平地機的工作裝置的設(shè)計(畢業(yè)論文)（可編輯）

1、 目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 平地機的用途和現(xiàn)狀11.2 平地機的發(fā)展趨勢21.3 平地機的分類31.4研究內(nèi)容4第2章 平地機總體方案設(shè)計52.1平地機方案選擇52.2 總體參數(shù)的選擇62.2.1平地機的整機重量62.2.2平地機的作業(yè)速度72.2.3發(fā)動機功率的確定82.2.4機架型式的選擇82.2.5整機尺寸的確定92.2.6最小轉(zhuǎn)彎半徑的確定12第3章 工作裝置設(shè)計133.1 平地機工作裝置操縱機構(gòu)設(shè)計143.2平地機鏟刀設(shè)計183.2 .1鏟刀阻力計算183.2 .2鏟刀尺寸的確定203.2 .3刀片的標準化設(shè)計223.3牽引架的設(shè)計253.4回轉(zhuǎn)圈的設(shè)計

2、263.5回轉(zhuǎn)圈驅(qū)動裝置的設(shè)計263.5.1回轉(zhuǎn)圈液壓馬達的選擇273.5.2回轉(zhuǎn)圈減速器的選擇273.5.3回轉(zhuǎn)圈傳動齒輪的粗略設(shè)計283.6回轉(zhuǎn)圈支承裝置的設(shè)計283.7角位器的設(shè)計28第4章 刮土工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計314.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與要求314.1.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計要求314.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及步驟314.2 液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計和分析324.3 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)344.3.1 系統(tǒng)壓力的確定344.3.2系統(tǒng)最大流量的確定344.4 液壓元件的選擇和設(shè)計364.4.1 液壓元件選擇的原則364.4.2液壓泵的選擇384.4.3液壓閥的選擇394.4.4油缸主要零

3、部件的設(shè)計404.5液壓系統(tǒng)的性能計算414.5.1 系統(tǒng)總效率的驗算414.5.2 溫升的驗算42結(jié) 論44參考文獻45第1章 緒論1.1 平地機的用途和現(xiàn)狀隨行我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,交通運輸所擔負的任務日益繁重,要求興建更多的現(xiàn)代化機場及鐵路、公路,尤其是建設(shè)高等級公路。機場和高等級公路對路面的平整度有很高的要求,這種高精度的大面積平整作業(yè),通常必須使用具有較高生產(chǎn)率和平整精度的平地機。因此,在土方施工作業(yè)中,平地機有著其它機械所不可替代的獨特的作用。平地機的操縱系統(tǒng)主要包括作業(yè)操縱系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)、制動操縱系統(tǒng)等。作業(yè)操縱系統(tǒng)是用來控制各種工作裝置運動的,主要是控制刮刀、耙土器

4、、松土器、推土鏟的運動。刮刀的運動形式如下:刮刀左側(cè)提升與下降;刮刀右側(cè)提升與下降;刮刀回轉(zhuǎn);刮刀側(cè)移相對于回轉(zhuǎn)圈左移和右移刮刀隨回轉(zhuǎn)圈一起側(cè)移,即牽引架引出刮刀切削角的改變。a.機外刮土b.刀角刮土圖1.1 平地機刮土方式現(xiàn)代平地機已發(fā)展到比較完善的地步,并向作業(yè)自動化方向發(fā)展。它的原始形式是一個牽引犁的變形,發(fā)動機的出現(xiàn)和應用到平地機上來是它自身迅速發(fā)展的關(guān)鍵,由牽引式平地機發(fā)展到今天的自行式平地機的水平,液壓技術(shù)的應用已使較為笨重的機械式操縱的平地機趨于被淘汰,以至目前占絕對優(yōu)勢的是液壓操縱的自行式平地機,這種平地機從傳動方式來看又分為機械直接傳動的和液力機械傳動的自行式平地機,但較為流

5、行的是后者?，F(xiàn)代的平地機的轉(zhuǎn)向方式有:前輪轉(zhuǎn)向;前輪和后輪兩種轉(zhuǎn)向方式共存的平地機。這兩種轉(zhuǎn)向方式是平地機的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向方式。但其轉(zhuǎn)向半徑仍很大,機動性受到限制。因此為了提高平地機的機動性,出現(xiàn)了前輪轉(zhuǎn)向和折腰轉(zhuǎn)向兩種方式共存的平地機。這種措施除提高其機動性而外,還提高了它的作業(yè)能力,縮小了不易平整到的死角,而增大了作業(yè)范圍。由于現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展給鏟土運輸機械實現(xiàn)自動化作業(yè)提供了條件,美國海軍工程試驗室為平地機研制出了利用激光技術(shù)的自動化系統(tǒng),它包括兩個控制系統(tǒng):鏟刀的升降自動控制系統(tǒng)和鏟刀的傾斜控制系統(tǒng)。目前國外平地機生產(chǎn)廠以美國卡特公司、瑞典volov公司、日本小松、以及德國0&k公司生產(chǎn)的

6、平地機最為著名,均代表了國際當代平地機最高水平。其主要技術(shù)有:鉸接式機架、動力換檔、后橋帶自鎖差速器、可調(diào)整操縱臺,rops駕駛室、電子監(jiān)控、自動調(diào)平、全輪驅(qū)動等技術(shù),產(chǎn)品可靠性高。? 目前國內(nèi)平地機生產(chǎn)廠家有十余家,其中主要廠家有7家,分別是中外建、徐工、常林、哈爾濱四海、黃工、三一、成工。平地機行業(yè)國內(nèi)主導廠家優(yōu)勢較為突出,市場占有率基本上集中在這些廠家之間。國內(nèi)平地機生產(chǎn)企業(yè)中,有相當一部分是兼業(yè)廠,但其技術(shù)實力不容忽視。而國外生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量高、規(guī)格全、功能強,是我國平地機行業(yè)的目標。1.2 平地機的發(fā)展趨勢隨著高新技術(shù)的發(fā)展及在工程機械產(chǎn)品上的應用,以現(xiàn)代微電子技術(shù)為代表的高科技正

7、越來越普遍地用來改造工程機械產(chǎn)品的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。成熟技術(shù)的移植應用已大大促進了平地機綜合技術(shù)水平的進一步提高。在滿足新的技術(shù)要求前提下選擇合理的價位,適應不同檔次的用戶需求是目前平地機的發(fā)展方面。中國市場與國外市場不同,國外發(fā)達國家的公路交通網(wǎng)絡已形成,平地機的市場走勢處于低谷,而中國平地機市場剛剛開始啟動,另一方面中國是發(fā)展中國家,經(jīng)濟實力等遠遠落后于發(fā)達國家,多種因素決定了現(xiàn)階段的中國市場對平地機不需要很高的技術(shù)含量和高的配置,只要具有同樣的作業(yè)功能和較好的可靠性,具有性能價格比的優(yōu)勢,就會有高的市場份額。近年來,國外平地機之所以從中國市場逐步退出不是因為國外產(chǎn)品的技術(shù)水平不高,而是價位太高。

8、進口機的價位約是國產(chǎn)同類機型的3倍以上。因此,國產(chǎn)平地機必須在保持或略高于原同類機型價位的基礎(chǔ)上,盡量提高整機的可靠性和操作舒適性來適應中國的市場。?從技術(shù)發(fā)展角度考慮,中國平地機的發(fā)展,依然要跟蹤國際領(lǐng)先水平。展望迅速發(fā)展的中國市場,加入wt0后國內(nèi)市場國際化的趨勢日趨明顯。參與國際交換和分工,充分利用國際先進的配套資源和科學技術(shù),實現(xiàn)技術(shù)資源的優(yōu)化配置,成為國內(nèi)平地機制造業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。中國平地機技術(shù)發(fā)展的基本特征應是:高、中、低檔產(chǎn)品并存。加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的同時,發(fā)展多種作業(yè)裝置,實現(xiàn)一機多用。用微電子技術(shù)提升產(chǎn)品的技術(shù)水平,對平地機產(chǎn)品進行安全、節(jié)能、工作狀態(tài)的智能化控制,進行故障自

9、診斷和不解體檢測,實現(xiàn)機電一體化。以及廣泛使用新材料、新工藝,提高制造工藝水平,提高產(chǎn)品的可靠性和壽命,這是國產(chǎn)平地機的發(fā)展趨勢。 今后將面向數(shù)字化裝備也是平地機發(fā)展的方向,數(shù)字化設(shè)備具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、檢測診斷、信息儲存、實時傳送等功能,實現(xiàn)運行狀態(tài)跟蹤、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、運行工況分析、故障檢測診斷、信息采集傳送,它為提高平地機運行效率和質(zhì)量提供了先進的、可靠的技術(shù)支撐。1.3 平地機的分類按行走方式可分為自行式和拖式兩類。自行式平地機因其機動靈活、生產(chǎn)率高而廣泛采用;早期生產(chǎn)和使用的拖式平地機,由于機動性差、操縱費力,已被淘汰。按工作裝置和行走裝置的操縱方式分為機械操縱和液壓操縱兩種。目前

10、自行式平地機的工作裝置基本上都采用液壓操縱。按鏟土刮刀的長度和發(fā)動機的功率大小可分為輕型、中型和大型三種。按行走車輪數(shù)可分為四輪和六輪兩種。四輪平地機是前、后橋各兩輪,用于輕型平地機;六輪平地機是前橋兩輪、后橋四輪,用于大中型平地機。 按車架的形式可分為整體式車架和鉸接式車架兩種。整體式車架是前后車架為整體,這種車架剛性好,也稱剛性機架,如中外發(fā)展公司的pyl60b型平地機。鉸接式車架是將兩者鉸接,用液壓缸控制其轉(zhuǎn)動角,使平地機獲得更小轉(zhuǎn)彎半徑和更好的作業(yè)適應性。海內(nèi)外平地機廠家大多采用此種結(jié)構(gòu),如美國卡特公司g系列,德國o&k?faun公司的f系列,中外建發(fā)展公司的pyl60c型、pyl80

11、型和py200型,常林py190a型,哈爾濱四海dressers00系列等。按車輪的轉(zhuǎn)向方式可分為前輪轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向和全輪轉(zhuǎn)向。按車輪驅(qū)動情況又可分為后輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動。平地機的車輪布置形式的表示方法是:車輪總輪數(shù)x驅(qū)動輪數(shù)x轉(zhuǎn)向輪數(shù),一般有:4x2x2、4x4x4、6x6x6、6x6x2、6x4x6、6x4x2等6種。國內(nèi)外大多數(shù)平地機多采用6x4x2鉸接機架。國產(chǎn)的pyl60b型平地機的車輪布置為6x4x6;pyl60c型、pyl80型平地機的車輪布置為6x4x2。1.4研究內(nèi)容本次設(shè)計中,我主要研究的是自行式平地機的工作裝置。平地機的工作裝置包括刮土工作裝置和耙土裝置。刮土工作裝置主要由

12、牽引架、回轉(zhuǎn)圈、刮刀和擺架裝置等組成。本次設(shè)計主要研究刮土工作裝置。本文研究的目的就是建立一個自行式平地機工作裝置的設(shè)計模型,運用所學知識設(shè)計出一套性能優(yōu)良、符合設(shè)計要求并且結(jié)構(gòu)合理的工作裝置方案。通過此次畢業(yè)設(shè)計,掌握工程機械產(chǎn)品設(shè)計的基本方法、基本技巧和基本過程,熟悉計算機輔助設(shè)計和技術(shù)文件的寫作方法,掌握自行式平地機總體設(shè)計及計算,工作裝置設(shè)計的基本知識和技巧。本次設(shè)計的主要內(nèi)容有:.自行式平地機總體方案設(shè)計,總體參數(shù)計算確定具體設(shè)計內(nèi)容包括整機重量、發(fā)動機功率、機架型式、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最大行駛速度等數(shù)據(jù)的確定;.刮土工作裝置總成及零件設(shè)計具體設(shè)計內(nèi)容包括工作裝置方案牽引架、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤驅(qū)

13、動裝置、轉(zhuǎn)盤支撐裝置、刮刀、角位器等具體零件設(shè)計;.刮土工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計;第2章 平地機總體方案設(shè)計平地機總體設(shè)計的目的是確定整機性能參數(shù)和選擇合理的結(jié)構(gòu)方案,從而獲得優(yōu)良的整機性能。2.1平地機方案選擇在所有各類型平地機中以液壓操縱三橋液力機械傳動的平地機最為流行。其優(yōu)點是:壓操縱非常有效地代替了老式的機械操縱裝置,使得結(jié)構(gòu)簡化、外型美觀、操縱力大大減小,從而減少了機器重量;三軸式具有平衡懸掛的三橋平地機的突出特點是十分有效地提高了平地作業(yè)精度。液力機械傳動提高了平地機的動力經(jīng)濟性和起動的平穩(wěn)性。基于以上原因,本設(shè)計中選擇三軸式平地機,示意圖如圖2.1所示。平地機的終傳動有兩種型式:齒輪

14、傳動和鏈條傳動。齒輪傳動的優(yōu)點是可靠性大們結(jié)構(gòu)復雜,必須經(jīng)過中間齒輪;鏈條傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、鏈條的彈性可以減緩發(fā)動機和車輪之間各傳動件之間的沖擊載荷,鏈條磨損后所引起的鏈條的伸長可用車輪軸承偏心法蘭加以調(diào)整。鏈條在平衡箱的油池中得到充分潤滑,因而壽命較長,目前這種型式應用比較普遍。因此,本設(shè)計中采用鏈條傳動。平地機的終傳動有兩種型式:齒輪傳動和鏈條傳動。齒輪傳動的優(yōu)點是可靠性大們結(jié)構(gòu)復雜,必須經(jīng)過中間齒輪;鏈條傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、鏈條的彈性可以減緩發(fā)動機和車輪之間各傳動件之間的沖擊載荷,圖2.1 三軸式布局鏈條磨損后所引起的鏈條的伸長可用車輪軸承偏心法蘭加以調(diào)整。鏈條在平衡箱的油池中得到

15、充分潤滑,因而壽命較長,目前這種型式應用比較普遍。因此,本設(shè)計中采用鏈條傳動。前橋有驅(qū)動的和非驅(qū)動的兩種型式,中型以上具有鏟掘能力的平地機,其前橋多數(shù)具有驅(qū)動能力,以便發(fā)揮更大的牽引力;對于大多數(shù)輕型平地機,包括中型平地機前橋都做成非驅(qū)動橋。因此,本設(shè)計中采用前橋轉(zhuǎn)向和鉸接式機架轉(zhuǎn)向,驅(qū)動橋與平衡箱聯(lián)接驅(qū)動中橋、后橋的型式。目前各大廠家生產(chǎn)的平地機工作裝置基本上都選擇具有液壓操縱的型式;鏟刀的懸掛方式、回轉(zhuǎn)方式和變換切削角等都是液壓操縱,機械式操縱已被淘汰。因此,本設(shè)計中工作裝置也選擇液壓操縱的型式。2.2 總體參數(shù)的選擇總體參數(shù)選擇的基本任務就是根據(jù)合理的工況來妥當?shù)仄ヅ淦降貦C各件能參數(shù)之間

16、的關(guān)系,以便使整機獲得優(yōu)良的性能。它大致包括以下內(nèi)容:1確定發(fā)動機與車體重量之間的匹配關(guān)系; 2確定發(fā)動機與作業(yè)檔數(shù)和作業(yè)速度之間的匹配關(guān)系;3確定傳動系的傳動比;4合理地把工作裝置的尺寸與機器的牽引力匹配起來。2.2.1平地機的整機重量平地機的使用重量基本上代表該機器的附著重量,當平地機并非全輪驅(qū)動時,其使用重量不能全部用來產(chǎn)生附著力,參照【鏟土運輸機械設(shè)計】得公式: (2.1)式中?平地機附著重量利用系數(shù),是用來說明平地機的使用重量有多少是被用采產(chǎn)生切線牽引力的。對于只有一橋轉(zhuǎn)向、二橋驅(qū)動的三軸平地機,為0.70.75;對于全輪驅(qū)動的平地機,=1。平地機屬于連續(xù)作業(yè)的機器,這一點與裝載機和

17、推土機不同,連續(xù)作業(yè)的機器其最大牽引功率工況與最大生產(chǎn)率工況在牽引特性曲線上是一致的,根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】得:根據(jù)理論分析和試驗證明,當=20%時,平地機的牽引功率接近于最大值。因此規(guī)定把=20%稱為額定滑轉(zhuǎn)率,把此時的牽引力稱為額定有效牽引力,于是額定工況下所對應的附著系數(shù)=0.70.73,所以0.70.73 (2.2)為使平地機在額定牽引工況廠作業(yè),共使用重量必須滿足以下關(guān)系: 2.3通常在設(shè)計時將由式2.3所求得的值與同類產(chǎn)品的重量/千瓦相對比。根據(jù)任務書中已知條件平地機的最大牽引力為80kn,則 取0.72,0.72得154321n15432.1kg圓整得, 平地機的使用重量為15

18、400kg,則估算平地機的整機重量為15300kg。2.2.2平地機的作業(yè)速度由于平地機按多種作業(yè)方式來完成其作業(yè)工序,因此要求有多種作業(yè)速度與之相適應。與裝載機推土機相比,平地機的檔位數(shù)和速度種類比較多,這一點對于提高發(fā)動機功率利用率是有利的。在確定作業(yè)速度時,可根據(jù)平地機理論牽引特件曲線,結(jié)合使用經(jīng)驗和對比同類型機器的速度數(shù)據(jù)綜合分析比較之后加以確定。機械直接傳動的平地機檔位通常有前4后4、前6后4、前6后6和前8后8等方案,根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】得:其各檔速度值大約為:檔 3.25公里/小時檔 67公里/小時檔 810公里/小時檔 1114公里/小時檔 1518公里/小時檔 2023公

19、里/小時檔 3540公里/小時i檔速度適用于精加工作業(yè)和鏟掘作業(yè),檔速度適用于普通路面的刮削和粗加工,檔速度適用于除雪和攪拌作業(yè);、檔速度適用于中、短距離運輸;、檔速度適用于中、長距離運輸。具有多個前進和后退檔的平地機,其后退速度一般等于或略低于同檔位的前進速度。車速與發(fā)動機匹配得合適與否須由樣機的試驗牽引特性曲線來檢驗。2.2.3發(fā)動機功率的確定在這里討論如何確定發(fā)動機功率的問題。這實質(zhì)是討論如何把發(fā)功機的功率與底盤的使用重量進行匹配的問題。我們把由公式3.8所決定的總作業(yè)阻力作為發(fā)動機在i檔作業(yè)時的額定有效牽引力,即作為發(fā)動機的額定工況。毫無疑問,我們也是按此額定工況由公式2.3來匹配底盤

20、的使用重量的,這自然也能按額定有效牽引力工況把發(fā)動機與底盤的使用重量相匹配起來,并且是按最大生產(chǎn)率或最大牽引功率工況匹配的。因此,由 牛和公里/小時,并考慮發(fā)動機附件所消耗的功率,則所需發(fā)動機的最大功率,根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.7)得:(kw) (2.4)或+kw (2.5)式中?滾動阻力系數(shù); ?發(fā)動機功率輸出系數(shù),可由發(fā)動機適應性系數(shù)來決定:當1.15時, 0.87;當1.151.30時,=0.97; ?傳動系統(tǒng)效率。取發(fā)動機功率輸出系數(shù)為0.94,根據(jù)【機械設(shè)計】相關(guān)內(nèi)容,傳動系統(tǒng)效率取為0.85,考慮到平地機工作時所行駛的路面狀況較差,根據(jù)表2.1取滾動阻力系數(shù)f0.1,檔速

21、度取為4km/h, 粗略取為10kw,根據(jù)式(2.4)計算得: 139.8kw,圓整為140kw。參照三一pq190a型平地機,試選用康明斯6bta5.9型,額定功率為149kw,額定轉(zhuǎn)速2500r/min,最大功率為149kw,最大轉(zhuǎn)速2700r/min,最大扭矩814n.m。將149kw代入式(3.4)進行驗算,得84554.9n80000n,則能滿足設(shè)計需要。2.2.4機架型式的選擇 按機架結(jié)構(gòu)形式分:整體機架式平地機和鉸接機架式平地機。整體式機架是最普通的箱形結(jié)構(gòu)的機架,它是一個弓形的焊接結(jié)構(gòu)。弓形縱梁為箱形斷面的單衍梁,工作裝置及其操縱機構(gòu)就懸掛或安裝在此梁上。機架后部由兩根縱梁和一

22、根后橫梁組成。機架表2.1 不同地面的滾動阻力系數(shù)f支承面種類滾動摩擦系數(shù)f附著系數(shù)鋪砌的路面0.050.6-0.8干燥的土路0.070.8-0.9柔軟的砂質(zhì)路面0.100.6-0.7細砂地0.100.45-0.55收割過的草地0.100.7-0.9開墾的田地0.10-0.120.6-0.7冰雪凍結(jié)的道路0.03-0.040.2上面安裝發(fā)動機、傳動機構(gòu)和駕駛室;機架下面則通過軸承座固定在后橋上;機架的前鼻則以鋼座支承在前橋上。整體機架式有較大的整體剛度,但轉(zhuǎn)彎半徑較大。傳統(tǒng)的平地機多采用這種機架結(jié)構(gòu)。目前生產(chǎn)的平地機大都采用鉸接式機架,如圖2.2所示,它的優(yōu)點是:1轉(zhuǎn)彎半徑小,一般比整體式的小

23、40%左右,可以容易地通過狹窄地段,能快速調(diào)頭,在彎道多的路面上尤為適宜。2采用鉸接式機架可以擴大作業(yè)范圍,在直角拐彎的角落處,刮刀刮不到的地方極少。3在斜坡上作業(yè)時,可將前輪置于斜坡上,而后輪和機身可在平坦的地面上行進,提高了機械的穩(wěn)定性,使作業(yè)比較安全。根據(jù)以上分析,鉸接式機架有諸多優(yōu)勢,則本設(shè)計中采用鉸接式機架。2.2.5整機尺寸的確定平地機的整機尺寸的設(shè)計應能保證平地機機架有足夠的空間承載駕駛室,發(fā)動機等大型零部件,同時也應能保證刮刀能自由的實現(xiàn)六個工作狀態(tài)。另外,整機尺寸還會影響到平地機工作的靈活性和穩(wěn)定性。而且整機尺寸會直接影響到平地機的外形美觀。因此,合理的設(shè)計平地機的整機尺寸對

24、增強平地機的性能是有很大意義的。表2.2是三一系列平地機的整機尺寸,由于本設(shè)計中的平地機和三一pq190系列平地機參數(shù)相近,則可用類比法得出本設(shè)計的平地機整機尺寸如圖2.4和2.5所示。 1.前車架;2.銷軸;3.油缸;4.后車架圖2.3 鉸接式機架表2.2 三一系列平地機整機尺寸圖2.4 平地機整機尺寸圖1圖 2.5 平地機整機尺寸圖2 2.2.6最小轉(zhuǎn)彎半徑的確定參照三一pq190平地機,選取機架最大鉸接轉(zhuǎn)向角度25,取值為45,機架鉸接中心到后橋中心的距離ab取為1500mm, 前橋兩主銷中心距的一半ce取為1000mm。由圖2.5所示參數(shù),畫出最小彎曲半徑的計算簡圖,如圖2.6所示。

25、l.前后橋軸距;ab.機架鉸接中心到后橋中心的距離;ac.機架鉸接中心到前橋中心的距離;ce.前橋兩主銷中心距的一半;ef.前橋主銷中心到前輪中心的距離;.前橋轉(zhuǎn)向梯形的內(nèi)轉(zhuǎn)角;.前橋轉(zhuǎn)向梯形外轉(zhuǎn)角;.鉸接轉(zhuǎn)向角;. 前橋傾斜最大后引起整機相對前橋中心的轉(zhuǎn)角 圖2.6 最小彎曲半徑的計算簡圖則最小彎曲半徑計算公式為:代入圖中各值,經(jīng)計算得7.2(m)。第3章 工作裝置設(shè)計平地機的主要工作裝置是刮土工作裝置。刮土工作裝置的結(jié)構(gòu)如圖3.1所示:牽引架的前端是個球形鉸,與車架前端鉸接,因而牽引架可繞球鉸在任意方向轉(zhuǎn)動和擺動?；剞D(zhuǎn)圈支承在牽引架上,可在回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動下繞牽引架轉(zhuǎn)動,從而帶動刮刀回轉(zhuǎn)

26、。刮刀的背面有上下兩條滑軌支撐在兩側(cè)角位器的滑槽上,可以在刮刀側(cè)移油缸的推動下側(cè)向滑動。角位器與回轉(zhuǎn)圈耳板下端鉸接,上端用螺母固定住。當松開螺母時,角位器可以擺動,從而帶動刮刀改變切削角也稱鏟土角。1.角位器;2.角位器緊固螺母;3.切削角調(diào)節(jié)油缸;4.回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置;5.牽引架;6.右升降油缸;7.左升降油缸;8.牽引架引出油缸;9.刮刀;10.油缸頭鉸接支座;11.刮刀側(cè)移油缸;12.回轉(zhuǎn)圈圖3.1 刮土工作裝置作業(yè)裝置操縱系統(tǒng)可以控制刮刀作如下六種型式的動作:刮刀左側(cè)提升與下降;刮刀右側(cè)提升與下降;刮刀回轉(zhuǎn);刮刀側(cè)移相對于回轉(zhuǎn)圈左移和右移;刮刀隨回轉(zhuǎn)圈一起側(cè)移,即牽引架引出;刮刀切削角的改

27、變。其中、一般通過油缸控制,采用液壓馬達或油缸控制,而一般為人工調(diào)節(jié)或通過油缸調(diào)節(jié),調(diào)好后再用螺母鎖定。不同的平地機,刮刀的運動也不盡相同,例如有些小型平地機為了簡化結(jié)構(gòu)沒有角位器機構(gòu),切削角是固定不變的。3.1 平地機工作裝置操縱機構(gòu)設(shè)計由【鏟土運輸機械設(shè)計】可知,平地機工作裝置操縱機構(gòu)包括具有固定鉸支點的操縱機構(gòu)和具有可變鉸支點的操縱機構(gòu)。如圖3.2和圖3.3。 圖3.2 具有固定鉸支點的操縱機構(gòu) 圖3.3 具有可變鉸支點的操縱機構(gòu)由于具有固定鉸支點的操縱機構(gòu)應用比較普遍,且結(jié)構(gòu)簡單,因此本設(shè)計中采用具有固定鉸支點的操縱機構(gòu)。圖3.2是一個具有固定鉸支點d和e的操縱機構(gòu)。參考同類樣機尺寸,

28、在設(shè)計草圖上初步?jīng)Q定g和h點的位置見圖3.2,然后將鏟刀按刮立坡的極限位置給出點g和h的位置見圖3.4,再按油缸外廓不與機架主粱外廓發(fā)生干涉的極限情況兩出兩油缸的極限位置左邊油缸的活塞桿全部縮進缸內(nèi),右邊活塞桿全部伸出缸外,最后按高于主機架外廓上緣的一條水平線mn分別與兩極限位置的油缸中心線交于d、e即為所確定的固定鉸支點位置,一般取degh。圖3.4 具有固定鉸支點的操縱機構(gòu)極限位置從圖中可見,當油缸閉鎖后油缸就成為一個固定長度的桿,其簡圖dghe為一四桿機構(gòu),它有一個自由度,如再加一油缸3相當于簡圖中的gf便可形成具有固定位置和形狀的剛架。工作裝置就是靠改變這三個油缸的長度來改變這四桿所形

29、成的剛架的形狀和位置的。由于油缸的伸縮作用改變桿件長度,使它的設(shè)計不必按四桿機構(gòu)的沒計程序進行設(shè)計,只用簡單的作圖法即可解決。具體設(shè)計內(nèi)容如下:1已知鏟刀長度為3965mm,根據(jù)類比法,參照py180平地機尺寸,取gh1320mm,de1350mm,取油缸的活塞桿全部縮進缸內(nèi)時活塞桿連接孔到油缸鉸支點距離為500mm,取鏟刀寬度為610mm,定出鏟刀粗略形狀,畫出草圖。2首先畫出鏟刀與水平面平行,且鏟刀處于最大提升高度時的草圖。如圖3.5所示,作鏟刀中心線,由gh1320mm定出g點和h點,過h點作垂直線,以h點為圓心,500mm為半徑畫圓,圓與垂直線的交點定為e點,過e點作一直線與水平面成約

30、5,長度為1350mm,定出d點,連接dg,取f點在e點左下方垂直方向距離為300mm,水平距離為200mm,連接gf。作距離鏟刀中心線為1324mm的直線a.a,該線為車輪外邊界線。由于任務書要求鏟刀的提升高度為480mm,則作距離鏟刀底面為500mm的直線b.b,該線為地平面。(3)如圖3.6所示,保持d點、e點、及直線a.a,b.b的相對位置不變,將鏟刀豎直方向下移至直線b.b下方500mm處,作出鏟刀處于最大切土深度時的簡圖。(4)如圖3.7,圖3.8所示,保持d點、e點、及直線a.a,b.b的相對位置不變,分別做出鏟刀與水平位置成45度,30度的簡圖,此時平地機均處于機外刮斜坡的工作

31、狀態(tài)。圖3.5 鏟刀與地平面平行(處于最大提升高度) 圖3.6 鏟刀與地平面平行(處于最大鏟土深度)用cad進行標注,得出鏟刀在處于各工作位時三個油缸所需的長度。從圖中,我們可看到,油缸3的布量只能使得鏟刀向左側(cè)立起和實現(xiàn)各種任意作業(yè)位置而向右側(cè)就不可能了,因為油缸3不能繞點f逆時針轉(zhuǎn)動很大范圍,它會受到主梁的干涉。也正是由于這個原因而將油缸2的鉸接點e布置得略低于點d。國外某些平地機給出鏟刀伸出機外刮斜坡時鏟刀傾斜角為4070,實際上按此數(shù)據(jù)設(shè)計的鏟刀操縱機構(gòu)其傾斜范圍是不夠用的,本設(shè)計由于采用固定鉸支點結(jié)構(gòu),故機外刮斜坡傾斜角度不能設(shè)計得太大。圖3.7 鏟刀與水平面成45度 圖3.8 鏟刀

32、與水平面成30度通過簡圖可以看出,在四個工作狀態(tài)中:dg的最大長度為1696mm,eh的最大長度為2081mm,gf的最大長度為2895mm。由于設(shè)計誤差的存在,取dg、 eh所能達到的最大長度為2200mm,取gf所能達到的最大的長度為3000mm,由于設(shè)計中取油缸活塞桿全部縮進缸內(nèi)時活塞桿連接孔到油缸鉸支點距離為500mm,則dg、eh桿所在的油缸長度設(shè)計為1700mm,gf桿所在的油缸長度設(shè)計為2500mm。eh桿所在的油缸鉸支點離地高度設(shè)計為1900mm,刮刀側(cè)移油缸設(shè)計為1500mm。3.2平地機鏟刀設(shè)計如圖3.9所示,鏟刀是有鏟刀體,刀片和側(cè)刀片組成。1.鏟刀體;2.刀片;3.側(cè)刀

33、片圖3.9 鏟刀結(jié)構(gòu)圖鏟刀體1是一個焊接件,刀片和側(cè)刀片用螺釘固定在鏟刀體上,磨損后可隨時更換,刀片和側(cè)刀片均用耐磨耐沖擊的鋼材制成,刀片需經(jīng)過熱處理。3.2 .1鏟刀阻力計算在平地機的所有作業(yè)工況中,要以構(gòu)筑路堤的鏟掘作業(yè)阻力為最大。耙松硬土時的作業(yè)阻力也很大,但它不是與鏟掘作業(yè)同時進行。其它作業(yè)工況如平整地面、刮削邊坡等,由于切削層很薄、土質(zhì)松軟,因此與上述作業(yè)阻力相比較小。平地機作業(yè)時,鏟刀上的作業(yè)阻力計算方法與推土機大體相同,可用圖2.1所示簡圖加以分析。圖3.10 鏟刀工作阻力分析3.2 .1.1鏟刀切削阻力目前確定切削比阻力大多采用的經(jīng)驗公式,根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(1.13

34、)可知:mpa(3.1)式中?作用在刀刃上的切削阻力(n); ?切削刃寬度m; ?切削層厚度m?？傻苗P刀切削力為:3.2結(jié)合平地機鏟刀之尺寸參數(shù),則切削阻力為:(3.3)式中?切削比阻力(mpa); ?鏟刀刃切削土部分的長度m; ?平均切削厚度(m)。根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】表1.1得:表3.1各種土的切削比kb3.2.1 .2鏟刀與土接觸的水平摩擦阻力根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.2)得:n3.4?土與鋼的摩擦系數(shù)(見表3.2);?鏟刀作業(yè)所受垂直阻力n。根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】表1.5得:表3.2土與鋼、土與砂的摩擦系數(shù)、3.2.1 .3鏟刀與土接觸的水平摩擦阻力根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計

35、】公式(8.3)得:n (3.5)式中(3.6)其中h?鏟刀高度尺寸(m)。3.2.1 .4鏟刀前面土堆沿鏟刀表面縱向移動所造成的阻力根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.4)得:n(3.7)式中?土的內(nèi)摩擦系數(shù)(見表3.2)平地機作業(yè)水平總阻力為: (3.8)3.2 .2鏟刀尺寸的確定3.2.2 .1鏟刀長度的驗算平地機的作業(yè)目的與推土機不同;推土機以鏟掘和推運土方為主,而平地機則以刮削不厚的土層,并把它連續(xù)地側(cè)移到平地機行駛路線?旁。鏟刀的長度l是根據(jù)平地機的額定有效牽引力來確定的,任務書中要求鏟刀的長度為3965mm,故有必要對鏟刀的長度進行驗算。根據(jù)章節(jié)2.2.3內(nèi)容可知,在選取平地機功率

36、為149kw后,平地機的約為84554.9n,即約為84.6kn。令,則。根據(jù)表3.1,選取90,又由任務書已知鏟刀切土深度為500mm,取500333.3mm。則2.82(m)。根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】圖8.10和圖8.11得圖3.11和圖3.12。圖3.11 根據(jù)f和確定圖3.12 鏟刀作業(yè)系數(shù)由圖3.11可知,根據(jù)鏟土截面積f和鏟刀的傾角可直接查得之值。計算鏟土截面積2.820.3330.470()取9,據(jù)圖3.11可知,0.61。根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.12)可知,鏟刀全長:(3.9)參照【鏟土運輸機械設(shè)計】取60,則l3961mm。則計算結(jié)果與任務書中要求接近,則滿足要求。

37、3.2.2 .2鏟刀高度的計算根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.13)可知, (3.10)由作圖法粗略估算0.25(),其中為土壟斜邊夾角,參照【鏟土運輸機械設(shè)計】,取為38,625mm參照三一系列平地機,取h為610mm。3.2.2 .3鏟刀曲率半徑的計算根據(jù)【鏟土運輸機械設(shè)計】公式(8.14),得曲率半徑 (3.11)參照徐工py180平地機,取為45,則431(mm)圖3.13 鏟刀曲率半徑3.2 .3刀片的標準化設(shè)計根據(jù)平地機行業(yè)的標準要求,刀片采用gb699.65優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)要求規(guī)定的66mn材料制造,也可選用耐磨性和強度等機械性能與65mn相近或更好的材料。3.2.

38、3.1刀片橫剖面選擇根據(jù)國家標準jbt 2648.1.1995,平地機刀片橫剖面應符合圖3.14所示標準。圖3.14 平地機平地機刀片橫剖面標準參照徐工py180平地機,選取刀片寬度w,厚度t,彎曲半徑r,e30,f3。3.2.3.1刀片安裝用螺栓孔位置的確定根據(jù)國家標準jbt 2648.1.1995,平地機刀片刀片安裝用螺栓孔位置的確定應符合圖3.15所示標準。圖3.15 刀片安裝用螺栓孔位置標準根據(jù)公式ln-3p+2a+q可確定螺栓的個數(shù),公式中p、a、q的值由圖3.15來查得。試選p152.4,qa76.2,則3965n-3p+2a+q,得n27.0227, 螺栓數(shù)太多,且為奇數(shù),不可取

39、。試選p304.8,qa76.2,則3965n-3p+2a+q,得n15.0115,螺栓數(shù)太少,且為奇數(shù),不可取。試選p250,qa62.5,則3965n-3p+2a+q,得n17.8618,螺栓數(shù)合適,且為偶數(shù),可取,故取n18。3.2.3.1刀片安裝用螺栓孔形狀和尺寸的確定根據(jù)國家標準jbt 2648.1.1995,平地機刀片刀片安裝用螺栓孔形狀和尺寸的確定應符合圖3.16所示標準。因章節(jié)3.2.3.1中選取刀片厚度t為,則根據(jù)圖3.16,選取d30,b,a22,r2.5,d16。 圖3.16 安裝螺栓孔形狀和尺寸標準3.3牽引架的設(shè)計牽引架在結(jié)構(gòu)形式上可分為a型和t型兩種。a型與t型是指

40、從上向下看牽引桿的形狀。a型牽引架圖3.17為箱形截面三角形鋼架,其前端通過球鉸1與弓形前機架前端鉸接,后端橫梁兩端通過球頭4與刮刀提升油缸活塞桿鉸接,并通過兩側(cè)刮刀提升油缸懸掛在前架上。牽引架前端和后端下部焊有底板,前底板中部伸出部分可安裝轉(zhuǎn)盤驅(qū)動小齒輪。在牽引架后端的左側(cè)支架上焊有刮刀擺動油缸鉸接球頭5見圖3.17。刮刀擺動油缸伸縮可使刮刀隨轉(zhuǎn)盤繞牽引架對稱軸線左右擺動。圖3.18所示為py180型平地機t型牽引架,其牽引桿12為箱形截面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是在回轉(zhuǎn)圈前面的部分只是一根小截面桿,橫向尺寸小,當牽引架向外引出時不易與耙土器發(fā)生干涉。但它在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的抗彎剛度下降。與t型牽引架

41、相比,a型牽引架承受水平面內(nèi)彎矩能力強.對于液壓馬達驅(qū)動蝸輪蝸桿減速器型式的回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置便于安裝。所以a型結(jié)構(gòu)比t型結(jié)構(gòu)應用普遍。當松土耙土器裝在刮刀與前輪之前時,a型牽引架的運動占用空間大,容易與耙土器干涉。但是,如果使用液壓馬達渦輪減速器的回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,其結(jié)構(gòu)布置不如a型結(jié)構(gòu)方便。因此,本設(shè)計中采用a型牽引架。牽引架具體尺寸設(shè)計見相關(guān)設(shè)計圖。1.牽引架鉸接球頭;2. 牽引架體;3. 底板;4.鏟刀升降油缸鉸接球頭;5.鏟刀擺動油缸鉸接球頭圖3.17 a型牽引架1、7.刮刀升降油缸球鉸頭;2.回轉(zhuǎn)圈安裝耳板;3、4.回轉(zhuǎn)驅(qū)動油缸;5、10.底板;6.橫梁;8.牽引架引出油缸球鉸頭;9、13.

42、回轉(zhuǎn)齒輪搖臂;11.球鉸頭;12.牽引桿圖3.18 t型牽引架3.4回轉(zhuǎn)圈的設(shè)計回轉(zhuǎn)圈圖3.19,由齒圍1、耳板2、拉桿3、4、5等焊接而成?；剞D(zhuǎn)圈的主要作用就是帶動刮刀做360旋轉(zhuǎn)。刮刀作業(yè)時的負荷都傳到耳板上,因此耳板必須牢固?；剞D(zhuǎn)圈屬于不經(jīng)常傳動件,所以齒圈制造精度要求不高。配合面的配合精度也不高,并且暴露在外。回轉(zhuǎn)圈在牽引架的滑道上回轉(zhuǎn),滑道是個易磨損部位,要求滑道與回轉(zhuǎn)圈之間有滑動配合間隙且應便于調(diào)節(jié)。參照三一pq190型平地機,選取回轉(zhuǎn)圈直徑為1455mm。具體設(shè)計尺寸見設(shè)計圖紙。3.5回轉(zhuǎn)圈驅(qū)動裝置的設(shè)計 由回轉(zhuǎn)圈帶動刮刀回轉(zhuǎn)基本上都是全回轉(zhuǎn)式,即360回轉(zhuǎn),屬于連續(xù)驅(qū)動型式。驅(qū)

43、動方式主要是液壓馬達帶動蝸輪蝸桿減速器驅(qū)動回轉(zhuǎn)小齒輪;另一種是 1.齒圈;2.耳板;3、4拉桿 圖3.19 回轉(zhuǎn)圈雙油缸交替隨動控制驅(qū)動小齒輪,回轉(zhuǎn)小齒輪上帶有偏心軸,偏心軸與兩個回轉(zhuǎn)油缸的活塞桿連接;回轉(zhuǎn)油缸的缸體分別鉸接在牽引架底板上。這樣、就組成一個類似曲柄連桿機構(gòu)的v型結(jié)構(gòu),在兩個油缸活塞桿伸、縮和缸體繞鉸點擺動的互相配合作用下,通過偏心軸帶動小齒輪回轉(zhuǎn)。雙油缸驅(qū)動式傳動過程中油缸的作用力和作用管是交替變化的,因此驅(qū)動力矩變化幅度較大。目前多數(shù)平地機采用液壓馬達帶動蝸輪蝸桿減速器驅(qū)動型,這種傳動結(jié)構(gòu)尺寸小,驅(qū)動力矩恒定、平穩(wěn)。蝸輪蝸桿減速器的輸出軸朝下,很容易漏油,因此對密封要求高。本

44、設(shè)計中采用液壓馬達帶動蝸輪蝸桿減速器驅(qū)動回轉(zhuǎn)小齒輪的方式。3.5.1回轉(zhuǎn)圈液壓馬達的選擇由于回轉(zhuǎn)圈屬于不經(jīng)常傳動件,且轉(zhuǎn)速很低,考慮制造成本,及安裝空間,宜選擇價格便宜且外型尺寸較小的齒輪馬達。參照機械設(shè)計手冊第四版第四卷,選擇cm.c10c18.fl型液壓齒輪馬達,額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。3.5.2回轉(zhuǎn)圈減速器的選擇根據(jù)平地機回轉(zhuǎn)圈轉(zhuǎn)動速度慢的特性,宜選用蝸輪蝸桿減速器,參照機械設(shè)計手冊第四版第四卷,選擇符合jb/t 7935.1999標準的cw型圓弧圓柱蝸桿減速器,型號為cw63.50.,公稱傳動比為50,中心距為63mm。3.5.3回轉(zhuǎn)圈傳動齒輪的粗略設(shè)計回轉(zhuǎn)圈屬于不經(jīng)常傳動件,所

45、以齒圈制造精度要求不高,配合面的配合精度也不高,并且暴露在外,則傳動齒輪進行粗略設(shè)計即可。在章節(jié)3.4中,已選取回轉(zhuǎn)圈直徑為1455mm,則取回轉(zhuǎn)圈分度圓直徑為1250mm,渦輪輸出端的圓柱齒輪分度圓直徑為125mm,液壓馬達輸出端的圓柱齒輪分度圓直徑為60mm,渦桿輸入端的圓柱齒輪分度圓直徑為240mm。則 4;減速器50; 10;則回轉(zhuǎn)圈轉(zhuǎn)速0.9r/min ,即約為56/s。選45,則3;則450。選擇齒寬系數(shù)1,則125mm,則120mm。選擇20,3;則80。選擇齒寬系數(shù)1,則36mm,取為40mm,則35mm。3.6回轉(zhuǎn)圈支承裝置的設(shè)計圖3.20所示的回轉(zhuǎn)支承裝置為大部分平地機所采

46、用的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的滑動性能和耐磨性能都較好,不需要更換支承墊塊?；剞D(zhuǎn)圈8的上滑面與青銅合金襯片6接觸,襯片6上有兩個凸圓塊卡在牽引架底板上;青銅合金襯片7有兩個凸方塊卡在支承塊5上,通過調(diào)整墊片3調(diào)節(jié)上下配合間隙?；剞D(zhuǎn)圈在軌道內(nèi)的上下間隙一般為1.3mm。用調(diào)整螺栓1調(diào)節(jié)徑向間隙一般值為1.53mm,用三個緊固螺栓4固定,支承整個回轉(zhuǎn)圈和副刀裝置的重量和作業(yè)負荷。這種結(jié)構(gòu)簡單易調(diào),成本也低,因此得到普遍采用。具體尺寸設(shè)計見設(shè)計圖紙。3.7角位器的設(shè)計平地機刮土作業(yè)時,應根據(jù)土壤性質(zhì)和切削阻力大小適時調(diào)整刮刀切削角。刮刀切削角的調(diào)整有兩種方式:人工調(diào)整圖3.21和液壓缸調(diào)整圖3.22。1.

47、調(diào)節(jié)螺栓;2.牽引架;3.墊片;4.緊固螺栓;5.支承墊板;6.襯片;7.襯片;8.回轉(zhuǎn)齒圈圖3.20 回轉(zhuǎn)支承裝置 圖3.21人工調(diào)整方式角位器 圖3.22油缸調(diào)整方式角位器圖3.22為液壓缸調(diào)節(jié)切削角的一種結(jié)構(gòu)。油缸體鉸接在回轉(zhuǎn)圈兩側(cè),缸桿頭部與角位器鉸接,當松開緊固螺母后,操縱油缸伸縮,即可使角位器繞下鉸點轉(zhuǎn)動,使切削角改變,調(diào)好后人工將緊固螺母鎖緊。人工調(diào)節(jié)方式目前仍比較多,尤其在中小型平地機亡。不論采用哪種方式調(diào)整切削角,調(diào)整后都必須將緊固螺母鎖緊。本設(shè)計中,鏟刀的切削角設(shè)計在3070范圍內(nèi)變化。由于采用油缸調(diào)整切削角的方式不是十分必要,為了簡化設(shè)計和降低成本,本設(shè)計中采用人工調(diào)整方

48、式,角位器具體尺寸設(shè)計見設(shè)計圖紙。第4章 刮土工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計4.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與要求4.1.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計要求自行式平地機依靠液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工作裝置的各種動作,因此液壓系統(tǒng)的性能直接影響到平地機的技術(shù)經(jīng)濟指標。對平地機的液壓系統(tǒng)有如下下要求:1液壓系統(tǒng)的設(shè)計要結(jié)合總體性能要求,綜合考慮各種因素的影響。例如鏟刀油缸的參數(shù)、個數(shù)、布置,由鏟刀升降載荷及鏟刀升降速度確定,而且還需要考慮鏟刀結(jié)構(gòu)、推土速度、司機勞動強度等因素。2工作可靠,回路簡單。例如平地機載荷變化急驟,但要求液壓系統(tǒng)能平穩(wěn)可靠地工作,無沖擊。當過載時,不發(fā)生故障及損壞機件。3注意標準化、通用化、系列化。盡量采用標準液壓

49、元件,不僅可縮短生產(chǎn)周期、降低成本,而且工作可靠,配件方便。4液壓系統(tǒng)效率高。系統(tǒng)效率低不僅對能量是個浪費,對整個液壓系統(tǒng)危害也極大,所以系統(tǒng)匹配要合理參數(shù)確定、基個回路的組合、元件與附件的選擇以及管路布置等。5操作簡便,維修容易。4.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及步驟液壓系統(tǒng)設(shè)計是整個平地機設(shè)計的一部分,它與主機設(shè)計是密切相關(guān)的,兩者必須同時進行。液壓系統(tǒng)設(shè)計步驟大致如下:1明確設(shè)計依據(jù)進行工況分析;2確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù);3擬定液壓系統(tǒng)原理圖;4液壓元件的選擇與計算;5液壓系統(tǒng)發(fā)熱計算;6繪制正式工作圖和編寫技術(shù)文件。設(shè)計開始時,首先必須明確以下幾個主要問題。1).弄清主機結(jié)構(gòu)和總體布局。這不

50、僅是合理確定液壓元件工作范圍的需要,也是合理確定和調(diào)整液壓執(zhí)行元件的安放位置及空間尺寸限制條件的需要。從結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、運動速度一般不受限制等力面來考慮,油缸有其優(yōu)越仕,所以平地機執(zhí)行元件多為油缸。2).明確平地機對液壓系統(tǒng)的性能要求,如運動平穩(wěn)性、動作精度、調(diào)速范圍、系統(tǒng)溫升、系統(tǒng)效率以及安全保護等。3).明確平地機的工作條件,如溫度、濕度、污染等情況。隨著平地機使用范圍的擴大,使用環(huán)境更為復雜,使用條件愈加惡劣,所以要求平地機性能要好、質(zhì)量要高。了解這些以便正確的選擇液壓元件和液壓油。4).確定液壓系統(tǒng)與其他傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的分工配合、布置和相應的控制關(guān)系。5).了解、搜集同類型平地

51、機的有關(guān)技術(shù)資料。除了要了解液壓系統(tǒng)組成、工作原理、使用情況及存在問題外,還應對系統(tǒng)工作壓力選用情況等進行調(diào)查統(tǒng)計,為下一步設(shè)計工作準備必要的資料。在上述工作的基礎(chǔ)上,對平地機進行工況分析即動力分析,它是設(shè)計液壓系統(tǒng)的基本依據(jù)。所謂動力分析就是研究平地機在工作過程中,它的執(zhí)行機構(gòu)的受力情況,對液壓系統(tǒng)來說,也就是油缸的負載情況。4.2 液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計和分析工作裝置液壓系統(tǒng)由高壓雙聯(lián)齒輪泵3、手動操縱閥組4和5、單/雙油路轉(zhuǎn)換閥總成12、雙向液壓鎖6、油箱2、左右刮刀升降油缸89、刮刀側(cè)移油缸10、牽引架引出油缸7、刮刀回轉(zhuǎn)液壓馬達11等液壓元件組成。在工作裝置液壓系統(tǒng)中,雙聯(lián)泵中的泵可通過多路操縱閥組5給刮刀回轉(zhuǎn)液壓馬達11、刮刀側(cè)移油缸6和刮刀右升降油缸7提供壓力油。泵i接通連接多路操縱閥組4的油路,并可通過操縱閥組4分別向牽引架引出油缸5和刮刀左升降油缸8提供壓力油。泵i和泵分別向兩個獨立的工作裝置液壓回路供油,兩液壓回路的流量相同。當泵i和泵兩個液壓回路的多路操縱閥組都處于“中位”位置時,則兩回路的油流將通過油路轉(zhuǎn)換閥組12中與之對應的溢流閥,并經(jīng)濾清器直接卸荷回油箱2。此時,多路操縱閥組4和5中的各上作裝置換向閥的常通油口均通油箱,所對應的工作裝置液壓油缸和液壓馬達都處于液壓閉鎖狀態(tài)。pyl80型