。因此要求系統(tǒng)要確保攪拌裝置不會(huì)受到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的影響，即所謂的攪拌裝置的恒速控制。3.2液壓驅(qū)動(dòng)方案的分析與研究混凝土攪拌車液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只要保證一個(gè)特定的動(dòng)作即可：攪拌裝置的旋 轉(zhuǎn)。通過(guò)對(duì)攪拌裝置的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制來(lái)完成混凝土攪拌運(yùn)輸?shù)母鞣N工況。3.2.1攪拌筒負(fù)載過(guò)程分析混凝土攪拌車攪拌裝置所承受的載荷是扭矩。攪拌裝置在不同工作情況所承受 的扭矩與時(shí)間的關(guān)系，如圖4所示。01段：裝料階段。此工序發(fā)生在混凝土制備地點(diǎn)，此時(shí)，攪拌車的攪拌裝 置以14r/min的轉(zhuǎn)速正向轉(zhuǎn)動(dòng)，裝料過(guò)程大概持續(xù)10min，攪拌裝置

38、的負(fù)載隨著裝入混凝土量的增加而逐漸增大， 在攪拌筒即將裝滿的時(shí)侯，負(fù)載會(huì)出現(xiàn)下降 的趨勢(shì)，這是由于筒內(nèi)混凝土慣性所致。12段：運(yùn)輸階段。此過(guò)程發(fā)生在在混凝土運(yùn)輸過(guò)程，混凝土攪拌車保持行 駛狀態(tài)，攪拌裝置以3r/min的轉(zhuǎn)速正向轉(zhuǎn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，攪拌裝置的 負(fù)載基本保持恒定；24段：換向階段。此工序發(fā)生在混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)，混凝土攪拌車處于停車 狀態(tài)，攪拌裝置從運(yùn)輸攪動(dòng)工況轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為14r/min的反轉(zhuǎn)卸料狀態(tài)，攪拌裝置的負(fù)載在卸料開(kāi)始的瞬間突然增大，隨后又迅速降低；45段：卸料階段。攪拌裝置以 14r/min的轉(zhuǎn)速繼續(xù)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)載會(huì)由 于混凝土從攪拌筒內(nèi)的卸出而慢慢降低；56段：返程階段。

39、卸料完成之后，向攪拌裝置中加入清水，攪拌車處于行 駛狀態(tài)，此時(shí)攪拌裝置以3r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)攪拌筒內(nèi)的剩余物質(zhì) 進(jìn)行清洗，回到混凝土制備點(diǎn)后，排出剩余雜物，進(jìn)入下次重復(fù)作業(yè)。從圖4可以得知，每次的工作過(guò)程中，攪拌筒的負(fù)載在卸料階段的最初會(huì) 出現(xiàn)最大值，正是由于攪拌裝置此時(shí)滿載驅(qū)動(dòng)，存在慣性組力矩所導(dǎo)致的。因此, 應(yīng)該把運(yùn)輸階段的過(guò)程當(dāng)作計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)， 為了消除峰值力矩的影響，在計(jì)算驅(qū)動(dòng)功 率的時(shí)候可以乘以一個(gè)特定的系數(shù)保證計(jì)算的準(zhǔn)確度。3.2.2攪拌筒動(dòng)力引出形式的確定有四種方法（如圖5所示），其中最后一種方式是配置專用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，17而其它共用發(fā)動(dòng)機(jī)形式，即攪拌裝置利用動(dòng)力分流

40、，從汽車底盤發(fā)動(dòng)機(jī)引取動(dòng)3,80dj18#町發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力b）發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力c）經(jīng)減速箱取力d）配置單獨(dú)發(fā)動(dòng)機(jī)圖5攪拌筒取力方式（1）從發(fā)動(dòng)機(jī)的前端進(jìn)行取力驅(qū)動(dòng)攪拌筒。此種取力方式特點(diǎn)是出力大，采用機(jī)械傳動(dòng)會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)困難，且機(jī)構(gòu)復(fù)雜， 因此僅適用于液壓傳動(dòng)的攪拌運(yùn)輸車。但是，這會(huì)給液壓泵等液壓系統(tǒng)元件的安 裝布置帶來(lái)困難，因液壓泵要安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前端，底盤的機(jī)架（保險(xiǎn)杠）須 經(jīng)少許改造。由于系統(tǒng)管路增長(zhǎng)而壓力損失增大，且意外機(jī)械損傷和內(nèi)部缺陷概 率的提高導(dǎo)致可靠性下降。（2）從發(fā)動(dòng)機(jī)后方飛輪軸端進(jìn)行取力驅(qū)動(dòng)攪拌裝置。與前面的方法類似，只不過(guò)變量柱塞泵是由發(fā)動(dòng)機(jī)后端輸出軸驅(qū)動(dòng)， 從而驅(qū) 動(dòng)定量

41、柱塞馬達(dá)經(jīng)行星傳動(dòng)方式來(lái)帶動(dòng)攪拌裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。 與前一種取力方法比 較，其結(jié)構(gòu)同樣直觀，但布置比上一種方法更為緊湊，效果也好很多。（3）由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力經(jīng)分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)攪拌裝置。汽車通過(guò)分動(dòng)箱、離合器來(lái)帶動(dòng)變量軸向柱塞泵和定量柱塞馬達(dá)， 再經(jīng)由行 星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)攪拌筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。這種方法是目前最常用的方法。（4）配置專用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)攪拌裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。構(gòu)造簡(jiǎn)單是其最大優(yōu)點(diǎn)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)對(duì)其造成任何影響，從而使混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中的攪拌質(zhì)量得到有效保障， 但缺點(diǎn)同樣明顯：價(jià)格昂貴、燃油消耗 量大、成本相應(yīng)提高等，初期攪拌車的發(fā)展曾出現(xiàn)過(guò)這種方式， 這是由于起初沒(méi) 有一種有效的全功率取力方法，隨著取力器

42、被發(fā)明，此取力方式已經(jīng)不適合當(dāng)今 的趨勢(shì)。但是，這種取力方法在某種情況下對(duì)大容量車型還是能夠適用的。通過(guò)對(duì)以上四種方案的對(duì)比，由于本次設(shè)計(jì)的容量較小，不必配置專用發(fā)動(dòng) 機(jī)，況且第三種方案能夠滿足市場(chǎng)的要求以及考慮性價(jià)比等因素，確定采用由發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力通過(guò)分動(dòng)箱、離合器來(lái)驅(qū)動(dòng)的方案。這種方案符合設(shè)計(jì)的要求，并 且有一定的適用價(jià)值和市場(chǎng)效益。323攪拌筒驅(qū)動(dòng)方案的確定隨著液壓驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)研究以及液壓元件生產(chǎn)工藝的迅速發(fā)展，如今的混凝土攪拌車基本上都使用液壓驅(qū)動(dòng)方案。 如今的產(chǎn)品面臨兩種選擇：其一，是由汽車底 盤發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)攪拌車的攪拌裝置的全液壓驅(qū)動(dòng)方案，這種方案不考慮機(jī)械減速機(jī)構(gòu)；另

43、一種也是通過(guò)汽車底盤發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)，所不同的是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械式減速機(jī)構(gòu)即通過(guò)變速箱的變速來(lái)驅(qū)動(dòng)攪拌裝 置，這種方式就是通常所說(shuō)的液壓一機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)方式。從攪拌運(yùn)輸車的實(shí)際應(yīng)用情況看來(lái)，由于液壓傳動(dòng)比機(jī)械傳動(dòng)能更好地適應(yīng) 攪拌運(yùn)輸車的工作特點(diǎn)，如可減輕整車重量；安裝和操縱簡(jiǎn)便；能無(wú)級(jí)調(diào)速；噪 聲小等，而且便于自動(dòng)控制，故目前攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒驅(qū)動(dòng)裝置都盡量采用液 壓傳動(dòng)系統(tǒng)。全液壓式驅(qū)動(dòng)正在研制中，暫時(shí)還沒(méi)有辦法應(yīng)用。與全機(jī)械式傳動(dòng) 系統(tǒng)相比液壓一機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)性能上更合理一些。由于液壓一機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)方式相比全機(jī)械式驅(qū)動(dòng)方式具有自身特定的優(yōu)點(diǎn)， 也是目前最常用的驅(qū)動(dòng)方式，

44、因此，本次設(shè)計(jì)確定拌筒驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓一機(jī)械 方式，由圖6所示的幾部分組成：笈動(dòng)機(jī)収力裝賈='在這個(gè)驅(qū)動(dòng)方式中：液壓傳動(dòng)部分起到調(diào)速的作用，機(jī)械傳動(dòng)部分起減速作 用。整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)部分中，再攪拌裝置的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的前端，也就是在混合傳動(dòng)系 統(tǒng)當(dāng)中，一般機(jī)械減速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，全都是利用閉式減速箱、液壓馬達(dá)以及一些 傳動(dòng)部件組合與攪拌裝置相互連接的， 其中，傳動(dòng)部件一般使用鏈傳動(dòng)，這種傳 動(dòng)方式屬于撓性傳動(dòng)，當(dāng)于汽車底盤由于道路情況發(fā)生變形時(shí)， 攪拌裝置的支承 部分會(huì)與鏈輪之間能夠產(chǎn)生微小的偏移，也就是說(shuō)允許汽車底盤與攪拌裝置中心 軸的夾角有土 5°的變化，眾所周知，鏈傳動(dòng)方式屬于開(kāi)式傳

45、動(dòng)方式，一般壽命比 較低通常只有 3a 左右，容易磨損，這就要求經(jīng)常要進(jìn)行維修和保養(yǎng)。這就是這 種結(jié)構(gòu)最薄弱的環(huán)節(jié)， 二十世紀(jì)八十年代初進(jìn)行了多次針對(duì)性的改進(jìn)設(shè)計(jì)， 開(kāi)發(fā) 出一種直接驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的結(jié)構(gòu)， 這種結(jié)構(gòu)把減速裝置的輸出端與攪拌裝置底部 的法蘭盤部分直接相連， 有效解決了以前那種浮動(dòng)連接的弱點(diǎn)， 屬于一種浮動(dòng)支 承結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以保證減速裝置的輸出端能夠與攪拌裝置的驅(qū)動(dòng)端有一定的 偏移空間。這種改進(jìn)，可以確保即使汽車地盤在運(yùn)輸過(guò)程中由于道路狀況發(fā)生變 形，也不會(huì)影響到攪拌裝置的驅(qū)動(dòng)，使得傳動(dòng)效率大大提高。3.3 恒速控制方案的研究 攪拌車在運(yùn)送混凝土的過(guò)程當(dāng)中，由于道路情況的差異以及

46、交通狀況的不 同，行駛速度會(huì)隨之發(fā)生改變， 也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生變化。 為了使攪拌 筒的轉(zhuǎn)速不受汽車行駛速度變化的影響， 近年來(lái)己研制出能保持拌筒轉(zhuǎn)速不變的 自動(dòng)控制系統(tǒng)， 叫作恒速控制系統(tǒng)， 即當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)， 通過(guò)自動(dòng)調(diào) 整液壓泵斜盤角度， 使其輸出流量保持不變， 從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)功率保 持恒定9。為了解決攪拌裝置的恒速轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，必須對(duì)攪拌裝置的控制方案進(jìn)行研究。 目前，大致有以下三種方式實(shí)現(xiàn)攪拌車的恒速轉(zhuǎn)動(dòng)控制：3.3.1 專用發(fā)動(dòng)機(jī)方式也就是配置兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)， 其中一臺(tái)專門用于攪拌裝置的驅(qū)動(dòng)， 另一臺(tái)是混凝 土攪拌車自身的動(dòng)力系統(tǒng)部分。這種方式也就是設(shè)置專用攪拌發(fā)

47、動(dòng)機(jī)方式， 保證了行駛和攪拌的動(dòng)力供給各 自獨(dú)立，能夠確保在任何行車狀況下保持?jǐn)嚢柰驳氖冀K恒速， 混凝土攪拌車發(fā)展 的初期經(jīng)常出現(xiàn)這種配置方式， 這種動(dòng)力配置， 也使攪拌裝置與承載底盤之間沒(méi) 有動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)裝置上的聯(lián)系， 因而對(duì)底盤的選擇和改裝要求條件較少， 也有利于 充分發(fā)揮底盤的牽引能力， 而專用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置對(duì)大容量攪拌運(yùn)輸車的上車增加的 重量，成本較高，噪音也較大，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。但在大攪拌容量的場(chǎng)合下還 應(yīng)用較多 4 。3.3.2 電子恒速方式這種控制方式實(shí)際上是在傳統(tǒng)液壓手動(dòng)控制基礎(chǔ)上結(jié)合電液控制， 其功能是 即使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化也能使攪拌裝置保持恒定。這種控制方式是通過(guò)控制安裝在泵

48、的比例電磁鐵電流的大小， 改變泵的斜盤 擺角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 即根據(jù)柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與預(yù)選攪拌筒轉(zhuǎn)速的關(guān)系， 電子裝置根 據(jù)這兩個(gè)參數(shù)不斷的計(jì)算出必要的控制電流， 并改變泵斜盤的擺角， 使泵的排量 按照預(yù)定值保持不變。 攪拌筒轉(zhuǎn)速可通過(guò)司機(jī)室內(nèi)的電位計(jì)和安裝在車輛后部出 料槽附近的電位計(jì)預(yù)選，檢測(cè)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)點(diǎn)必須與泵的轉(zhuǎn)速成一定的比例關(guān)系， 這可以從車輛發(fā)動(dòng)機(jī)上的飛輪齒圈或其它位置處的轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行檢測(cè)10。從目前統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看， 攪拌裝置的恒速控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了攪拌車一項(xiàng)不可 或缺的關(guān)鍵技術(shù)， 這種技術(shù)的發(fā)展不僅在很大程度上適應(yīng)了專用運(yùn)輸工具向電子 化方向發(fā)展的潮流，更適應(yīng)了現(xiàn)代工程機(jī)械向機(jī)、電、液

49、一體化發(fā)展的趨勢(shì)。3.3.3 液壓恒速方案液壓恒速方案也就是通常所說(shuō)的 CSV 方式，當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)， 通過(guò)自動(dòng)調(diào)整液壓泵斜盤角度， 使其輸出流量保持不變， 從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及 驅(qū)動(dòng)功率保持恒定。相比電子恒速控制方式液壓恒速控制方式的出現(xiàn)要早很多， 其生產(chǎn)成本也比 較低。其基本原理是： 通過(guò)在系統(tǒng)中加設(shè)了一只可變節(jié)流閥， 靠節(jié)流閥前后產(chǎn)生的 壓差作用控制自動(dòng)閥。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)， 液壓泵輸出的流量也隨之加大， 此 時(shí)節(jié)流閥前后產(chǎn)生的壓力差也加大， 因而推動(dòng)了自動(dòng)閥的閥桿， 閥桿的移動(dòng)使油 泵的伺服油缸進(jìn)油， 減少了變量柱塞液壓泵斜盤的傾角， 也就是減少了液壓泵輸 出的流量；反之

50、，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近怠速時(shí)，節(jié)流閥前后的壓差也減少，自動(dòng) 閥閥桿向反方向移動(dòng)， 這樣液壓泵的伺服油缸的另一腔進(jìn)油， 從而加大了液壓泵 斜盤的傾角， 也就是增大了液壓泵的輸出流量。 如果攪拌裝置不需要進(jìn)行恒速自 動(dòng)控制時(shí)，要切換換向閥，同樣還能對(duì)拌筒實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。簡(jiǎn)單的說(shuō)，液壓恒速控制就是當(dāng)攪拌車在運(yùn)送混凝土過(guò)程中， 如果發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速因?yàn)楦鞣N情況發(fā)生升高或降級(jí)的時(shí)候， 與之連接的液壓泵的轉(zhuǎn)速就會(huì)發(fā)生相 應(yīng)的變化，此時(shí)，系統(tǒng)中的恒速裝置啟動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵斜盤傾角，保證液壓 泵的輸出流量恒定，從而確保攪拌裝置的轉(zhuǎn)速以及驅(qū)動(dòng)功率不變。以上三種恒速控制方案各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。 當(dāng)攪拌容積較大的時(shí)候，

51、一般采 用配置專用發(fā)動(dòng)機(jī)的方式， 能夠很好保證恒速控制的效果， 但成本相應(yīng)較高； 液 壓恒速控制方案通過(guò)壓力反饋實(shí)現(xiàn)控制效果， 結(jié)構(gòu)緊湊， 適用性能高， 但是控制 的精度不是很高， 且容易受到溫度因素的干擾， 其成本較低； 電子恒速控制具有 很高的控制效果和適用性能， 但其生產(chǎn)成本也比較高。 當(dāng)然還有一些其他方法在 各種文獻(xiàn)中也有論述， 這些方法已經(jīng)不適合現(xiàn)代混凝土施工工藝的要求， 不能夠 滿足專用運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，逐漸被淘汰。與其他工程機(jī)械相比， 混凝土攪拌車對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制精度的要求不算 太高，而且綜合考慮生產(chǎn)成本和市場(chǎng)效益等諸多因素， 在目前條件下實(shí)現(xiàn)攪拌裝 置的恒速控制，還是應(yīng)該

52、采取液壓恒速控制的方式，在系統(tǒng)中設(shè)置可變節(jié)流閥， 靠節(jié)流閥前后產(chǎn)生的壓差作用控制自動(dòng)閥的配置方式比較適宜。 完全能夠滿足現(xiàn) 代混凝土施工工藝的要求，并在很大程度上對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有所提高。3.4 攪拌車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)341攪拌功率計(jì)算(1) 滿載驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算攪拌裝置正常工作混凝土的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有一定的規(guī)律，因此不可能找到一個(gè) 準(zhǔn)確的計(jì)算公式表達(dá)，本文運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)， 最后再 進(jìn)行回歸計(jì)算得到攪拌筒負(fù)載扭矩與攪拌裝置的容積之間的關(guān)系。攪拌裝置負(fù)載扭矩與攪拌筒容量的調(diào)研數(shù)據(jù)見(jiàn)表1與圖6。其中攪拌裝置的負(fù)載扭矩值是其工作時(shí)的最大扭矩5。攪拌桶群量m3表1攪拌筒阻力矩與攪拌容量數(shù)據(jù)表攪

53、拌裝置容積(m3)23456負(fù)載扭矩(N-m)1250017500235003000036000攪拌裝置容積(m3)7891011負(fù)載扭矩(N-m)4250046000520005600058500從圖7可以看出曲線近似為一條直線，所以用以下公式進(jìn)行計(jì)算:M =C 0+C1X V式中：M攪拌裝置負(fù)載扭矩；V攪拌裝置容積； 其最小二乘擬合式為：式中：10遲為刀F-1求解得：22G r?763.i545336.3623#即：M=2764.64+336.36V將設(shè)計(jì)參數(shù)一一攪拌容積(V=8 )帶入上式，得M= 45454.52 N m根據(jù)前面所述，這個(gè)數(shù)值是攪拌裝置負(fù)載扭矩的最大值， 是在滿載情況下

54、攪 拌裝置轉(zhuǎn)向發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)的。根據(jù)以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，是穩(wěn)定工作狀態(tài)下負(fù)載扭 矩的1.5倍左右，那么在穩(wěn)定工況下，扭矩約為： 37900N.m。(2) 滿載攪拌功率計(jì)算2 x x x M60x1000#式中:N滿載一攪拌裝置在滿負(fù)荷情況下的最大功率，KW ；niM攪拌裝置的最高轉(zhuǎn)速，14r/m； 攪拌裝置的負(fù)載扭矩，N m;= 66.6KW2x3.14x14x45454.52-60x1000(3) 攪動(dòng)功率的確定60x1000式中:N攪動(dòng)一攪拌裝置攪動(dòng)工況的功率，KW; n2 攪拌裝置攪動(dòng)工況的轉(zhuǎn)速，3r/m；2冥3.14戀冥45仍4髦60x1000= 14.3KW3.4.2系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算 (1

55、)減速機(jī)的選型按照上面所計(jì)算出的攪拌裝置負(fù)載扭矩，并充分考慮安全行為攪拌裝置提供 一定扭矩裕度，因此選取天津市祥嘉減速機(jī)械有限公司生產(chǎn)的 RS137減速機(jī), 其最大驅(qū)動(dòng)扭矩為60000N.m，減速比為100 : 1。(2 )初定系統(tǒng)壓力范圍系統(tǒng)壓力的大小與攪拌車工況要求、液壓元件的選型及液壓系統(tǒng)可靠性有 關(guān)，綜合以上因素，可以參考有關(guān)手冊(cè)查閱液壓系統(tǒng)的壓力推薦值或用類比法計(jì) 算。系統(tǒng)壓力確定后，就可以確定回路中溢流閥的調(diào)定液壓力。 初步選定液壓系 統(tǒng)最高持續(xù)工作壓力為30MP&(3 )馬達(dá)型號(hào)的確定及功率、扭矩校核 根據(jù)減速機(jī)選型可以知道：nm max=14 xi00=1400rpmM

56、m max=37878.77/100=378.88 N m根據(jù)公式：24#式中:nm max 馬達(dá)輸出的最大轉(zhuǎn)速，rpm；Mm max 馬達(dá)輸出的最大扭矩，Nm；qm max 馬達(dá)的最大工作排量，cc/rev； p 初定的系統(tǒng)壓力，30Mpa；n m 馬達(dá)效率，n m =0.9；"-nuK6.28x378.8830x0.9=88.1 cc/rev選取意大利CALZONI公司生產(chǎn)的MRC-4500液壓馬達(dá)，最大排量為89cc/rev，最高轉(zhuǎn)速為 2600r/min。馬達(dá)功率的校核：:600式中：Q 系統(tǒng)的最大流量，L/min ；Dp 馬達(dá)進(jìn)出口最大壓降，取 350bar；Nt 馬達(dá)總效

57、率，取 0.9；P = (89 1M00 >350 X).9)/600=65.4KW馬達(dá)扭矩校核：1 59x K x D x .V .Af =:100式中：Vg 馬達(dá)額定排量，cc/rev；Dp 馬達(dá)進(jìn)出口壓降，取 300bar；Nmh 液壓馬達(dá)機(jī)械效率，取 0.95；M= (1.59 89X300>0.95)/100=403.3Nm(4 )確定系統(tǒng)實(shí)際工作壓力25根據(jù)公式:26# p =29.7MPa(5 )液壓泵的計(jì)算與選型P p max FPn +X/Pm式中：pm液壓馬達(dá)額定工作壓力，取最大值 29.7Mpa ;刀&液壓系統(tǒng)沿程損失與局部損失之和，取刀Pn= 0.5Mpa；P p max R +XZPm=29.7+0.5=30.2Mpa液壓泵的流量Q的確定：根據(jù)液壓馬達(dá)的額定流量和泄漏量可以確定液