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第7章系统总成.doc

大型矿用自卸车静液压传动系统设计【4张CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】

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大型矿用自卸车静液压传动系统设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】.rar

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第8章液压系统性能验算.doc---(点击预览)

第7章系统总成.doc---(点击预览)

第6章制动性能分析.doc---(点击预览)

第5章举升液压系统的设计.doc---(点击预览)

第4章液压转向系统的设计.doc---(点击预览)

第3章液压驱动系统的设计.doc---(点击预览)

第2章主要技术参数及对系统的要求.doc---(点击预览)

举升与转向组合系统原理图.dwg

柴油机与泵装配图.dwg

液压传动系统图.dwg

液压驱动系统原理图.dwg

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关键词：: 大型卸车液压传动系统设计全套 cad 图纸毕业论文答辩优秀优良

资源描述：

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

第1章绪论1

1．1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展1

1．2 现代液压技术的发展2

1．3 大型矿用自卸车用静液压驱动的可行性与优越性3

1．4 本设计的任务和目标4

第2章主要技术参数及对液压系统的要求5

2．1 主要技术参数5

2．2 主机对液压系统的要求5

第3章静液压驱动系统的设计6

3．1 车辆行走机构对液压传动系统的要求6

3．2 液压驱动系统的型式6

3.2.1 容积调速系统6

3.2.2 功率分流液压调速系统7

3．3 行走驱动系统性能的主要参数7

3．4 静液压驱动系统方案的确定8

3.4.1 液压驱动系统的型式8

3.4.2 液压驱动系统传动方案12

3．5 液压传动系统的设计计算12

3.5.1 确定液压系统的工作压力13

3.5.2 液压传动参数及性能的计算13

3.5.3 辅助装置21

3．6 拟定驱动液压系统工作原理图23

3．7 液压元件的选择和设计25

第4章液压转向系统的设计27

4．1 转向系统的基本要求27

4．2 转向方式及转向随动系统方框图27

4.2.1 轮式车辆转向方式27

4.2.2 转向随动系统方框图28

4．3 液压转向系统方案的选择28

4．4 液压转向系统设计计算29

4.4.1 转向阻力矩的计算29

4.4.2 转向油缸参数的确定30

4.4.3 转向器参数的确定32

4.4.4 油泵参数的确定33

4．5 拟定液压转向系统工作原理图33

第5章液压举倾系统的设计35

5．1 概述35

5．2 举倾系统的限速措施35

5．3 液压举倾系统的设计计算36

5.3.1 倾卸油缸行程及内径的计算37

5.3.2 倾卸油缸容积及油泵的计算39

5．4 拟定液压举倾系统工作原理图39

第6章制动性能分析41

6．1 制动力矩和制动力41

6.1.1 前轮制动力矩和制动力41

6.1.2 后轮制动力矩和制动力42

6．2 前后轮附着力及滚动阻力42

6．3 制动加速度和制动距离43

第7章系统总成45

7．1 液压转向系统和举升系统的组合45

7.1.1 系统的组合45

7.1.2 举升转向组合系统元件的选择47

7．2 大型矿用自卸车静液压传动系统的总成47

7．3 静液压传动系统动力来源传动装置的选择50

第8章液压系统性能验算51

8．1 液压系统压力损失51

8．2 液压系统的发热温升52

8.2.1 液压系统的发热功率52

8.2.2 液压系统的散热功率53

8．3 液压系统冲击压力54

结论57

致谢58

参考文献59

附录60

摘要

大型矿用自卸车是现代矿山企业重要的运输工具之一，目前普遍使用的是大型电动轮自卸车，已暴露出其体积庞大、重量大、故障率高等缺点。由于静液压传动具有工作平稳、冲击小、重量轻、无级调速及调速范围大、易于实现自动化、在恶劣工作条件下相对电传动性能更可靠等优点，近年来发展迅速，已受到车辆传动领域的广泛重视。在分析了矿用电动轮自卸车电动轮传动型式、工作条件及负载变化后，参考由湘潭电机集团有限公司生产的108t电动轮自卸车，结合静液压传动的优点，设计了大型矿用自卸车的静液压传动系统，驱动是由四个液压马达输出扭矩驱动车辆的四轮驱动型式，采用双泵供油的闭式变量系统；鉴于转向和举倾不同时发生，在设计中采用举倾时双泵合流的供油方式，从而充分利用了发动机功率，减少了能量损耗；同时还对大型矿用自卸车的制动性能进行了分析，能够满足其制动要求。

关键词：矿用自卸车；电动轮自卸车；静液压传动

Abstract

The heavy duty mineral Self-Dumping Truck is one of the important transport means in modern mine enterprise. The heavy duty Electric - Wheeled Self - Dumping Truck is widespread at present. But it has huge size, heavy weight, high failure and so on. Because the hydrostatic transmission device works steadily and is easily to realize the automation and is of small impact, light weight, large variable speed range and enabled to step-less speed and under the bad working conditions, the hydrostatic transmission device is of more reliable performance than electrical transmission device. It develops rapidly in recent years. It has been valued by more and more people in vehicle transmission. By analyzing the Electric-wheel drive forms, working conditions and variation of load of the mineral Electric - Wheeled Self-Dumping Truck, this paper designs the hydrostatic driving system of the heavy duty mineral Self-Dumping Truck using hydrostatic merits, refer to the 108t Electric-Wheeled self - Dumping Truck which produced by the Xiangtan Electric Manufacturing Corporation LTD. The Truck is four-wheel-drive vehicle type. There are four hydraulic motors output torque to drive vehicle. The hydraulic system which supplied flow and pressure by double-pumps is closed variable system. Due to the turning and dumping occur at different time, two pumps merge their flow to supply system when dumping. This means makes full use of engine power and reduces energy loss. Braking performance of the heavy duty mineral Self-Dumping Truck is also analyzed in this paper and it is meet the requirements of its braking.

Keywords: The mineral Self-Dumping Truck, The Electric - Wheeled Self - Dumping Truck, Hydrostatic transmission

第1章绪论

1．1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展

自1963年由美国Unit-Rig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来，经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用，重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟，已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备，已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期，使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业，其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有：小松矿用设备公司、尤克里德-日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等，其共同特点是：车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家：湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善，吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列，辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产，江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig公司合作生产Mark-36型154t矿用电动轮自卸车。

目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交-直流传动，由柴油机带动发电机发出三相中频交流电，经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机，以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统，有两种形式：常流式和常压式，转向系统均采用动力转向，举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成，其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用4×2后轴驱动。

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内容简介：: 第 7 章系统总成第 45 页共 59 页第 7 章系统总成 7 1 液压转向系统和举升系统的组合 7.1.1 系统的组合大型矿用自卸车从不在运行时卸载，即转向和举升不同时进行，因此，如果转向和举升各用两个液压泵供油以满足各自要求，那始终有一个液压泵处于空转卸荷状态，势必造成发动机功率的浪费，因此，为充分利用发动机功率，获得良好的机器性能，使整机结构紧凑，转向系统和举升系统采用组合油路供油。采用组合油路供油可以有两种方式： 1 液压转向系统和举升系统共用一台液压泵向两个油路供油，将液压泵输出的油液分成两路，并保证其中一路在各种工况下都能获得稳定的流量，实现这一要求只要在组合系统中装入分流阀即可，由分流阀输出的稳定油路向转向系统供油，这样不会因液压泵供油量变化或两路执行元件工作负荷的变化而导致影响转向系统的正常工作。图 7.1是分流阀的结构原理图。当稳定油路正在工作时，阀芯 D 处于左端，可变节流口 C 开度较小，节流作用强，阀芯上并列的两组 A、B 孔均处于开启状态，使稳定油路获得较大流量。阀芯D上 A是主流量孔， B是降低或阶跃流量孔，稳定流量视A 孔和 B 孔的总面积而定。当分流油路工作时，阀芯 D向右移动，这时可变节流口E 开度较小，主流量孔 A 关闭，只剩下阶跃流量孔 B，因为可变节流口 E 不会完全堵住， B 孔是经常开启的。该阀最小阶跃流量不受限制，因为最小阶跃流量与 B孔无关，而 B孔可以根据需要做得很小。通常都希望稳定油路保持一些流量，因为即使分流油路正在工作时，如果稳定油路需要投入工作，压力可以升高并且迅速恢复到大流量，这对于两条回路需同时工作的系统是很重要的。 2 采用双联叶片泵或两个液压泵向组合系统供油，在运行不卸料工况，其中一个液压泵向转向系统供油，当需要举升卸料时，两泵合流，向举升系统供油，完成举升动作。对大型矿用自卸车，如果采用单泵组合油路，则需要装置大流量的液压泵，经济性不好，因此，选用方式 2，即由两个液压泵向组合系统供油，从而满足要求。大型矿用自卸车转向系统和举升系统采用组合供油的系统原理如图 7.2所示。图 7.1 分流阀结构原理图 nts第 46 页共 59 页图 7.2 转向举升组合供油系统原理图 nts第 7 章系统总成第 47 页共 59 页在组合系统中，转向时由于转向油路的高压作用，卸荷溢流阀 3 的油液进入转向器，从而实现转向，油泵 1 只负责转向系统供油，多余流量通过溢流阀4 溢走，转向动作完成后，转向油路压力降低，若不举升，则油泵 1 通过举升分配阀 10 中的溢流阀卸荷。当举升时，液压泵 1 与液压泵 2 在举升分配阀 10内合流，向举升液压缸供油，实现合流举升。 7.1.2 举升转向组合系统元件的选择举升和转向不同时进行，由前面的计算可知，举升用泵排量为 367 ml/r为大者，故组合供油泵选力士乐公司定量泵，泵 1 为 A2FO180/61R-PAB05，泵 7为 A2FO200/63R-PAB05，泵 1最大排量为 180 ml/r，最高转速为 1450 r/min，最大流量为 255 L/min，最大功率为 152kW，泵 7 最大排量为 200 ml/r，最高转速为 1550 r/min，最大流量为 304 L/min，最大功率为 181 kW。全液压转向器 3 的排量为 1000 ml/r，选用萨澳 -丹佛斯 (Sauer-Danfoss)公司生产的OPSL-1000LS 转向器，其排量为 1000 ml/r。液压缸 4 为转向缸，选用D25WF200/140-145 等速液压缸，额定压力为 25MPa，活塞直径 200mm，活塞杆直径 140mm，行程 145mm。液压缸 11要求为伸缩套筒式多级液压缸，选用 3QTG-240 2160三级伸缩缸，其最大内径 240mm，行程 2160mm。额定压力 25MPa。通过卸荷溢流阀 2 的最大流量为 255 L/min ，最高压力为 20MPa，选用卸荷溢流阀 DA-30-315-G24，通过的最大流量为 250 L/min，最高压力为 31.5MPa，单向阀 5选用 CXGD-XBN型单向阀，其最大流量为 240 L/min，开启压力为 1.0MPa，最高工作压力为 35MPa。通过单向节流阀 9 的最大流量为两个泵最大流量的和，即 559 L/min，选用 CNJC-XCN 液压阀，其额定流量为 480 L/min，最高工作压力为 35MPa。通过平衡阀 10的最大流量也为 559 L/min，选用 CBIA-LHN型，其额定流量为 480 L/min，最大设定压为 28MPa。举升分配阀 8 选用现用 108t 电动轮自卸车上所用的即可。通过单向阀 15 的最大流量为 559 L/min，选用CXJA-XBN 单向阀，其最大流量为 640 L/min，最高压力 35MPa，开启压力为1.0MPa。滤油器 13 和 14 为吸油滤油器，其通油能力至少是泵流量的两倍，即滤油器 13 不能少于 510L/min，滤油器 14 不能少于 608L/min，均选用 CXL-630-80磁性吸油过滤器，其滤油精度为 80 m ，公称流量为 630L/min。滤油器 6和 12为回油滤油器，要求必须通过回油的全部流量，即滤油器 9 最小流量为 255 L/min，滤油器 12 最小流量为 304 L/min，均选取 CHL-400-3-LC，其公称流量为 400L/min，过滤精度为 3 m ，公称压力为 1.6MPa，要求旁通阀开启压力大于 0.37 MPa，前面选定的单向阀 5和 15开启压力均为 1.0MPa，满足要求。 7 2 大型矿用自卸车静液压传动系统的总成通过前面的计算和设计，已经确定了液压行走驱动系统、液压转向系统和液压举升系统，大型矿用自卸车静液压传动系统主要由这三个系统构成，图 7.3是大型矿用自卸车静液压传动系统图。表 7.1是静液压传动系统元件选型表。 nts第 48 页共 59 页图 7.3 大型矿用自卸车静液压传动系统 nts第 7 章系统总成第 49 页共 59 页表 7.1 大型矿用自卸车静液压传动系统元件选型表序号名称型号规格压力（ MPa）流量（ L/min）排量（ ml/r）功率（ kW） 1 变量液压泵 A4VSG500EO2D/22W-VZH10K34 35 900 500 525 2 定量液压泵 A2FO250/60R-VZB05 35 364 250 219 3 溢流阀 BG-1032 2.5 400 4 单向阀 C5G-825 35 380 5 电液换向阀 DSHG-10-3CDC120-41 31.5 1100 6 冲洗阀 436 622/502.20.01.10 7 滤油器 XU-A40030FS 1.6 400 30um（精度） 8 变量液压马达 A6VM355HA1/63W-VZH0207B 35 795 355 9 单向阀 C5G-825-S8 0.53 380 10 定量液压泵 A2FO180/61R-PAB05 35 255 180 152 11 卸荷溢流阀 DA-30-315-G24 31.5 250 12 全液压转向器 OPSL-1000LS 1000 13 等速液压缸 D25WF200/140-145 25 14 单向阀 CXGD-XBN 35 240 15 定量液压泵 A2FO200/63R-PAB05 35 304 200 181 16 单向阀 CXJA-XBN 35 640 17 举升分配阀 SF31904 型电动轮自卸车用举升分配阀 18 单向节流阀 CNJC-XCN 35 480 19 平衡阀 CBIA-LHN 28 480 20 多级液压缸 3QTG-240 2160 20 nts第 50 页共 59 页续表 7.1 大型矿用自卸车静液压传动系统元件选型表序号名称型号规格过滤精度（ m）流量（ L/min）换热面积（ 2m ）工作压力（ MPa） 21 滤油器 CHL-400-3-LC 3 400 22 滤油器 CXL-630-80 80 630 23 滤油器 CXL-630-80 80 630 24 滤油器 CHL-400-3-LC 3 400 25 滤油器 CHL-400-3-LC 3 400 26 空气冷却器 FL-4 4 1.6 27 空气冷却器 FL-4 4 1.6 7 3 静液压传动系统动力来源传动装置的选择由前面的设计计算，驱动液压系统所需发动机的功率为 maxeP =1322kW，选用道依茨车辆用柴油发动机 TBD620V12，其额定功率为 eP =1440kW，额定转速为 en =1800 r/min。大型矿用自卸车液压系统共有五个液压泵，可以采用发动机直接带几个串联泵的形式，也可采用发动机输出动力给分动箱，再由分动箱向各个油泵传递动力的形式。在该液压系统中，有两个驱动用泵 A4VSG500，一个补油泵 A2FO250，转向和举升用泵 A2FO180 和 A2FO180，其中 A2FO250、 A2FO180和 A2FO180 均为斜轴泵， A4VSG500 为斜盘泵，而斜轴泵不能串联，采用分动箱分传动力的形式。选取分动箱主要是依照输入的功率、分出的动力的去路、传动比等。三个斜轴泵可以分别连接，也可以串在两个斜轴泵后，考虑到布置对称，分动箱受力均匀，将两个较小的斜轴泵分别串在两个斜盘泵后，用一分三的分动箱，分动箱输入的最大功率为柴油发动机的功率，既 1440P kW入，选用斯宝传动公司的一分三分动箱 4332，其输入功率为 1600kW。 A4VSG500 最高转速为180

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