畢業(yè)論文混凝土運(yùn)輸車攪拌桶減速器結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目：混凝土運(yùn)輸車攪拌桶減速器結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系部名稱： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)自 073 學(xué)生姓名： 胡振飛 學(xué) 號(hào)： 200780734306 指導(dǎo)教師： 程敏 教師職稱： 講師 2010年05月20日摘 要現(xiàn)在我國(guó)的減速器買賣市場(chǎng)，大多數(shù)都是國(guó)外生產(chǎn)的各種型號(hào)的減速器，我國(guó)的飛速發(fā)展離不開建筑行業(yè)，再加上現(xiàn)在比較注重人文身心的健康，所以高噪音，大污染的混凝土攪拌站不能建在市區(qū)內(nèi)部或者附近，因此運(yùn)輸攪拌車在現(xiàn)在社會(huì)中變的不可或缺并且隨著社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越多。減速器是混凝土攪拌運(yùn)輸車核心的部件,減速器的工作原理是將液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)減速器平穩(wěn)可靠地以一定轉(zhuǎn)速

2、傳遞給攪拌筒，對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌；卸料時(shí)，減速器反轉(zhuǎn)，混凝土被筒內(nèi)螺旋葉片攪動(dòng)，均勻卸出。這種專用減速器在外形上與傳統(tǒng)的減速器有較大差別，要求產(chǎn)品外觀簡(jiǎn)潔、體積小、維護(hù)簡(jiǎn)便，而且由于屬于重載、慢速傳動(dòng)系統(tǒng)，工況惡劣，運(yùn)行中易產(chǎn)生振動(dòng)、抖動(dòng)現(xiàn)象，因此在產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性，零部件的強(qiáng)度和剛度以及制造精度等方面要求很高。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車的需求高速增長(zhǎng)，但是現(xiàn)在充斥著我國(guó)市場(chǎng)的大部分減速器都是外國(guó)的品牌，我國(guó)自己研制的減速器卻分布在很少的范圍之內(nèi)。本文通過(guò)模仿某種型號(hào)的減速器，完成了對(duì)該型號(hào)減速器方案的設(shè)計(jì)，完成了混凝土攪拌運(yùn)輸車減速器三級(jí)減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，確定了減速器的各級(jí)齒輪參數(shù)和結(jié)構(gòu)圖。

3、混凝土攪拌運(yùn)輸車減速器的運(yùn)行工況惡劣，其設(shè)計(jì)和制造要求很高。據(jù)初步估算工作噪聲85 dB(A)；溫度85，無(wú)漏油現(xiàn)象，與國(guó)外產(chǎn)品相比，這些相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)均符合要求。所以如果成功開發(fā)該減速器，完全可以用于混凝土攪拌運(yùn)輸車上。關(guān)鍵字：減速器，行星輪，太陽(yáng)輪，轉(zhuǎn)向，控制系統(tǒng)Concrete truck mixing drum structure and constant speed control gear SystemAbstractOur gear is now trading market, mostly foreign production of various types of gear,

4、 the rapid development of China is inseparable from the construction industry, coupled with the now paying more attention to human physical and mental health, so noisy, big pollution concrete mixing station should be built at or near the urban interior, transport truck mixer therefore change in the

5、present society and as indispensable to the development of society more and more. Reducer is the core of concrete mixer truck parts, gear works by the hydraulic motor output torque, stable and reliable through the gear speed to be passed to the mixing tube, for mixing the concrete; discharge, the re

6、ducer reversal, concrete cylinder helical blade being stirred, even unloaded. The specific gear in appearance to the larger difference between the traditional gear, requiring simple product appearance, small size, easy maintenance, and owing to heavy, slow transmission, poor working conditions, oper

7、ation is easy to produce vibration, jitter and, therefore, the dynamic nature of the products, parts and manufacturing strength and stiffness requirements of high accuracy and so on. In recent years, domestic demand for concrete mixing truck of rapid growth, but now most of China's market is ful

8、l of gear are foreign brands, developed by our own gear is located in a small range.By imitating a model reducer, reducer program completed the design of the model, completed three levels of concrete mixer truck gear reducer system is designed to determine the gear reducer's parameters and struc

9、ture at all levels.Concrete mixer truck gear harsh operating conditions, its design and manufacturing requirements is very high. According to preliminary estimates of work noise 85 dB (A); temperature 85 , no oil leakage, compared with foreign products, the relevant technical indicators are in line

10、with requirements. Therefore, if the successful development of the reducer can be used on a concrete mixer truck.Keywords：Reducer Planetary Gear Sun gear Swerve Control System目 錄1 引言11.1 混凝土運(yùn)輸車的背景和意義11.1.1 研究背景11.1.2 意義11.2 我國(guó)在混凝土運(yùn)輸行業(yè)取得的成績(jī)和存在的問(wèn)題11.2.1 取得的成績(jī)11.2.2 存在的問(wèn)題21.3 混凝土運(yùn)輸車的核心部分31.3.1 混凝土運(yùn)輸車的減

11、速器31.3.2 混凝土運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)32 混凝土運(yùn)輸車專用減速器的設(shè)計(jì)42.1 行星減速器的由來(lái)和開發(fā)思路42.1.1 行星減速器的由來(lái)52.1.2 開發(fā)思路52.2 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.2.1 減速器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72.2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)82.2.3 減速器的結(jié)構(gòu)圖92.3 技術(shù)參數(shù)的確定102.3.1 傳動(dòng)比的確定102.3.2 減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩的確定112.3.3 行星輪內(nèi)齒圈中心距112.3.4 行星輪模數(shù)的確定112.3.5 行星輪數(shù)目的確定122.4 零件材料的選擇132.4.1 重要零件材料的選擇132.4.2 箱體中部?jī)?nèi)齒圈的加工132.4.3 位齒輪的選擇132.4

12、.4 行星齒輪軸承材料和結(jié)構(gòu)的確定132.5 行星輪系的優(yōu)化設(shè)計(jì)132.5.1 目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)變量的確定132.5.2 約束條件的建立143 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)153.1 電機(jī)控制轉(zhuǎn)向153.1.1 三相電153.1.2 攪拌桶的三相電控制轉(zhuǎn)向原理163.1.3 電機(jī)控制轉(zhuǎn)向的現(xiàn)狀163.1.4 電機(jī)控制的工作原理173.1.5 電機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)173.2 液壓控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)維護(hù)和常見故障排除183.2.1 液壓傳動(dòng)基本原理183.2.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素213.2.3 液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)223.2.4 液壓控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)223.2.5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及選取液壓元件的依據(jù)233

13、.2.6 液壓馬達(dá)功率P馬達(dá)、輸出轉(zhuǎn)速n及輸出扭矩M馬達(dá)的計(jì)算243.2.7 液壓泵輸入功率P泵、輸出流量Q及輸入扭矩M泵的計(jì)算243.2.8 液壓元件的選取253.2.9 液壓系統(tǒng)使用、日常維護(hù)及保養(yǎng)注意事項(xiàng)253.2.10 日常使用、維護(hù)和保養(yǎng)273.2.11 液壓系統(tǒng)常見故障排除28結(jié) 論30致 謝31參考文獻(xiàn)321 引言本文從我國(guó)混凝土運(yùn)輸車的背景和意義出發(fā)，論述了我國(guó)自主研制混凝土運(yùn)輸車核心部件減速器的重要性，總結(jié)和概括國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀，并參考國(guó)外的原型了解減速器的原理并且設(shè)計(jì)出減速器的結(jié)構(gòu)。1.1 混凝土運(yùn)輸車的背景和意義混凝土是現(xiàn)代基本建設(shè)中被最廣泛采用的建筑材料隨著我國(guó)建筑業(yè)突飛猛

14、進(jìn)的發(fā)展與混凝土使用相關(guān)的一些問(wèn)題日益突出。 研究背景現(xiàn)在這個(gè)社會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量的監(jiān)控難以實(shí)施這直接導(dǎo)致了建筑物質(zhì)量多次出現(xiàn)問(wèn)題典型的如一些塌橋和道路毀壞事件給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，再加上建筑工地?cái)嚢杌炷習(xí)r粉塵噪聲污水對(duì)工地周圍環(huán)境造成很大污染三是建筑工地往往地域狹窄建筑材料堆放場(chǎng)地十分緊張。 意義預(yù)拌混凝土就是混凝土攪拌與使用分離混凝土集中在攪拌站生產(chǎn)然后運(yùn)到工地使用一個(gè)攪拌站可以為半徑20 km 以內(nèi)的工地服務(wù)，由行政法規(guī)規(guī)定該范圍內(nèi)的施工工地必須使用預(yù)拌混凝土不得現(xiàn)場(chǎng)攪拌，這樣只要控制了攪拌站生產(chǎn)的混凝土的質(zhì)量，就可以對(duì)該范圍內(nèi)工地施工所用混凝土質(zhì)量進(jìn)行有效控制，同時(shí)施工場(chǎng)地緊

15、張及環(huán)保等一系列問(wèn)題也就都解決了。1.2 我國(guó)在混凝土運(yùn)輸行業(yè)取得的成績(jī)和存在的問(wèn)題我國(guó)混凝土攪拌運(yùn)輸車的產(chǎn)品起步較晚，到70年代才開始試生產(chǎn)。通過(guò)技術(shù)引進(jìn)與仿制，80年代以后就發(fā)展較快了，如華東建筑機(jī)械廠與日本萱場(chǎng)合作的MR45攪拌運(yùn)輸車，韶關(guān)挖掘機(jī)廠與日本極東合作開發(fā)的EA05-61A攪拌運(yùn)輸車等，我國(guó)的攪拌運(yùn)輸車在較短的時(shí)間內(nèi)便達(dá)到了國(guó)際上先進(jìn)的水平，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)混凝土機(jī)械已形成較大規(guī)模的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品性能有了較大提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。 取得的成績(jī)（1）形成一定的規(guī)模：我國(guó)混凝土機(jī)械行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)200多家，產(chǎn)品已形成多系列、多品種規(guī)格的局面，常規(guī)產(chǎn)品已基本能滿足施工需

16、要。各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件普遍得到了改善，生產(chǎn)能力進(jìn)一步增強(qiáng)。國(guó)外混凝土機(jī)械進(jìn)口數(shù)量逐年下降，120m3/h以下的攪拌站、125m3/h以下的輸送泵以及攪拌機(jī)等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)設(shè)備己占主導(dǎo)地位。（2）產(chǎn)品性能質(zhì)量進(jìn)一步提高：新產(chǎn)品開發(fā)速度進(jìn)一步加快，“以質(zhì)量求生存，以新產(chǎn)品求發(fā)展”已成為混凝土機(jī)械行業(yè)廠家的實(shí)際行動(dòng)。由于采用國(guó)際配套、全球采購(gòu)的方針，在設(shè)計(jì)和制造中采用國(guó)際名牌產(chǎn)品配套，使我國(guó)商品混凝土機(jī)械的性能和質(zhì)量上了一個(gè)新臺(tái)階。在新產(chǎn)品開發(fā)方面，各生產(chǎn)廠家為了滿足不同用戶的需求，加大市場(chǎng)覆蓋面，不斷增加系列產(chǎn)品的規(guī)格和品種，如華東建筑機(jī)械廠開發(fā)的240m3/h混凝土攪拌站和910m3混凝土攪拌輸送車

17、，長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司開發(fā)125m3混凝土泵和42m、47m臂混凝土輸送泵車，中建二局建筑機(jī)械總廠開發(fā)的30t散裝水泥輸送車等。這些大型商品混凝土機(jī)械的批量生產(chǎn)，滿足了國(guó)內(nèi)用戶需求，減少了進(jìn)口量。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，產(chǎn)品價(jià)格下降，用戶從中得到了實(shí)惠。 存在的問(wèn)題在大好形勢(shì)下，混凝土機(jī)械行業(yè)也存在一些帶普遍性的問(wèn)題：（1）技術(shù)創(chuàng)新能力較差。相當(dāng)一部分廠家由于自身技術(shù)水平的限制，產(chǎn)品更新和開發(fā)滯后，產(chǎn)品多年一貫制，品種規(guī)格較少，技術(shù)含量較低，仿制產(chǎn)品多、名牌產(chǎn)品少，有專利和特色的產(chǎn)品以及能出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品更少。（2）產(chǎn)品雷同、規(guī)格不全。新產(chǎn)品開發(fā)的機(jī)種和方式各企業(yè)大體相似，大多是跟在別人

18、后面模仿，真正擁有專利和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的東西不多。同其他機(jī)械行業(yè)一樣，混凝土機(jī)械行業(yè)同樣存在著重復(fù)的生產(chǎn)狀況，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)剩、銷售不暢，以降價(jià)作為促銷的手段，從而導(dǎo)致微利甚至無(wú)利可圖。與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)車、泵、站等大型設(shè)備均存在著品種單一、規(guī)格不全等狀況。(3)與國(guó)外差距明顯。國(guó)外混凝土攪拌站(樓)體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)，其微機(jī)控制技術(shù)成熟可靠，物料的配比、容量變更控制十分準(zhǔn)確有些攪拌站（樓）還增加了攪拌機(jī)動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)、混凝土物料稠度控制、除塵、消聲、廢水處理等裝置混凝土泵送技術(shù)日臻成熟，最大水平泵送距離達(dá)4000m，泵送量達(dá)180m3/h；產(chǎn)品多功能性增強(qiáng)。我國(guó)的混凝土攪拌及輸送機(jī)械盡管性能有了較大提

19、高，但在可靠性等方面與國(guó)外相比還有不小差距，主要體現(xiàn)在配套電器、液壓、氣動(dòng)元件等方面問(wèn)題較多。近年來(lái)，許多廠家均選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)元器件，對(duì)提高我國(guó)混凝土機(jī)械水平起到了非常重要的作用，但在多功能方面還無(wú)法與國(guó)外相比。加料工序攪拌桶作正向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)料工序 攪拌桶作正向轉(zhuǎn)動(dòng)換向工序攪拌桶從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)返回工序攪拌桶作正向轉(zhuǎn)動(dòng)卸料工序攪拌桶作反向轉(zhuǎn)動(dòng)1.3 混凝土運(yùn)輸車的核心部分混凝土運(yùn)輸車在生產(chǎn)生活中越來(lái)越多的被使用，而混凝土運(yùn)輸車?yán)锩孀詈诵牡牟糠志褪菧p速器，因此，減速器的性能決定了混凝土運(yùn)輸車的實(shí)用性。減速器的功能越優(yōu)異，混凝土運(yùn)輸車的工作效率就越高；同時(shí)決定運(yùn)輸車的工作效率的另外一方面就是攪拌車的轉(zhuǎn)向控

20、制系統(tǒng)。 混凝土運(yùn)輸車的減速器攪拌車使用的專用減速機(jī)不僅在外形上與傳統(tǒng)的減速機(jī)大不相同，而且由于屬于重載慢速傳動(dòng)且工況惡劣，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝也十分特殊。開發(fā)混凝土攪拌運(yùn)輸車用減速器，是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。從減速器的開發(fā)思路上，力求減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩能夠攪動(dòng)的攪拌罐攪動(dòng)容積范圍寬，適用的車輛廣，軸向尺寸短，工作噪聲低。進(jìn)行了結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)( 傳動(dòng)比、最大輸出轉(zhuǎn)矩、行星輪內(nèi)齒圈中心距、行星輪模數(shù)和數(shù)目)的確定，包括重要零件材料的選擇、箱體中部?jī)?nèi)齒圈的加工、變位齒輪的選擇和行星齒輪軸承材料和結(jié)構(gòu)的確定。 混凝土運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)主要分為液壓控制和電機(jī)控制兩個(gè)方面，本文介紹了電機(jī)控制

21、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前在實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的是液壓控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。并詳細(xì)介紹了液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素、優(yōu)缺點(diǎn)及日常維護(hù)等。2 混凝土運(yùn)輸車專用減速器的設(shè)計(jì)減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)7080年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱為增速器。選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)

22、，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。減速器是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。減速器是混凝土攪拌運(yùn)輸車的關(guān)鍵部件，要求軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，輸出轉(zhuǎn)矩大，可靠性高。目前，國(guó)產(chǎn)混凝土攪拌運(yùn)輸車均是采用國(guó)外的減速器，國(guó)外減速器技術(shù)已非常成熟， 并擁有豐富的制造經(jīng)驗(yàn)，且仍在致力于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、外形更小巧、轉(zhuǎn)矩更大的減速器。由于國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格高，供貨不及時(shí)，維修和技術(shù)服務(wù)不方便，不能完全滿足國(guó)內(nèi)混凝土攪拌運(yùn)輸車發(fā)展的需要。2.1 行星減速器的由來(lái)和開發(fā)思路混凝土運(yùn)輸車減速器的結(jié)構(gòu)與其它一般的

23、減速器結(jié)構(gòu)不同的是混凝土運(yùn)輸車減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的行星齒輪傳動(dòng)。行星輪的實(shí)物圖如圖2-1所示圖2-1 行星輪實(shí)物圖 行星減速器的由來(lái)行星顧名思義就是圍繞恒星轉(zhuǎn)動(dòng)，因此行星減速器就是如此，有兩個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的減速器。行星減速器是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，其性能可與其它軍品級(jí)行星減速器產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場(chǎng)合。主要用于塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，又可作為配套部件用于起重、挖掘、運(yùn)輸、建筑等行業(yè)。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是動(dòng)軸傳動(dòng)、合理利用內(nèi)嚙合、功率分流，這些特點(diǎn)決定了它必然具備下列優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力高傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)效率高、工作

24、可靠并易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成、分解和變速變向。 開發(fā)思路開發(fā)國(guó)產(chǎn)減速器，不僅可填補(bǔ)我國(guó)該產(chǎn)品的空白，掌握專用減速器開發(fā)和制造的關(guān)鍵技術(shù)，還可滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，為國(guó)家節(jié)約大量外匯。通過(guò)收集、比較和分析國(guó)外幾種混凝土攪拌運(yùn)輸車用減速器的結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)和外形尺寸等，發(fā)現(xiàn)國(guó)外的混凝土攪拌運(yùn)輸車用減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩能夠攪動(dòng)的攪拌罐攪動(dòng)容積有一定范圍，其結(jié)構(gòu)多采用兩級(jí)或三級(jí)行星傳動(dòng)。根據(jù)減速器的工作特點(diǎn)，要開發(fā)的減速器需從以下幾點(diǎn)考慮:（1）減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩能夠攪動(dòng)的攪拌罐容積范圍應(yīng)選擇混凝土攪拌運(yùn)輸車生產(chǎn)廠家主導(dǎo)產(chǎn)品的容積范圍。（2）減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩能夠攪動(dòng)的攪拌罐容積范圍盡量寬，以適用于多種攪動(dòng)容積

25、的車輛，使減速器用途廣。（3）減速器的軸向尺寸盡量短，以方便攪拌罐的安裝。（4）工作噪聲低。因此，我們決定開發(fā)兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，適用于810 m3 攪動(dòng)容積的減速器。2.2 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土攪拌運(yùn)輸車攪拌筒(罐)的設(shè)計(jì)容積為810m3，最大安裝角度12°，工作轉(zhuǎn)速24r/min和1012r/min(卸料時(shí)的反向轉(zhuǎn)速)；減速器設(shè)計(jì)傳動(dòng)比1311，最大輸出轉(zhuǎn)矩60 kN·m，要求傳動(dòng)效率高、密封性好、噪聲低、互換性強(qiáng)。主要包括前蓋組件、被動(dòng)輪組件、第一級(jí)行星輪總成、第二級(jí)行星輪總成、機(jī)體中部組件和法蘭盤組件6大部分。機(jī)體間采用螺栓和銷釘連接與定位，機(jī)體與內(nèi)齒圈之間采用

26、彈性套銷的均載機(jī)構(gòu)。為便于用戶在使用時(shí)裝配與拆卸，減速器主軸線與安裝面設(shè)計(jì)有15°的傾角，法蘭盤軸線可以向X、Y和Z方向擺動(dòng)±6°，并選用專用球面軸承作為支承。軸承裝入行星輪中，彈簧擋圈裝在軸承外側(cè)且軸向間隙0.2mm，減速器最大外形尺寸467mm×460mm×530 mm，總質(zhì)量(不含油)為290kg。水泥攪拌運(yùn)輸車的攪拌裝置的動(dòng)力配置共有兩種形式，一種為專用發(fā)動(dòng)機(jī)形式，另一種為共用發(fā)動(dòng)機(jī)形式。選專用發(fā)動(dòng)機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是使攪拌和行使的動(dòng)力各自獨(dú)立供應(yīng)，這有利于保證行駛和攪拌運(yùn)輸?shù)男阅?。另外，即使行使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，攪拌裝置仍能安全卸料。這種動(dòng)力裝

27、置也使攪拌裝置與承載底盤之間沒有動(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。但這種裝置的缺點(diǎn)也很多。首先使安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝布置困難。選用專用發(fā)動(dòng)機(jī)也使上車重量增加，對(duì)混凝土裝載量造成損失。專用發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲較大，不利于環(huán)保。由于專用發(fā)動(dòng)機(jī)具有以上的缺點(diǎn)，因此一般只在9m3以上的攪拌運(yùn)輸車才用。若選擇共用發(fā)動(dòng)機(jī)配置，它的攪拌驅(qū)動(dòng)動(dòng)力引自共用的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，由于不再為攪拌裝置單獨(dú)設(shè)置動(dòng)力設(shè)備，所以使這種動(dòng)力配置的攪拌運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)低。由于整車省去這部分設(shè)備的重量（一般專用發(fā)動(dòng)機(jī)及其燃油箱等的總重量約500kg），因而可提高攪拌筒對(duì)混凝土的有效裝載量，所以這種動(dòng)力配置必需考慮共用

28、發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力儲(chǔ)備能力，以免影響底盤的正常行駛性能，因?yàn)閷?duì)選用普通載重汽車底盤來(lái)說(shuō)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率是根據(jù)汽車牽引能力業(yè)以確定的。所以這種動(dòng)力配置的確定應(yīng)結(jié)合底盤的選擇，綜合考慮行駛、攪拌兩者的功率要求和承載要求，作到所選載重汽車能同時(shí)達(dá)到上述兩方面的要求而無(wú)彼此的干擾。對(duì)以上兩種動(dòng)力配置的形式經(jīng)過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)對(duì)8m3的攪拌運(yùn)輸車只要所選底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的功率滿足要求，選用共用發(fā)動(dòng)機(jī)比選用專用發(fā)動(dòng)機(jī)更有利。 減速器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該減速器采用3級(jí)減速方案：第一級(jí)為高速圓柱齒輪傳動(dòng)，其余兩級(jí)為NGW型行星齒輪傳動(dòng)。其中，第二、三級(jí)分別有3個(gè)和4個(gè)中空式行星輪，行星輪安裝在單臂式行星架上，行星架浮動(dòng)且采用滾動(dòng)軸承

29、作為支承；第二級(jí)行星架與法蘭盤之間采用鼓形齒雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器連接，混凝土攪拌運(yùn)輸車減速器對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面磨損等要求十分苛刻，因此合理地選擇變位系數(shù)和進(jìn)行修形計(jì)算十分重要。NGW行星輪是行星齒輪傳動(dòng)的一種型式，常用的還有NGWN和NW型等行星齒輪傳動(dòng)，NGW型行星傳動(dòng)由內(nèi)嚙合(N)、公用行星輪(G一同時(shí)參與內(nèi)、外嚙合)和外嚙合(w)組成。由于這種傳動(dòng)中基本構(gòu)件是兩個(gè)中心輪和一個(gè)行星架，故又稱為2KH型行星傳動(dòng)。由NGW型行星傳動(dòng)構(gòu)成的減速器與普通齒輪減速器相比，體積可減少l/21/4，效率可達(dá)9899在圖2-2中，各行星輪均布在中心輪四周。幾個(gè)行星輪既可共同分擔(dān)載荷，以減

30、少齒輪尺寸，又可使嚙合處的徑向分力與行星輪公轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力相平衡，減小主軸承內(nèi)的作用力，以增加傳動(dòng)的平穩(wěn)性。另外由于采用了內(nèi)嚙合，行星輪處在內(nèi)齒圈內(nèi)，同時(shí)其輸人軸和輸出軸在同一軸線上，所以提高了空間利用率，使行星減速器徑向尺寸非常緊湊， 因而在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中得到了普遍應(yīng)用。在設(shè)計(jì)時(shí)，為使行星傳動(dòng)具有尺寸小、承載能力高并符合給定的傳動(dòng)比，必須合理選擇行星輪的個(gè)數(shù)和各個(gè)齒輪的齒數(shù)。為此應(yīng)滿足傳動(dòng)比條件、同心條件、裝配條件和鄰接條件。圖2-2 NGW型行星齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖a-小中心輪； b-大中心輪（內(nèi)齒輪或內(nèi)齒圈）； c-行星輪； H-行星架 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖2-3，其動(dòng)力傳

31、遞路線為：液壓馬達(dá)帶動(dòng)輸入齒輪第級(jí)太陽(yáng)輪第級(jí)行星輪第級(jí)太陽(yáng)輪第級(jí)行星輪輸出齒輪輸出法蘭盤。圖2-3 減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:（1）行星架采用了擠齒加過(guò)盈連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小。一般行星輪減速器未采用這種連接方式。（2）行星架與輸出法蘭盤采用鼓形齒聯(lián)軸器連接，鼓形齒受力情況好，強(qiáng)度和壽命較直齒高，浮動(dòng)靈敏，允許有一定的傾斜角，可提高浮動(dòng)均載效果。（3）輸出軸上采用了外球面雙列滾珠軸承，能夠承受大負(fù)荷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎，可使輸出法蘭盤軸向傾斜±6°，滿足了使用要求。（4）第、級(jí)行星齒輪軸承均采用了無(wú)內(nèi)圈雙列圓柱滾子軸承，軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力大。（5）第、級(jí)行星架

32、和太陽(yáng)輪均為浮動(dòng)件，傳遞給各行星輪的作用力相等，均載作用效果好。（6）全部齒輪采用直齒圓柱齒輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工。 減速器的結(jié)構(gòu)圖如圖2-4所示為減速器的結(jié)構(gòu)圖圖2-4 減速器的結(jié)構(gòu)圖1-輸入齒輪；2-一級(jí)行星輪；3-前蓋內(nèi)齒圈；4-二級(jí)行星輪；5-機(jī)座；6-法蘭盤；7-球面軸承；8-二級(jí)行星架；9-二級(jí)行星齒圈；10-二級(jí)行星輪；11-一級(jí)行星架；12-螺栓；13-一級(jí)太陽(yáng)輪；14-被動(dòng)齒輪；15-主軸。2.3 技術(shù)參數(shù)的確定減速器的參數(shù)要根據(jù)混凝土運(yùn)輸車的需求來(lái)確定，參數(shù)不僅要滿足混凝土運(yùn)輸車的整體的尺寸和減速效果，還要滿足自身的剛度和強(qiáng)度需求。 傳動(dòng)比的確定根據(jù)混凝土攪拌運(yùn)輸車的工作情況

33、，攪拌罐的最大工作轉(zhuǎn)速n2為20r/min，驅(qū)動(dòng)減速器的液壓馬達(dá)最大輸出轉(zhuǎn)速n1為2700 r/min，減速器所需的最大傳動(dòng)比為:傳動(dòng)比的分配；開發(fā)的減速器傳動(dòng)比較大, 將其分成兩級(jí)傳動(dòng)比:第級(jí)最大傳動(dòng)比：第級(jí)最大傳動(dòng)比：在多級(jí)行星輪傳動(dòng)中，第級(jí)傳動(dòng)比一般為9左右，第級(jí)傳動(dòng)比一般為5.6左右，上述傳動(dòng)比超過(guò)了該范圍，而傳動(dòng)比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致箱體外形尺寸大。因此，將第、級(jí)行星輪傳動(dòng)比i1、i2 降低，增加一級(jí)傳動(dòng)比小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的圓柱齒輪傳動(dòng)i3。根據(jù)太陽(yáng)輪強(qiáng)度條件和推薦的最小齒數(shù)，行星輪和內(nèi)齒圈常用齒數(shù)的搭配，總傳動(dòng)比為:總傳動(dòng)比 減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩的確定由試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，攪拌罐所需單位驅(qū)動(dòng)功率W約為

34、812kW/m3(取10)。減速器一般最大輸出轉(zhuǎn)速n為1420r/min，取中間值16r/min，攪拌罐容積為10m3時(shí)的最大輸出轉(zhuǎn)矩為:取整數(shù)為60000N·m 行星輪內(nèi)齒圈中心距減速器外形尺寸主要由內(nèi)齒圈的節(jié)圓直徑或中心距決定，為使箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于鑄造和加工，第、級(jí)行星輪內(nèi)齒圈中心距取相同尺寸。式中：-使用系數(shù)，取1.35； -第級(jí)輸出轉(zhuǎn)矩； -齒圈寬系數(shù) 行星輪模數(shù)的確定第級(jí)模數(shù) 第級(jí)模數(shù) 圓整后，第級(jí)行星輪模數(shù)取3，第級(jí)取4.5。 行星輪數(shù)目的確定根據(jù)鄰接條件，行星輪數(shù)目應(yīng)滿足:式中：np-行星輪數(shù)目 rag-行星輪齒頂圓半徑 aag-行星輪和太陽(yáng)輪嚙合中心距由計(jì)算得第級(jí)行

35、星輪數(shù)目nP2=3.2，第級(jí)行星輪數(shù)目nP1=3.8，取整后，第級(jí)行星輪數(shù)為3，第級(jí)行星輪數(shù)為4。根據(jù)行星輪裝配條件，檢驗(yàn)第、級(jí)齒數(shù)和與行星輪數(shù)目之比均為整數(shù)，行星輪裝配時(shí)不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)位現(xiàn)象。減速器的基本技術(shù)參數(shù)見表1表1 減速器技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式單級(jí)圓柱齒輪加雙級(jí)行星輪傳動(dòng)總傳動(dòng)比131.5兩級(jí)行星輪內(nèi)齒圈中心距/mm176最大輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）60000行星輪個(gè)數(shù)第級(jí)3第級(jí)4最大輸出轉(zhuǎn)速（r/min）20行星輪模數(shù)第級(jí)3第級(jí)4.5綜合以上多有的條件列出一個(gè)表2，表2為減速器各級(jí)齒輪參數(shù)表2 減速器各級(jí)齒輪參數(shù)零件名稱齒數(shù)模數(shù)/mm壓力角/（°）變位系數(shù)齒根圓直徑/mm齒頂圓

36、直徑/mm輸入齒輪342.5200.528192.42被動(dòng)齒輪672.5200.215162.3173.4一級(jí)太陽(yáng)輪133200.58635.2247.88一級(jí)行星輪523200.5194151.6164.48前蓋內(nèi)齒圓1193200.52354.9342二級(jí)太陽(yáng)輪144.5200.94560.579.44二級(jí)行星輪314.5200.273130.5149.5二級(jí)行星齒圈784.5200.3209366.26346.92.4 零件材料的選擇 重要零件材料的選擇箱體、前蓋、第、級(jí)行星架和法蘭盤均要承受較大負(fù)載，箱體壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料的選擇即要強(qiáng)度高又要鑄造性能、加工性能和減振性能好。我們采用兩

37、種材料進(jìn)行最大應(yīng)力和位移變形的強(qiáng)度分析和比較，最終確定了箱體、前蓋、法蘭盤的材料為鑄鐵，第、級(jí)行星架的材料為鑄鋼。第級(jí)行星輪承受的轉(zhuǎn)矩比第級(jí)齒輪和輸出齒輪承受的轉(zhuǎn)矩小，根據(jù)這一特點(diǎn)，兩級(jí)行星齒輪選擇了不同的合金鋼材料。 箱體中部?jī)?nèi)齒圈的加工箱體中部帶內(nèi)齒圈，為便于箱體加工和保證內(nèi)齒圈的強(qiáng)度，將箱體和內(nèi)齒圈分成兩件結(jié)構(gòu)，箱體和內(nèi)齒圈采用過(guò)盈連接，周邊鉆孔配圓柱銷，增加周向力矩。 位齒輪的選擇為減小齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸，減輕重量，提高齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度，所有齒輪均采用正變位齒輪。2.4.4 行星齒輪軸承材料和結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)行星齒輪軸承的工作情況，為提高軸承內(nèi)座圈的韌性和抗沖擊的能力，并滿足耐

38、磨性，軸承材料未采用常用的軸承鋼，而采用優(yōu)質(zhì)合金鋼。為防止軸承內(nèi)座圈肩部承受軸向力時(shí)斷裂，肩部寬度比常用的寬。2.5 行星輪系的優(yōu)化設(shè)計(jì)以重量最輕為目標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)變量的確定行星齒輪減速器的重量可取太陽(yáng)輪和c個(gè)行星輪重量之和來(lái)代替，因此目標(biāo)函數(shù)可簡(jiǎn)化為：式中： 中心輪1的齒數(shù)；m 模數(shù)，單位為(mm)；b 齒寬，單位為(mm)；c 行星輪2的個(gè)數(shù)；u 輪系的傳動(dòng)比。影響目標(biāo)函數(shù)的獨(dú)立參數(shù)應(yīng)列為設(shè)計(jì)變量，即在通常情況下，行星輪個(gè)數(shù)可以根據(jù)機(jī)構(gòu)類型事先選定，這樣，設(shè)計(jì)變量為：目標(biāo)函數(shù)為： 約束條件的建立（1）小齒輪不根切，得：（2）限制齒寬最小值，得：（3）限制模數(shù)最小值，

39、得：（4）限制齒寬系數(shù)b/m的范圍：，得：（5）滿足接觸強(qiáng)度要求，得：式中： 許用接觸應(yīng)力。（6）滿足彎曲強(qiáng)度要求，得：式中：、 齒輪的齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)； 許用彎曲應(yīng)力。3 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)混凝土運(yùn)輸車是為了把混凝土從攪拌站進(jìn)料然后通過(guò)運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行卸料，因此混凝土運(yùn)輸車關(guān)鍵的一部分是進(jìn)行控制攪拌桶的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到進(jìn)料和出料！因此需要一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)控制混凝土運(yùn)輸車攪拌桶的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。3.1 電機(jī)控制轉(zhuǎn)向 三相電三相交流電是電能的一種輸送形式，簡(jiǎn)稱為三相電。三相交流電源，是由三個(gè)頻率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流電勢(shì)組成的電源。三相交流電的用途很多，工業(yè)中大部分的

40、交流用電設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)，都采用三相交流電，也就是經(jīng)常提到的三相四線制。而在日常生活中，多使用單相電源，也稱為照明電。當(dāng)采用照明電供電時(shí)，使用三相電其中的一相對(duì)用電設(shè)備供電，例如家用電器，而另外一根線是三相四線之中的第四根線，也就是其中的零線，該零線從三相電的中性點(diǎn)引出。“三相電”的概念是：線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)線切割磁力線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它的變化規(guī)律可用正弦曲線表示。如果我們?nèi)∪齻€(gè)線圈，將它們?cè)诳臻g位置上互相差120度角，三個(gè)線圈仍舊在磁場(chǎng)中以相同速度旋轉(zhuǎn)，一定會(huì)感應(yīng)出三個(gè)頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于三個(gè)線圈在空間位置互相差120度角，故產(chǎn)生的電流亦是三相正弦變化，稱為三相正弦交流電。工業(yè)設(shè)

41、備許多地方采用三相供電，如三相交流電動(dòng)機(jī)等。任兩相之間的電壓都是380VAC，任一相對(duì)中性點(diǎn)的電壓都是220VAC。分為A相，B相，C相。線路上用L1，L2，L3來(lái)表示。（三相交流電因用途不同還有660VAC和6000VAC供電等）。能產(chǎn)生幅值相等、頻率相等、相位互差120°電勢(shì)的發(fā)電機(jī)稱為三相發(fā)電機(jī)；以三相發(fā)電機(jī)作為電源，稱為三相電源；以三相電源供電的電路，稱為三相電路。U、V、W稱為三相，相與相之間的電壓是線電壓，電壓為380V。相與中性點(diǎn)之間的電壓稱為相電壓，電壓是220V。零線與中性點(diǎn)聯(lián)接和任意一條火線連接，用以提供單相電源。 攪拌桶的三相電控制轉(zhuǎn)向原理攪拌機(jī)的正反轉(zhuǎn)的工作原

42、理其實(shí)就是改變?nèi)嚯娏鞯南嘈?，從而?shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。其實(shí)說(shuō)白了就是利用接觸器或倒順開關(guān)來(lái)改變相序（其實(shí)就是換線的位置），假設(shè)正轉(zhuǎn)的三相順序是ABC，而反轉(zhuǎn)時(shí)就是CAB，也可能是ACB了。不過(guò)用倒順開關(guān)來(lái)控制正反轉(zhuǎn)線路比較簡(jiǎn)單，但是不安全，尤其是在重負(fù)荷的情況下，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流會(huì)較大，容易造成燒毀倒順開關(guān)而造成人身意外傷害事故，建議使用交流接觸器控制，但控制線路稍顯復(fù)雜，在以后的維修方面會(huì)產(chǎn)生一定的問(wèn)題。但為了生產(chǎn)安全，建議使用后者的控制方法。 電機(jī)控制轉(zhuǎn)向的現(xiàn)狀我國(guó)國(guó)內(nèi)很少生產(chǎn)帶電控油門發(fā)動(dòng)機(jī)的混凝土攪拌運(yùn)輸車底盤，因而針對(duì)電控油門發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)的電液控制系統(tǒng)并不能在實(shí)際中得到應(yīng)用。傳統(tǒng)的砼攪拌

43、運(yùn)輸車操縱控制系統(tǒng)主要采用軟軸控制器、機(jī)械連桿加軟軸操縱控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作可靠性差，各聯(lián)結(jié)緊固件容易松動(dòng)。另外，這些操作系統(tǒng)都不能精確地控制攪拌筒的轉(zhuǎn)速，特別是在運(yùn)輸過(guò)程中容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率過(guò)多損耗而降低汽車底盤的行駛性能。為了提高砼攪拌運(yùn)輸車操縱控制系統(tǒng)的可靠性、安全性，同時(shí)為了操作更加靈活方便，電液控砼攪拌運(yùn)輸車操縱系統(tǒng)用于實(shí)際使用中。此系統(tǒng)主要有R E X O C H公司開發(fā)的A4VTG EP系統(tǒng)和S A U E R公司開發(fā)的T M 系統(tǒng)。該操縱控制系統(tǒng)對(duì)汽車底盤的要求是發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制必須采用電子調(diào)速器，即電控油門。電控油門方式在進(jìn)口底盤已被廣泛應(yīng)用，特別是排放達(dá)到歐洲號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)

44、機(jī)基本上采用電控油門，但國(guó)內(nèi)卻很少生產(chǎn)這種底盤，而且近階段大量推廣也不太可能（盡管SAUER 公司也開發(fā)出了用于手動(dòng)油門的電控系統(tǒng)，但只是通過(guò)液壓系統(tǒng)的局部調(diào)速，而發(fā)動(dòng)機(jī)油門仍采用機(jī)械操縱，這樣的唯一好處是能保證拌筒的恒速，但并不能給使用者帶來(lái)真正意義上的方便）。如果僅僅依賴液壓系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)速，那么調(diào)速范圍太??；而另一種方案，液壓系統(tǒng)采用電液比例調(diào)節(jié)，油門采用機(jī)械調(diào)節(jié)，該方式不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的優(yōu)越性，同時(shí)也給操縱帶來(lái)麻煩，也很難推廣應(yīng)用。也有另外一種改進(jìn)的方案。是根據(jù)S A U E R 公司的T M 電控系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明對(duì)這種新型的砼攪拌運(yùn)輸車控制系統(tǒng)的改進(jìn)。從TMMP089 電控比例控制專用泵

45、的控制油路引出油壓為3.5MPa 的壓力油作為動(dòng)力源，在原有的閉式系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套比例控制系統(tǒng)（比例換向閥4 W E 6 E - 1 2 4 N J 、液壓缸Y G X 2 0 - F A -T），通過(guò)比例換向閥控制液壓油缸控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門拉桿，這樣便實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的電液比例控制，與液壓泵排量的比例控制相結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。 電機(jī)控制的工作原理砼攪拌運(yùn)輸車電控制器有駕駛室控制器和遙控器兩種方式。電控制器裝有專用的控制模塊，控制線連接屬于機(jī)械固定接觸式，性能安全可靠?？刂破餍o的每檔位置都對(duì)應(yīng)著攪拌筒的轉(zhuǎn)速和旋向。每檔位都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流設(shè)定值，通過(guò)操作旋鈕傳給泵的電磁閥，一個(gè)對(duì)應(yīng)的

46、控制壓力就會(huì)在伺服活塞腔內(nèi)建立，從而推動(dòng)伺服活塞并調(diào)整斜盤角度以控制油泵的幾何排量，根據(jù)泵的輸入速度變化而輸入的泵流量決定了馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速，即減速箱的輸入轉(zhuǎn)速。為了達(dá)到拌筒的恒速要求，減速箱的速度傳感器記錄下的實(shí)際速度作為一個(gè)反饋?zhàn)兞總鹘o控制器，在控制器內(nèi)基于設(shè)定值比較和調(diào)整實(shí)際值，直到兩個(gè)速度值相同，從而使液壓泵輸出流量被控制在恒定值?？刂破骺梢詫?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制以調(diào)整液壓泵的輸入轉(zhuǎn)速，同時(shí)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)急停按鈕，以保證砼攪拌運(yùn)輸車的工作安全可靠。 電機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的電控，給使用者帶來(lái)方便。這種新型操縱控制系統(tǒng)的砼攪拌運(yùn)輸車在方圓集團(tuán)專用汽車廠已試制成功，經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)際應(yīng)用

47、，性能穩(wěn)定、可靠，市場(chǎng)開始逐漸接受，其大量推廣應(yīng)用已成為可能。這種新型的操縱控制系統(tǒng)主要采用電液控制元件，對(duì)攪拌筒的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)整控制，通過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精確恒速控制，由此帶來(lái)下列好處。（1）車輛在運(yùn)輸過(guò)程中攪拌筒不隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速負(fù)載的變化而變化，可穩(wěn)定工作在設(shè)定的低轉(zhuǎn)速下，大大降低了能耗。（2）因攪拌筒轉(zhuǎn)速恒定，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)，延長(zhǎng)了傳動(dòng)元件（泵馬達(dá)減速器）的壽命，提高了系統(tǒng)的可靠性且筒體磨損小，延長(zhǎng)了其使用壽命。（3）攪拌筒低速穩(wěn)定工作，降低了噪聲輻射，避免了骨料破碎、離析，提高了砼的質(zhì)量，且采用恒速控制可延伸輸送距離，相應(yīng)擴(kuò)大了用戶群。（4）精確的控制便于計(jì)量和科學(xué)管理。（5）因攪拌筒低

48、速穩(wěn)定工作，提高了司機(jī)對(duì)車輛在加減速過(guò)程中的可控性和舒適性，有利于防止事故發(fā)生。（6）駕駛室控制器和遠(yuǎn)程控制器面板設(shè)計(jì)相同，功能近似。面板上無(wú)任何字符、數(shù)值，用圖案表達(dá)旋轉(zhuǎn)方向，用指示條寬窄表達(dá)速度快慢，簡(jiǎn)單易懂。（7）系統(tǒng)面板上的分級(jí)旋紐開關(guān)使得精確計(jì)量和產(chǎn)品質(zhì)量控制成為可能。分級(jí)旋紐開關(guān)結(jié)合閉環(huán)速度控制，重復(fù)性好。該系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是在手動(dòng)油門發(fā)動(dòng)機(jī)底盤實(shí)現(xiàn)砼攪拌運(yùn)輸車拌筒的電控操縱。且成本增加很少（比例閥、小液壓缸各一個(gè)加幾根油管，成本僅數(shù)百元），生產(chǎn)廠家及用戶均能接受。3.2 液壓控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)維護(hù)和常見故障排除液壓系統(tǒng)是混凝土攪拌運(yùn)輸車上車部分核心工作部件，其性能直接決定著

49、整車的工作性能，它的正常運(yùn)行是攪拌車良好技術(shù)狀況的一個(gè)重要標(biāo)志。因此，作好液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與合理使用維護(hù)顯得尤為重要。液壓控制系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過(guò)控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作，完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。 液壓傳動(dòng)基本原理液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來(lái)工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過(guò)兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其他的液壓泵還有葉

50、片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時(shí)候主要需要注意的問(wèn)題包括消耗的能量、效率、降低噪音。液壓執(zhí)行元件是用來(lái)執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能，從而對(duì)外做功。液壓控制元件用來(lái)控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對(duì)流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃骷撵`活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這

51、些元件包括管路和管接頭、油箱、過(guò)濾器、蓄能器和密封裝置。通過(guò)以上的各個(gè)器件，我們就能夠建設(shè)出一個(gè)液壓回路。所謂液壓回路就是通過(guò)各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo)，我們能夠設(shè)計(jì)不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。雙向（伺服）變量柱塞液壓泵、定量柱塞液壓馬達(dá)以及油箱、冷卻器、濾油器、膠管等輔件組成。實(shí)際使用中，一般將油箱、閘閥、冷卻器、冷卻器旁通閥集成一個(gè)整體，有利于安裝。動(dòng)力通過(guò)底盤取力器傳送給液壓泵-液壓馬達(dá)-減速機(jī)-攪拌筒，使攪拌筒實(shí)現(xiàn)裝料、攪動(dòng)、卸料等功能。這個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓-機(jī)械混合式驅(qū)動(dòng)裝置，液壓系統(tǒng)是中間環(huán)節(jié)，其工作原理見圖3-2。液壓系

52、統(tǒng)是一個(gè)閉式液壓系統(tǒng)，采用了手動(dòng)伺服變量柱塞泵（以下簡(jiǎn)稱主泵）容積式無(wú)級(jí)調(diào)速。系統(tǒng)除了為完成工作所必須的主回路（由主泵和定量柱塞液壓馬達(dá)組成）外，還有與主泵同軸設(shè)置并裝成一體的輔助泵（齒輪泵）和由它組成的輔助低壓補(bǔ)油吸油回路以及冷卻回油管路等。輔助泵一路通過(guò)兩個(gè)單向閥向主回路低壓區(qū)補(bǔ)油；一路經(jīng)排量控制閥與調(diào)節(jié)主泵斜盤傾角的伺服液壓缸相通，組成液壓泵的伺服變量機(jī)構(gòu)油路；還有一路是經(jīng)集成閥塊中的梭形閥、低壓溢流閥進(jìn)入主泵和定量柱塞液壓馬達(dá)（以下簡(jiǎn)稱馬達(dá)）殼體，經(jīng)回油管路及冷卻器回油箱，對(duì)工作中的主泵和馬達(dá)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻保護(hù)。圖3-1 閉式回路液壓系統(tǒng)圖圖3-2 液壓的工作原理圖1-手動(dòng)伺服變量柱塞

53、泵；2-主回路（高壓管路）；3-泵馬達(dá)聯(lián)接管路；4-集成閥塊；5-定量柱塞馬達(dá)；6-主油路測(cè)壓表；7-回油管路；8-補(bǔ)油吸油回路；9-真空表；10-濾油器；11-油箱；12-冷卻器為實(shí)現(xiàn)攪拌筒變速和換向等功能，在主回路中設(shè)置手動(dòng)變量控制閥。它是主泵斜盤伺服液壓缸的隨動(dòng)閥，與主泵斜盤配合控制其排油量，它與主泵做成一體。工作中，可根據(jù)攪拌筒的不同工況操作此控制閥的手柄，實(shí)現(xiàn)攪拌筒的速度和轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。此閥的操作手柄從中間位置向左、右的操作方向和幅度，相應(yīng)控制主泵的斜盤方位和傾擺角度，決定主泵的排油方向和排油流量，從而通過(guò)馬達(dá)的轉(zhuǎn)換控制攪拌筒的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。因?qū)匐S動(dòng)控制，主泵流量的變化是連續(xù)的，從而可實(shí)現(xiàn)

54、對(duì)攪拌筒的無(wú)級(jí)調(diào)速。但為方便準(zhǔn)確掌握不同工況時(shí)攪拌筒需要的轉(zhuǎn)速，一般在控制操作面板上相應(yīng)注明加料、攪拌-攪動(dòng)-停止-卸料四個(gè)位置，以示手柄應(yīng)該操作的幅度。如圖3-1所示。在主回路中，為了保證閉式傳動(dòng)系統(tǒng)的正常工作，還設(shè)置了由兩個(gè)高壓溢流閥、一個(gè)梭形閥和一個(gè)低壓溢流閥組成的集成閥塊，安裝在液壓馬達(dá)上。兩個(gè)高壓溢流閥不僅可以避免主回路在任何一個(gè)方向超載時(shí)造成對(duì)主泵或馬達(dá)的損壞，而且可起到制動(dòng)作用。梭形閥在系統(tǒng)工作時(shí)給主回路低壓區(qū)提供一個(gè)溢流通道，并由低壓溢流閥保持低壓區(qū)壓力，同時(shí)也使溢流油流入冷卻油路。冷卻油路用于帶走主泵和馬達(dá)在工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量，保證它們的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其油流由輔助泵的溢流閥和集成

55、閥塊中的低壓溢流閥供給，在流經(jīng)主泵和馬達(dá)的殼體后經(jīng)冷卻器實(shí)現(xiàn)降溫。當(dāng)主泵空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，梭形閥由回位彈簧保持中間封閉位置，輔助液壓泵的輸出油，將直接從主泵溢流閥供給主泵殼體冷卻，冷卻油不再進(jìn)入馬達(dá)殼體。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素根據(jù)液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個(gè)原理圖是用液壓機(jī)械符號(hào)來(lái)表示的。之后通過(guò)計(jì)算選擇液壓器件，進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。這個(gè)過(guò)程中，原理圖的繪制是最關(guān)鍵的。它決定了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)劣。液壓傳動(dòng)的應(yīng)用性是很強(qiáng)的，比如裝卸堆碼機(jī)液壓系統(tǒng)，它作為一種倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械，在現(xiàn)代化的倉(cāng)庫(kù)里利用它實(shí)現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機(jī)械化工

56、作。也可以應(yīng)用在萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實(shí)踐中。這些系統(tǒng)的特點(diǎn)是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。液壓作為一個(gè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)，在未來(lái)更是有廣闊的前景。隨著計(jì)算機(jī)的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，這樣就能夠在更多的場(chǎng)合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預(yù)期的控制任務(wù)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)性能可靠，攪拌運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓泵、液壓馬達(dá)、減速機(jī)、油散熱器、油管及接頭等組成，是整車十分關(guān)鍵的系統(tǒng)。當(dāng)預(yù)拌砼裝入攪拌罐內(nèi)以后，須按規(guī)定時(shí)間內(nèi)卸到工作面上，在此期間必須不停地?cái)噭?dòng)，以防砼產(chǎn)生初凝和離析，從而保證砼的勻質(zhì)性。若液壓傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障致使攪拌罐不能轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌罐內(nèi)的砼就會(huì)凝固，甚至?xí)饠嚢韫迗?bào)廢。因此，對(duì)攪拌運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須十分可靠，液壓泵和液壓馬達(dá)壓力、排量、扭矩須做認(rèn)真匹配計(jì)算，并設(shè)計(jì)較高安全系數(shù)；減速機(jī)扭矩須有較大的富余量；油散熱器及其溫控開關(guān)性能須十分穩(wěn)定，并設(shè)計(jì)溫開關(guān)保護(hù)電路以延長(zhǎng)其壽命；液壓泵、液壓馬達(dá)、減速機(jī)須選擇性能穩(wěn)