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混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计【5张图/26000字】【优秀机械毕业设计论文】

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混凝土泵 回转 机构 臂架油缸 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,43页,26000字左右.
英文翻译一份.
任务书一份.
开题报告一份.

图纸共5张:
A0-回转机构.dwg
A0-回转台装配图.dwg
A1-臂架液压油缸.dwg
A2-回转小齿轮.dwg
A2-偏心法兰.dwg

1.毕业设计的背景:随着国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机械提出了越来越高的要求。具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得到了普及和应用,混凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设备。混凝土泵车的应用,将混凝土输送和浇注工序合二为一,节约了时间,节省了劳动力;同时完成水平和垂直输送,省去了起重环节,不需再设混凝土中间运转,保证了混凝土质量,同时与混凝土运输车相配合,实现了混凝土输送过程完全机械化大大提高了运输效率。
2.毕业设计(论文)的内容和要求:
本文首先介绍了混凝土泵车的结构和特点,重点对混凝土泵车的回转机构和回转液压部分及臂架油缸进行了设计;同时对回转头部件与油缸相连的部件进行了强度校核,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺寸及组成部件。回转机构采用液压马达驱动减速器带动回转支承进行旋转,回转头安装在回转支承上随着回转支承转动,从而带动臂架在回转平台上在0~360°范围内转动,臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由变幅油缸推(拉)动变幅机构的运动来实现的。
本设计具体内容主要包括:
1.回转机构、回转液压部分的设计,回转支承装置的选型与计算。
2.回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。
3.回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车整
体性能要求。
本设计的主要特点是:机构简单,节省投资,控制方便。对目前国内
的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。
3.主要参考文献:

【1】张国忠.现代混凝土泵车及施工应用技术.北京:中国建材工业出版
社,2004.
【2】徐灏.机械设计手册.北京:机械工业出版社,1991
【3】邱宣怀.机械设计.北京:高等教育出版社,2006.
【4】李壮云.葛宜远.液压元件与系统.北京:机械工业出版社,2000
【5】雷天觉.液压工程手册.北京:机械工业出版社,1990

摘要
随着国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机械提出了越来越高的要求。具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得到了普及和应用,混凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设备。本文首先介绍了混凝土泵车的结构和特点,重点对混凝土泵车的回转机构和回转液压部分及臂架油缸进行了设计;同时对回转头部件与油缸相连的部件进行了强度校核,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺寸及组成部件。回转机构采用液压马达驱动减速器带动回转支承进行旋转,回转头安装在回转支承上随着回转支承转动,从而带动臂架在回转平台上在0~360°范围内转动,臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由变幅油缸推(拉)动变幅机构的运动来实现的。
本设计的具体内容主要包括:
1.回转机构、回转液压部分的设计,回转支承装置的选型与计算。
2.回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。
3.回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车性能要求。
本设计的主要特点是:机构简单,节省投资,控制方便。对目前国内的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。

关键词:混凝土泵车;回转机构;回旋驱动部分;液压系统;臂架液压缸;回转台

Abstract
As the rapid development of the national economy,incresing demands have been made by the large and complicated struction of the construction.Pump trucks with many advantages and economic benefits have been used widely and they have been the essential equipment during the contruction today. This paper firstly introduces the structur and features of the pump trucks with the most important of the design of the swing body and calculate the strength of the mechanical parts of the rotary and oil bank and make sure the main sizes and parts of the rotary head according the standard parts of the pump car. The-turn-around-organlitation,makes the decelation machine round by the liquid-press-machine,the rotary head which installed on rotary suface moves by it and makes the Arm turn around during 0°~360°,the function of Arm machine is achieved by the moving of Oil Bank.
The specific contents including:
1. The specific of the Rotary and Rotarry hydraulic part,also the selection and calculation of the Rotarry support.
2. The calculation of the rollover torqne of the Roundabout suport.
3. The projct of thecalculation of rotarry base and the design of the oil urn is resonable and can meet the requirments.
The main features of the design are:simle structure low investment convenient control.The design has some referent value to the domestic optinal design of pump trucks.

Key word: Pumpcrete machine vehicle Swiveling mechanism Maneuver supporting Hydraulic system The tank of boom The turret 

目 录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外混凝土泵车的发展概况 1
1.3 混凝土泵车的选择与技术管理 3
2 泵车的基本组成及主要技术参数确定 5
2.1 混凝土泵车的基本组成与构造 5
2.1.1 混凝土泵车基本组成 5
2.1.2 混凝土泵车构造 5
2.2 主要性能参数的确定 6
3 混凝土泵车总体结构设计方案 7
3.1 底盘系统设计与选型 7
3.2 泵送系统设计 7
3.3 臂架系统设计 8
3.4 支腿油箱设计 8
3.5 回转机构设计及回转台选型计算 9
3.6 操纵控制系统设计 10
4 回转机构设计 11
4.1回转机构与回转支承装置简述 11
4.2 回转支承装置的选择 13
4.2.1 载荷的确定 13
4.2.2 回转支承装置的受力分析 13
4.2.3 回转支承装置的强度计算 15
4.2.4 回转支承联接螺栓选型及强度校核 16
4.3 回转驱动装置的传动分析 17
4.3.1 回转阻力矩计算 18
4.3.2 马达轴回转功率 20
4.3.3 回转小齿轮设计 20
4.4 减速器的选择 23
4.4.1 明确选择所需技术要求 23
4.4.2 根据机械强度选规格 23
4.4.3 校核热功率 23
4.4.4 校核瞬时尖峰载荷 23
4.4.5 按机械设备总布局要求总体减速机型号 23
5 泵车液压回转系统设计 24
5.1 混凝土泵车液压系统简述 24
5.2 电液比例换向阀在液压系统中的重要作用 24
5.3 回转机构液压系统的设计 25
5.4液压元件主要工作参数的计算与选择 26
5.4.1 液压泵的选择计算 26
5.4.2 液压马达的选择与计算 27
5.4.3 液压控制阀的选择 28
5.4.4 辅助装置的选择 28
5.5 液压系统性能验算 29
5.5.1 液压系统压力损失的验算 29
5.5.2 液压系统总效率的验算 30
5.5.3 液压系统发热温升的验算 30
6 臂架液压油缸设计及回转台强度校核 32
6.1 臂架液压缸的作用及结构 32
6.1.1 液压缸的作用 32
6.1.2 液压缸的结构 32
6.2 液压缸主要零件的材料及技术要求 32
6.3 液压缸设计步骤 33
6.4 液压缸主要零件的设计与计算 33
6.4.1 缸筒计算 33
6.4.2 缸筒底部厚度计算 34
6.4.3 缸筒端部螺纹连接部分校核计算 35
6.4.4 活塞杆及其部分计算 35
6.4.5 最小导向长度的确定 35
6.4.6 液压缸进、出油口尺寸的确定 36
6.5 液压缸的强度校核 36
6.5.1 缸筒壁厚校核 36
6.5.2 活塞杆直径校核 36
6.5.3 活塞杆的弯曲稳定性校核计算 36
6.5.4 焊接缸筒的校核 36
6.6 回转台的选型及强度校核 37
6.6.1 回转台的主要结构 37
6.6.2 回转台底板与回转支承联接螺栓处强度校核 38
6.6.3 回转台油缸连接处的的强度校核 39
结论 41
致谢 42
参考文献 43
附录 44
英文原文 44
中文翻译 59


混凝土泵车回转机构及臂架油缸和回转台的设计-回转台装配图

混凝土泵车回转机构及臂架油缸和回转台的设计-回转机构

混凝土泵车回转机构及臂架油缸和回转台的设计-臂架液压油缸

混凝土泵车回转机构及臂架油缸和回转台的设计-回转小齿轮

混凝土泵车回转机构及臂架油缸和回转台的设计-偏心法兰

内容简介:
徐州 工程学院 毕业设计 (论文) 任务书 机电工程 学院 机械设计制造及自动化 专业 设计 (论文) 题目 混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计 学 生 姓 名 聂海江 班 级 04 机本( 4) 起 止 日 期 2008 年 2 月 25 号 2008 年 6 月 2 号 指 导 教 师 仇文宁 教研室主任 李志 发任务书日期 2008 年 02 月 25 日 景 : 随着 国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机 械 提出了越来越 高的要求 。具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得 到了普及和应用,混 凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设 备。 混凝土泵车的应用,将混凝土输送和浇注工序合二为一,节约了时间, 节省了劳动力;同时完成水平和垂直输送,省去了起重环节,不需再设混 凝土中间运转,保证了混凝土质量 , 同时与混凝土运输车相配合,实现了 混凝土输送过程完全机械化大大提高了运输效率。 论文 )的内容和要求: 本文首先介绍了混凝土泵车的结构和特点,重点对混凝土泵车的回转 机 构和回转液压部分及臂架油缸进行了设计;同时对回转头部件与油缸相 连 的部件进行了强度校核,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺 寸 及组成部件。 回转机构 采用液压马达驱动减速器带动回转支承进行旋 转, 回转头安装在回转支承上 随着回转支承转动,从而带动臂架在回转平 台上 在 0360范围内转动, 臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由 变幅 油缸推(拉)动变幅机构的运动来实现的。 本设计 具体内容主要包括: 1回转机构 、 回转液压部分的设计 ,回转支承装置的选型与计算 。 2回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。 3回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车 整 体 性 能要求。 本设计的主要特点是:机构简单 ,节省投资,控制方便。对目前国内 的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。 【 1】 张国忠 北京:中国建材工业出版 社, 2004. 【 2】徐灏 北京:机械工业出版社, 1991 【 3】邱宣怀 北京:高等教育出版社, 2006. 【 4】李壮云 液压元件与系统 械工业出版社, 2000 【 5】雷天觉 北京:机械工业出版社, 1990 论文 )进度计划 (以周为单位 ): 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 1 3 5 7 9 11 周 12 15 周 结合课题进行相关实地 调研 ,明确设计原理与设计 思想,查询相关文献,收集资料。 综合分析与泵车有关的文献资料,提出总体的设计方案。 主要完成泵车回转机构的设计计算。 主要完成回转液压系统部分的设计计算。 主要完成臂架液压油缸的设计计算与选型。 完成回转台的选型与强度校核。 绘制泵车回转机构及回转台主要装配及零件图。 在综合设计的基础上,校核和改正设计的不完善之处, 认真 撰写毕业论文 准备答辩。 教研室审查意见: 室主任 年 月 日 学院 审查意见: 教学院长 年 月 日 徐州 工程学院 毕业设计 (论文) 开题报告 课 题 名 称: 混凝土泵车回转机构、臂架油缸及 回转台的设计 学 生 姓 名: 聂海江 学号: 20040601436 指 导 教 师: 仇文宁 职称: 高级工程师 所 在 学 院 : 机电工程学院 专 业 名 称: 机械设计制造及自动化 徐州 工程学院 2008 年 3 月 4 日 说 明 1根据 徐州 工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ,学生必须撰写 毕业设计(论文)开题报告 ,由指导教师签署意见、教研室审查, 学 院 教学 院长 批准后实施。 2 开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原 文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填:工程设计类;理论研究类;应用(实验)研究类;软件设计类;其它。 6、课题来源填:教师科研;社会生产实践;教学;其它 课题 名称 混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计 课题来源 自拟 课题类型 工程设计 选题的背景及 意义 随着 国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机械提出 了越来越高的要求 。具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得到了普及和应用,混凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设备。 混凝土泵车是在拖式混凝土输送泵的基础上发展起来的一种专用机械设备,混凝土泵车的应用,将混凝土输送和浇注工序合二为一,节约了时间,节省了劳动力;同时完成水平和垂直输送,省去了起重环节,不需再设混凝土中间运转,保证了混凝土质量。同时与混凝土运输车相配合,实现了混凝土输送过程完全机械化大大提高了运输效率。 研究 内容拟解决的主要问题 研究 内容 : 1. 通过对 徐州混凝土机械厂 的考察、调研 ,记录主要原始数据,以及其工作条件,对 混凝土泵车、随车起重机等具体机械的比较,从而明确所要设计的泵车回转机构 设计 的思想及意义 。 2. 对所设计的泵车回转机构 、 回转液压部分 、 回转支承装置的选 与计算 进行较好的分析研究。 3. 回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车整体的性能要求 。 拟解决的主要问题 : 1 根据 对 具体机械制造厂 的考察、调研,收集的主要原始数据,以及其工作条件,对于 混凝土泵车的各种机构有感性的认识 。 2 对于 混凝土泵车的回转支承装置、回转台等 进行选型设计及验算。 研究方法技术路线 通过对 混凝土泵车 的实地考察,确定了其重要的数据 及主要机构之后,首先进行 回转支承装置 的选型设计。然后进行 回转液压部分 的设计,同时 所设计的系统安全可靠 。然后进行 臂架液压油缸及泵车回转台 的选型计算。 整体选型与计算结束后,接下来是对所选型号的 泵车各 设备的校核与修改,直至其满足要求为止。 研究的总体安排和进度计划 1: 结合课题进行相关实地 调研 ,明确设计原理与设计思想,查询相关文献,收集资料。 3: 综合分析与泵车有关的文献资料,提出总体的设计方案。 5: 主要完成泵车回转机构的设计计算。 7: 主要完成回转液压系统部分的设计计算。 9: 主要完成臂架液压油缸的设计计算与选型。 11 周: 完成回转台的选型与强度校核。 12: 绘制泵车回转机构及回转台主要装配及零件图。 15 周: 在综合设计的基础上,校核和改正设计的不完善之处, 认真撰写毕业论文 准备答辩。 主要参考 文献 【 1】张国忠 北京:中国建材工业出版社,2004. 【 2】徐灏 北京:机械工业出版社, 1991. 【 3】紧固件设计手册编委会编 北京:国防工业出 版社,1990. 【 4】张展 上海:上海科学技术出版社, 2002. 【 5】邱宣怀 北京:高等教育出版社, 2006. 【 6】刘忠 障诊断与排除 械工业出版社,2005. 【 7】李壮云 液压元件与系统 械工业出版社, 2000. 【 8】朱宏涛 北京:清华大学出版社, 2005. 【 9】杜国森 北京:机械工业出版社, 2000. 【 10】雷天觉 北京:机械工业出版社, 1990 【 11】何存兴 传动与气压传动 华中科技大学出版社 , 2000. 【 12】 000, (6):120指导教师 意 见 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见 学院 意见 教研室 主任签名: 年 月 日 教学 院 长 签名: 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 摘要 随着 国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机械提出了越来越高的要求 。具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得到了普及和应用,混凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设备。本文首先介绍了混凝土泵车的结构和特点,重点对混凝土泵车的回转机构和回转液压部分及臂架油缸进行了设计;同时对回转头部件与油缸相连的部件进行了强度校核,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺寸及组成部件。 回转机构 采用液压马达驱动减速器带动回转支承进行旋转,回转头安装在回转支承上随着回转支承转动,从而带动臂架在回转平 台上在 0360范围内转动, 臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由变幅油缸推 (拉 ) 动变幅机构的运动来实现的。 本设计的具体内容主要包括: 1回转机构 、 回转液压部分的设计 ,回转支承装置的选型与计算 。 2 回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。 3 回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车性能要求。 本设计的主要特点是:机构简单 ,节省投资,控制方便。 对目前国内的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。 关键词 : 混凝土泵车;回转机构;回旋驱动部分;液压系统;臂架液压缸;回转台 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) s of by of of of of of of of of by on by it rm 360,rm is by 1. of of 2. of of 3. of of of is of to of of 论文 ) I 目 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 述 . 错误 !未定义书签。 内外混凝土泵车的发展概况 . 错误 !未定义书签。 凝土泵车的选择与技术管理 . 错误 !未定义书签。 2 泵车的基本组成及主要技术参数确定 . 错误 !未定义书签。 凝土泵车的基本组成与构造 . 错误 !未定义书签。 凝土泵车基本组成 . 错误 !未定义书签。 凝土泵车构造 . 错误 !未定义书签。 要性能参数的确定 . 错误 !未定义书签。 3 混凝土泵车总体结构设计方案 . 错误 !未定义书签。 盘系统设计与选型 . 错误 !未定义书签。 送系统设计 . 错误 !未定义书签。 架系统设计 . 错误 !未定义书签。 腿油箱设计 . 错误 !未定义书签。 转机构设计 及回转台选型计算 . 错误 !未定义书签。 纵控制系统 设计 . 错误 !未定义书签。 4 回转机构设计 . 错误 !未定义书签。 转机构与回转支承装置简述 . 错误 !未定义书签。 转支承装置的选择 . 错误 !未定义书签。 荷的确定 . 错误 !未定义书签。 转支承装置的受力分析 . 错误 !未定义书签。 转支承装置的强度计算 . 错误 !未定义书签。 回转支承联接螺栓选型及强度校核 . 错误 !未定义书签。 回转驱动装置的传动分析 . 错误 !未定义书签。 转阻力矩计算 . 错误 !未定义书签。 达轴回转功率 . 错误 !未定义书签。 转小齿轮设计 . 错误 !未定义书签。 减速器的选择 . 错误 !未定义书签。 确选择所需技术要求 . 错误 !未定义书签。 据机械强度选规格 . 错误 !未定义书签。 核热功率 . 错误 !未定义书签。 核瞬时尖峰载荷 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 按机械设备总布局要求总体减速机型号 . 错误 !未定义书签。 5 泵车液压回转系统设计 . 错误 !未定义书签。 凝土泵车液压系统简述 . 错误 !未定义书签。 液比例换向阀在液压系统中的重要作用 . 错误 !未定义书签。 转机构液压系统的设计 . 错误 !未定义书签。 压元件主要工作参数的计算与选择 . 错误 !未定义书签。 压泵的选择计算 . 错误 !未定义书签。 液压马达的选择与计算 . 错误 !未定义书签。 液压控制阀的选择 . 错误 !未定义书签。 辅助装置的选择 . 错误 !未定义书签。 压系统性能验算 . 错误 !未定义书签。 压系统压力损失的验算 . 错误 !未定义书签。 压系统总效率的验算 . 错误 !未定义书签。 压系统发热温升的验算 . 错误 !未定义书签。 6 臂架液压油缸设计及回转台强度校核 . 错误 !未定义书签。 架液压缸的作用及结构 . 错误 !未定义书签。 压缸的作用 . 错误 !未定义书签。 压缸的结构 . 错误 !未定义书签。 液压缸主要零件的材料及技术要求 . 错误 !未定义书签。 液压缸设计步骤 . 错误 !未定义书签。 压缸主要零件 的设计与计算 . 错误 !未定义书签。 筒计算 . 错误 !未定义书签。 筒底部厚度计算 . 错误 !未定义书 签。 筒端部螺纹连接部分校核计算 . 错误 !未定义书签。 塞杆及其部分计算 . 错误 !未定义书签。 小导向长度的确定 . 错误 !未定义书签。 压缸进 、 出油口尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 压缸的强度校核 . 错误 !未定义书签。 筒壁厚校核 . 错误 !未定义书签。 活塞杆直径校核 . 错误 !未定义书签。 活塞杆的弯曲稳定性校核计算 . 错误 !未定义书签。 焊接缸筒的校核 . 错误 !未定义书签。 转台的选型及强度校核 . 错误 !未定义书签。 转台的主要结构 . 错误 !未定义书签。 回转台底板与回转支承联接螺栓处强度校核 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 回转台油缸连接处的的强度校核 . 错误 !未定义书签。 结论 . 41 致谢 . 42 参考文献 . 43 附录 . 44 英文 原文 . 44 中文翻译 . 59徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 44 附录 英文原文 is 03 P n a a of to is by of to it be in to of of to on s In on as of or is up 0,000 Pa or In is is it is be up to to a of of 0,000 if be if be in of be 45 be a to or be of be be in be to of be or be by or of by of an of a to we of in a as a we to of is we is As is at a at of is as by AQis by It is by is to ft/s (1.2 m/s) in to 0 ft/s (6.1 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同时对回转头部件与油缸相连的部件 进行了强度校核 ,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺寸及组成部件。 回转机构 采用液压马达驱动减速器带动回转支承 进行旋转,回转头安装在回转支承上随着回转支承转 动, 从而带动臂架在回转平台上在 0360 范围内转动, 臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由变幅 油缸推 (拉 ) 动变幅机构的运动来实现的。 本设计的 具体内容主要包括: 1回转机构 、 回转液压部分的设计 ,回转支承装置的选型与计算 。 2 回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。 3 回转台的强度校核及臂架油缸设计 系统方案可行,能满足泵车性能要求。 本设计的主要特点是:机构简单 ,节省投资,控制方便。 对目前国内的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。 关键词 : 混凝土泵车;回转机构;回旋驱动部分 ;液压系统 ;臂架液压缸;回转台 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) s of by of of of of of of of of by on by it rm 360,rm is by 1. of of 2. of of 3. of of of is of to of of 论文 ) I 目 录 1 绪论 . 1 述 . 1 内外混凝土泵车的发展概况 . 1 凝土泵车的选择与技术管理 . 3 2 泵车的基本组成及主要技术参数确定 . 5 凝土泵车的基本组成与构造 . 5 凝土泵车基本组成 . 5 凝土泵车构造 . 5 要性能参数的确定 . 6 3 混凝土泵车总体结构设计方案 . 7 盘系统设计与选型 . 7 送系统设计 . 7 架系统设计 . 8 腿油箱设计 . 8 转机构设计 及回转台选型计算 . 9 纵控制系统 设计 . 10 4 回转机构设计 . 11 . 11 转支承装置的选择 . 13 荷的确定 . 13 转支承装置的受力分析 . 13 转支承装置的强度计算 . 15 回转支承联接螺栓选型及强度校核 . 16 回转驱动装置的传动分析 . 17 转阻力矩计算 . 18 达轴回转功率 . 20 转小齿轮设计 . 20 减速器的选择 . 23 确选择所需技术要求 . 23 据机械强度选规格 . 23 核热功率 . 23 核瞬时尖峰载荷 . 23 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 按机械设备总布局要求总体减速机型号 . 23 5 泵车液压回转系统设计 . 24 凝土泵车液压系统简述 . 24 液比例换向阀在液压系统中的重要作用 . 24 转机构液压系统的设计 . 25 . 26 压泵的选择计算 . 26 液压马达的选择与计算 . 27 液压控制阀的选择 . 28 辅助装置的选择 . 28 压系统性能验算 . 29 压系统压力损失的验算 . 29 压系统总效率的验算 . 30 压系统发热温升的验算 . 30 6 臂架液压油缸设计及回转台强度校核 . 32 架液压缸的作用及结构 . 32 压缸的作用 . 32 压缸的结构 . 32 液压缸主要零件的材料及技术要求 . 32 液压缸设计步骤 . 33 压缸主要零件 的设计与计算 . 33 筒计算 . 33 筒底部厚度计算 . 35 筒端部螺纹连接部分校核计算 . 35 塞杆及其部分计算 . 35 小导向长度的确定 . 35 压缸进 、 出油口尺寸的确定 . 36 压缸的强度校核 . 36 筒壁厚校核 . 36 活塞杆直径校核 . 36 活塞杆的弯曲稳定性校核计算 . 36 焊接缸筒的校核 . 36 转台的选型及强度校核 . 37 转台的主要结构 . 37 回转台底板与回转支承联接螺栓处强度校核 . 38 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 回转台油缸连接处的的强度校核 . 39 结论 . 41 致谢 . 42 参考文献 . 43 附录 . 44 英文 原文 . 44 中文翻译 . 59徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 述 混凝土泵车是在拖式混凝土输送泵的基础上发展起来的一种专用机械设备,混凝土泵车的应用,将混凝土输送和浇注工序合二为一,节约了时间,节省了劳动力;同时完成水平和垂直输送,省去了起重环节,不需再设混凝土中间运转,保证了混凝土质量 , 与混凝土运输车相配合,实现了混凝土输送过程完全机械化大大提高了运输效率。 混凝土泵车是将混凝土泵安装在汽车底盘上,利用柴油发动机的动力,通过动力分动箱将动力传给液压泵,然后带动混凝土泵工作。混凝土通过布料杆,可送到一定的高度与距离。对于一般 性的建筑物施工,混凝土泵车有着独特的优越性,它移动方便,输送幅度与高度适中,可节省一台起重机,因此在一般建筑工地很受欢迎。 内外混凝土泵车的发展概况 外混凝土泵车的发展概述 混凝土泵的研究最早开始于德国 , 1907年德国就开始研究混凝土泵 , 并取得专利权。此后 , 1913 年美国制造出混凝土泵样机也取得专利 。 1932 年荷兰人库依曼制造出卧式缸的库依曼型混凝土泵 , 成功的解决了混凝土泵的构造原理问题 , 大大提高了工作的可靠性。此后混凝土泵即进入小规模的试用阶段 。 第二次世界大战之 , 各国陆续开始经济恢 复工作 , 建筑工程规模日益扩大 , 混凝土泵的销路较好 , 应用日渐增多 。 五十年代中叶 , 联邦德国的托克里特公司首先发展了用水作为工作液体的液压泵 , 使混凝土泵车进入一个新的发展阶段。 1959 年 , 联邦德国的施维英 (司生产出第一台全液压的混凝土泵 , 它用油作为工作液体来驱动活塞和阀 , 使用后用压力水冲洗泵和输送管 。 这种液压泵功率大 、排量大 、 运输距离远 , 可做到无级调节 , 泵的活塞还可逆向动作以减少堵塞的可能性 , 因而使混凝土泵的设计、制造和泵送施工技术日趋完善。此后 , 为了提高棍凝土泵的机动性 ,在六十年代中期又研制 了混凝土泵车 , 并配备了可以回转和伸缩的布料杆 , 使混凝土泵的浇筑工作更加灵活多变。在活塞式混凝土泵不断完善的过程中 , 美国的查伦奇一考克兄弟 (司于 1963年又研制了一种新型的挤压式混凝土泵。这种泵的工作原理与活塞式混凝土泵迥然不同 , 它是利用转动的滚轮挤压软管中的混凝土混合物而进行输送的。混凝土泵按驱动方式分为活塞式混凝土泵和挤压式混凝土泵两种。活塞式混凝土泵是应用最早也是最有发展前途的一种混凝土泵。活塞式混凝土泵中 , 根据驱动力的不同 , 又有机械式活塞泵和液压式活塞泵之分。 挤压式混凝上泵在六十年代后期盛行 , 但是由于这种混凝土泵的排量较小 , 输送距离不如活塞式大 , 因而应用逐渐减少 。 混凝土泵根据能否移动以及移动的方式 , 分为固定式 、 拖动式和汽车式。 德国斯维英公司 1965 年开始生产混凝土泵车, 1968年推出 421982 年徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 该公司摒弃了刚注册专利的 “S” 管阀后推出了裙阀。与 “S” 形管阀相比 , 零部件受力情况得到改善 ,阀室流道短结构紧凑 , 并一直独家享有其专利。随后在 80 年代中期 , 德国的施维英公司又开发了臂长为 50m 的泵车 ,并且产品已形成系列化。混凝土泵车布料杆的垂直高度 16 523个品种 ,其混凝土输送量为 56 150m3/h,布料杆节数有二节 、 三节 , 最多有四节 , 最大混凝土输送压力 泵车底盘驱形式最大 10中小机型规格齐全 , 便于用户选用。同时该公司亦很重视塔式臂架泵的开发 , 这种高大的泵送设备特别适用于工期较长的大型工程和在预制构件厂中装备应用。德国普茨曼斯特公司生产的混凝土泵车布料杆的长度也有 13种。布料杆的垂直高度 16 62m, 布料杆节数最多为五节 ;混凝土输送量 66 200m3/h。该公司生产的 泵车 , 臂架长度 58m, 五节臂 , 垂直布料高 度 62m,最大输送量 200h。 底盘形式 12总重 62t, 是当今世界上最大的混凝土泵车。近年来普兹迈斯特公司生产了支承宽度仅 3m 的混凝土泵车 , 使泵车可在狭窄的建筑工地作业 ; 该公司生产 的 泵车采用外斜支承 , 减轻了整机重量 , 臂架的运动和泵的工作利用无线电遥控 , 采用了集中润滑 , 液压系统符合节能要求 。 普茨迈斯特公司作为闭式系统的代表 , 坚持采用闭式系统 , 不断地提高和完善控制功能 , 使混凝土泵工作更精细、更可靠。坚持采用电开关换向 , 独立的摆动油缸控制系统 , 把技术特点放在主油泵排量控制上 , 促进了混 凝土泵车技术的进一步发展和完善 。 国混凝土泵车的发展概况 混凝土泵车在国内实际工程中大规模应用 , 这只能从 1979 年算起。当时 , 上海宝钢工程从日本三菱重工引进了四部 配以容量 6 在各种大型钢筋混凝土工程上得到应用 。 与此同时 , 上海第八建筑工程公司仿制了前联邦德国托克里特以水作为压力介质的臂架式混凝土泵车。 80年代 , 国产泵车年产量约在 50台左右 。 1983年湖北建设机械厂投资 150万美元引进了日本石川岛播磨的 研制生产了第一 台楚天牌 架式混凝土泵车 , 并在 1985 年被国家经贸委确定为替代进口产品。 1988年在引进的基础上 , 研制生产了具有国产底盘的 此时国产化率达 84%。同时 , 利用这一技术开发的 泵车用的集流阀组和混凝土分配阀于 1990 年分别在贵州 183 厂和湖北建机公司研制成功。到 80 年代末期 , 国产 85B 泵车在市场的保有量己达 120 台量 , 打破了我国泵送机械市场依赖进口设备的局面。 90 年代初期 , 我国混凝土泵车系列化初具雏形 。徐州混凝土机械厂与德国普茨迈斯特公司合作生产 2型臂架式混凝土泵车。至此我国自己生产的臂架式混凝土泵车 , 呈现多品种、系列化雏形。但国产化率比较低 , 销售价格比较昂贵。目前我国生产的混凝土泵车布料杆垂直高度有 17m、 21m、 27m、 32m、 36m、 37m、 42m、 47m。臂架节数有三节和四节两种;混凝土输送量有 50m3/h、 85m3/h、 100m3/h、 114m3/h、 125m3/h;混凝土输出压力为 主要选用底盘驱动形式为 4 6产北方奔驰、 斯太尔等汽车底徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 盘。泵车的臂架、底架、支腿、转台等主要钢结构均采用高强度钢板。液压系统有开式和闭式两种 , 其中对主油缸与阀油缸的控制 , 采用顺序回路和卸荷回路。液压系统中使用的各种阀的安装形式有分离式、集成式和插装式等多种。主油缸活塞的密封有多种形式 , 主要采用“ U”形密封圈、 “ O”型 活塞密封圈、活塞环密封圈。泵车混凝土分配阀形式主要有闸板阀、“ S”管阀两种。同时在提高混凝土分配阀的使用寿命、减少磨损等方面做出了大量的、卓有成效的研究工作。通过上述工作 , 我国自行设计与制造的混凝土泵车得到了较大发展 , 年产量达到 300 400 台 , 性能质量基本上能满足用户要求。现阶段 , 混凝土泵车主要集中在三一重工 、 中联重科、湖北建机、安徽星马、辽宁海诺等企业 , 产量占全行业的 95%, 相信在不长的时间内在产品质量上也能赶上世界先进水平。 凝土泵车技术的发展趋势 从国内外发展泵送混凝土施工技术的具体情况可以看出混凝 土 泵车不仅能提高技术经济效益 , 而且能够改变施工现场的面貌 , 是 反映一个国家建筑施工水平的重要指标之一。如本文所述和据近年来国内外的一些调查资料表明 , 混凝土泵车主要有以下几个方面的发展趋势 : ( 1)向大排量方向发展。现在多数 排量为 80m3/ 最大可达 204m3/h。 ( 2)泵送压力向高压方向发展。目前国产最大泵送压力为 105而国外的最大压力为 285 ( 3)泵送高度与距离增大。 最大垂直泵送高度可达 432m。 ( 4)泵车臂架向三节以上长臂架方向发展。德国普兹迈斯特公司生产的 最长达 62m。 ( 5)由于混凝土泵泵送压力的不断提高 , 输送距高己经能够适应大部分 混 凝土摊铺工作 , 具有良好的机动性的布料杆泵车将占主导地位。 ( 6)混凝土泵车向电气化、多功能化发展。 ( 7)由于道路条件和施工现场建 筑物密集 , 混凝土泵车也向小型化发展 , 但性能参数并没有降低。 ( 8)对布料杆操作采用新技术如无线遥控技术、计算机技术、电液比例技术、负荷传感技术等。 国外企业在泵车液压系统的设计中 , 除了使用通用液压元件外 , 还自行开发泵车专用液压元件。普茨曼斯特公司在泵车液压系统中用闭式回路 , 利用油泵的斜盘摆角的正负变化 , 达到混凝土泵送系统的换向 , 油泵换向后排量由零到最大 , 使油缸换速均匀 , 启动平缓。在混凝 土 泵车控制技术方面 , 国外生产的泵车大多数都安装了无线遥控系统 , 有的大型泵车采用了工业电视监控。机电一体化将是混凝土泵车今后的 主要发展方向。 凝土泵车的选择与技术管理 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 选用混凝土泵车一般应考虑底盘和泵送混凝土的输送距离、排量、泵送压力三个参数。底盘体现越野能力与提供动力的能力,而另外三个参数受泵车臂架伸展长度的限制。国产泵车的输送垂直距离最大可达 65m、最大排量为 125m1/h,最大系送压力可达 14产拖式混凝土泵的输送水平距离最大可达 1500m、最大泵送压力可达 15一般应根据建筑物高度 (深度 )、现场施工状况来选择泵型、泵车。除了合理选用混凝土泵车以外,正确操作、精心维护更是重要一环。据上程实践统计 ,混凝土泵各部位发生故障的概率如下;分配闸阀占 35 、液压系统占 20 、电气系统占 10 、管道系统占 25 、其他占 10 ,其中以分配阀磨损消耗最快,故要及时保养和更换。液压系统由于堵塞而造成压力过大、各部位密封不好而发生漏油现象或接头处不好而被撕开。此外,电气、仪表部分都较精密,使用不当或维护不周也常常失灵,所以要重视对设备的维护和提高操作人员的素质。 泵送混凝土进入建筑施工工地后必须解决一系列施工组织与管理问题,主要如下: 1配备专职协调监督人员,建立可靠敏捷的信息系统 , 使施工处于有序状态。 2制订浇注方案,解决施工速度、浇灌方向的线路、施工缝留置位置以及与模板、钢筋工序的配合关系,以使施工均衡连续。 3对于泵车位置选择,应了解工作区域的障碍物、地面承受负荷的能力、施工现场与公路阻隔的情况、有无作业盲区,并且必须使支腿延伸到它们的末端位置。对于固定式泵机,泵机位置和输送管铺设应符合管路宜直、弯管宜少、线路最短、节点牢靠、拆卸方便等。 4配置具有一定素质的机修、机管和操作人员井能及时排 除设备出现的故障。 5 解决关键工艺中的具体问题,以避免产生因施工工 艺不正确而出现的各种质量问题。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 2 泵车的基本组成及主要技术参数确定 凝土泵车的基本组成与构造 凝土泵车基本组成 混 凝土泵车主要由载重汽车底盘 1、臂架回转装置 2、臂 架 布料杆 3、混凝土泵 4、 支腿 5等部分组成,如图 2 图 21 汽车地盘; 2 臂架回转装置; 3 臂架布料杆; 4 混凝土泵; 5 支腿 混凝土泵车构造 车底盘部分 泵车底盘部分的基本构造可参见相关汽车司机手册:大部分泵车都是通过安装在地盘上的取力装置,由柴油机为泵车臂架部分和泵送部分提供 动 力。 料臂部分 布料臂部分或称泵车上装部分,它安装在汽车底盘上,它与底盘的尺寸规格完全配套。 臂架分为数节,每节由高强度钢板焊接而成,起到支撑混凝土输送管的作用,臂架的运动由节与节之间的液压油缸推动。臂架的回转靠臂架基座上的回转支承和回转机构进行驱动。臂架的动作可以由遥控器或比例阀操纵手柄进行控制。 布料机构是把输送管安装在臂架上并在其末端安一段软管 。其形式有接高、伸缩、折叠三种形式。初期的布料杆大多是在现场安装的接高式和伸缩式。目前多为折叠式,其俯仰、伸缩、旋转动作全部使用液压油缸控制,动作灵活。折叠式布料杆根据其折叠方式又分多种,如前下支点 上支点 上支点 下支点苍绕型等。 第一节臂的活动范围为 900 ,第二节臂的活动范围为 1800 ,其余节臂的活动范围在 2700 之间。回转机构可使布料杆作 365 回转。 送部分 泵送机构由两只主油缸、水箱、换向装置、一组混凝土活塞、料斗、分配阀、摆臂、一组摆动油缸和出料口组成。 泵送混凝土料时,在主油缸作用下,一个混凝土活塞前进,另一个混凝土活塞后退。同时在摆动油缸的作用下,一个混凝土缸与分配阀连通,另一个混凝土缸与料斗相通。这徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 样,后退的混凝土活塞将混凝土吸入混凝土缸;前进的混凝土活塞将混凝土缸内的混凝土料送入分配阀而泵出。当混凝土活塞后退至行程终端时,会感应换向装置,使主油缸换向、摆动油缸换向,从而实现连续泵送。 要性 能参数的确定 混凝土泵车的主要性能参数是混凝土泵车的工作性能指标,也是设计的主要依据。混凝土泵车的主要技术参数可归纳为专业技术参数和整车技术参数两部分。技术参数主要有:混凝土排出量、混凝土泵送压力及输送距离、泵送能力指数、布料装置工作范围、整机外形尺寸等,如 表 2 表 2最大理论输送量 m3/h 120 混凝土最大出口压力 定工作压力 2 料斗容 积 L 550 液压系统型式 闭式 油缸缸径 行程 302100 液压油冷却 风冷 推荐塌落度 223 最大布料高度 m 36 最大布料半径 m 32 回转角度 365 臂节数量 4 臂节长度 610/7760/77
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本文标题:混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计【5张图/26000字】【优秀机械毕业设计论文】
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