【QC177】东风自卸车的改装设计【开题报告+任务书】【3A0】
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【QC177】东风自卸车的改装设计【开题报告+任务书】【3A0】,qc177,东风,卸车,改装,设计,开题,报告,讲演,呈文,任务书,a0
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!#$#翻斗车液压举升缸故障分析与改进刘秋滨 董绍志!黑龙江黑化集团有限公司齐齐哈尔市富拉尔基区#$#%&#摘 要 论述了()#&#翻斗车液压举升缸的缺陷及其改造方案和改进效果*关键词()#&#翻斗车 液压举升缸 支承轴对本公司使用的()#&#翻斗车液举升缸部分存在的缺陷进行了认真的分析研究制定出改造方案并对三台翻斗车进行了改造通过半年多的运行证明效果良好*本文着重对液压举升缸的缺陷及改进方案进行分析探讨*+液压举升缸上盖的故障分析与改进原液压举升缸上盖采用一道,形密封圈进行密封经过一段时间的使用后其密封效果变差都出现了漏油现象*经过分析决定采用密封圈进行密封*时还对活塞杆起到一定的导向作用但要求对液压缸上盖和端盖进行改造和加工示意图见图#*将上盖原.%/用2%341代替,形圈在*7液压举升缸底座支承轴的缺陷分析与改造由于液压举升缸底座与支承轴是铸造成一体的而且底座与缸筒间采用焊接方式连接在一起*支承轴两侧与吊耳相连吊耳车架用螺栓紧固在一起支承轴两侧与吊耳之间是滑动摩擦并且两者之间无衬套和润滑点因此使用一段时间后支承轴与吊耳间磨损非常严重两者配合间隙过大时会造成举升缸的倾斜导致车箱在翻卸作业时发生倾斜严重时会造成液压缸及车箱与车架连接部位损坏*而且由于支承轴与底座及缸筒的连接方式使支承轴磨损后无法修复而且无配件可更换磨损严重时只能报废举升缸造成不应有的经济损失*经过认真的分析研究后提出的改造方案彻底克服了由于支承轴的严重磨损而造成举升缸报废的缺陷*具体改造方案示意图见图.*图#&8重型机械科技9.%6年第#期万方数据图!将原来是一体的支承轴与底座切割开来原底座与缸筒间的焊接不动重新加工一根支承轴#材质$%&钢长$()两端$*)长度加工成+$*,-.(-剩余中间长度/%)加工成-)0-)的方1将该支承轴与底座焊接在一起再重新加工两个吊耳并在吊耳上加工出2(便安装油嘴用黄干油润滑1在支承轴与吊耳之间加装铜衬套使铜套与吊耳紧配合这样在使用过程中就能够经常通过油嘴加注润滑脂使铜套与支承轴之间的工作面处于良好的润滑状态一旦两者间磨损加大可以更换铜套来加以修复从而大大延长了液压举升缸的使用寿命13结论在实际应用过程中发现的45($(翻斗车液压举升缸存在的这些缺陷通过上述两项技术改造经实践证明是可行的可延长液压举升缸的寿命减少经济损失1参考文献(6*! 6*9!(月日收稿:;责任编辑 傅冬梅9上接第(!页:图$位移传感器布置示意图(,位移传感器!,上工作辊/,上排工作辊它是通过位移传感器将压下机构的压下量及摆动机构的摆动量用数字在操作台上的数显装置上直接反映出来精确地显示工作行程便于调整19!:支承辊的调整显示下工作辊预弯时由各排下工作辊调整装置根据板形缺陷可单独进行电动调整并设有自整角机和限位开关在操作台上可清楚的看到支承辊的准确调整数值19/:主电机设置的保护功能与主减速机润滑联锁功能1过负荷过热保护功能降压起动功能事故紧急停车功能19$:各调整电机均设置过负荷保护功能极限位置保护功能19!(月日收稿:责任编辑 傅冬梅%$7重型机械科技8!第(期万方数据刘秋滨， 董绍志作者单位： 黑龙江黑化集团有限公司,齐齐哈尔市富拉尔基区,161041刊名： 重型机械科技英文刊名： (期)： 2003，(1)被引用次数： 0次参考文献(2条)车构造 19872.机械设计手册联合编写组 机械设计手册 1987本文链接：黑龙江工程学院(授权号：6011年3月4日第6期(总第151期)2008粤12男机械工程与自动化耄编号#1672一双13(2008)2型翻斗车的研制与开发鲻晓雯(山西航天机电技术研究所，山西 太原030012)摘要：保持其机动灵活的特点外，在设计、配套俸的选择上都徽了缀大改避，整梳瞧施在铲萼斗孬瓣铲装终建、滚压转向系统、主要铸旃系统筹方蟊都骞所改善。关毽竭：鑫装翻串车；辑钢；经毙中图分燧号：献橡识码：集鑫装、运狻、垂辩劝麓予一身，是短途作业中理想的运输工具。由于其体积小。回转半鬣小，转淘灵溪，可广一泛震予辩场、矿出、站台、仓库等现场作业。与国内近年来生产的嗣类机型襁比除保持其机动灵活的特点外，在设计、配套件的选择上都做了很大改进。其特点如下：铲斗斗刃在铲装作照孛，遇弼大粒径的赣料嚣幸傲缀颤运渤，可减少铲装阻力，在同等功率消耗的情况下，铲斗容耪充瀵；牵雩装效率毒。鼹恶劣王提载逶成性增强；液压转向系统操作平稳、可靠。系统发热少；圭要传动系统零部终与汽辜通用，维修方矮。并尽可能选用新型配件，整机的操作性能摁高。1主要参数定载重量( 1 500；铲斗容袄(0。75；最高行驶速度(kmh)： 27；最大鹈坡艨() ：36；最小转弯毕径(m)： 70)：45；轴躐(m)： 18#轮飚(m)： 1。87；发动机鍪蛩： 100K；发动机功率( 244；发韵橇转速(r 2 400；空载质量( 2 560；终裂足寸(mm601 6705(2 500。收稿F期；20080526；修圊日期：20080803作者簿舟：潮晓雯(女，浙江莲稿人，工程癖，奉辩。2主要结构特点2+1羔锋装熏工作装置由铲斗、连杆、油缸组成，与机架铰接缝戎逵耪视，实璎铲、彝终她。巍蠖于铲装，铲渗秘连杆机构在设计时尽可能按装载机的铲装正况进行设计，势增加了振颧机构。如图l(a)所示，图l(b)攘秆一端与铲斗铰接。另一旖与浦缸铰接，在斗座与摆杆的转轴处上、下备有块限位块，使摆杆只能在一定范瓣痰动作。机测1铲尊蹙；2、旧机型转斗油缸与铲斗连接结构对比铲斗在铲装作业对，一般要边戆进边收起转斗油缸，使铲斗回转。在上述作娩过程中，若遇到大映的石料或斗刃挤不开的石料肘，由于撰杆的存在，斗刃可以在一定范陶内摆动，如图2所精，斗薅便会浴硬物面滑向其边缘，从缝隙中穿过。铲斗在铲装大小非常不蔽瘸豹耪瓣霹，每刃裁会不箨缝土下摸凄，弧羚观上就形成铲斗在铲装时的振颤。2。2镑动系统万方数据2008年第6期 机械工程与自动化 机的传动系统由发动机、离合器、变速箱、分动箱、中问传动轴及前后传动轴、前驱动桥、后驱动桥组成。发动机选用福建龙溪机器厂生产的100率增大，克服了使用295型柴油机在铲装时动力不足的问题。离合器采用擦片受力均匀，使用寿命长，由液压操纵系统完成离合器的结合和分离。操作简便省力，工作平稳可靠。变速箱采用于增加了换档同步器，换档迅速容易。并通过离合器壳与发动机固定为一体。前、后驱动桥采用桥部分件作了改动，主要件全部通用，该桥为整体式铸造桥壳，承载量大，主传动速比高，输出扭矩大，其速比为672，而别的机型采用比为583。23行走系统车架由槽钢和钢板焊接而成，分前、后车架，两部分在中部铰接。采用这种结构使该机转弯半径小，机动性好，适应在复杂的地形上运动。为增大牵引力，后图2铲斗工作过程 便可用来完成不同的作业，如可成为扫雪车、小型装24制动系统 载机及夯石机械等，主机将成为一种多功能底盘。因制动系统包括脚制动和手制动两部分。脚制动由 此力液压机构驱动，手制动为机械操纵蹄式制动，供 它将会在鱼民经济的建设中发挥重要的作用。一 30012in in of of ey 接第127页)1 1 189 of is a is he of in is ey 刘晓雯， 山西航天机电技术研究所,山西,太原,030012刊名： 机械工程与自动化英文刊名： (期)： 2008，(6)被引用次数： 0次本文链接：黑龙江工程学院(授权号：011年3月4日机械机电 企业技术开发F 009年1，2月 009低速载货自卸汽车车厢举倾机构液压系统故障分析与维修林 峰(南宁五菱桂花车辆有限公司，广西南宁530001)摘要：液压举升倾卸机构是自卸车的重要工作系统，其性能的优劣直接影响着汽车的多个性能指标。文章首先具体分析了若干种“液压自卸系统的故障的分析与排除”的情况，然后指出了自卸汽车的一些维修和保养技巧，最后总结了液压系统的相关注意事项。关键词：自卸汽车；举升机构；液压系统；维修中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：10068937(2009)04025402低速载货自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构(发动机动力经变速器输出，经取力器带动液压油泵，液压油被油泵经分配阀压入液压缸内，从而推动活塞而举起车厢)将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的专用汽车。在自卸车的使用当中，液压举升机构的正常运作一直处于重要的地位，这是因为液压举升机构是自卸车的重要工作系统，其性能的优劣直接影响着汽车的多个主要性能指标。对于液压举升机构考虑到工作环境、工作性质及工作内容等的要求，液压举升机构应满足的性能有：较强的免维护性；良好的动力性；平稳性；卸料性；紧凑性；协调性。由于很多用户对液压倾卸机构不甚了解，或者在使用中严重超载、使用方法不当、维修养护不及时等，都可能引发一些故障。下面将低速载货自卸车为例介绍这些故障产生的原因及处理办法和相关注意事项。1常见故障表现及原因分析车厢举升过程中出现各种异常，根据出现的异常情况不同，其形成原因大致可分为以下几种。11齿轮泵运转但车厢不举升或举升非常缓慢这种情况最直接的原因就是油压不足，导致油压不足的因素有：分配阀阀杆操纵不到位、阀内单向阀出现异常、阀垫上有异物、单向阀松动脱落堵塞了管路、其它液压管路破损，产生严重泄漏、严重缺油，这时，应根据不同情况采取相应的处理方法，如更换齿轮泵，调整分配阀档位，检修、更换液压缸、液压管路，安装单向阀等。值得注意的是，当分配阀档位不准，其内部单向阀关闭不严时，还可能导致空车厢不能中停。12车厢举升困难、升举缓慢有窜动车厢举升困难原因有以下方面：油箱中油量不足；油箱滤网或管路严重堵塞；油泵有故障，不供油；分配阀回油阀卡死在回油位置；溢流阀严重失调，高压油泵渗漏；举升缸及限位阀发卡，使通往分配主阀的气路长期接通；储气简气压不足；取力器、油泵齿轮工作不良；液压油不清洁，杂质卡死分配阀。升举缓慢有窜动原因有以下几方面：回油路不畅通，举升缸摩擦阻力过大；举升缸限位作者简介：林峰(1965一)，男。工程师，南宁五菱桂花车辆有限公司。阀密合不严，举升缸密封圈密封不严，造成油压不足；齿轮泵下作效率下降，油箱油量不足，齿轮泵达不到所规定的排油量；管路严重堵塞或存在泄漏。13车厢举升后不能下降这种情况产生的原因有以下几种：分配阀滑杆拨不到位；活塞杆出现了弯曲和变形；有时举升倾翻机构的运动副因杂物污染、长时间不用等可能出现滞死现象；操作不当，举升过大，角度超过设计最大举升角度，出现机构死点。14车厢举升角不足或举升不平稳发生这种故障一般不外乎两种情况：一是油量不足，二是油内进了空气。油量不足时，油压达不到，车厢不能举升到最大角度，且上升过程中不平稳。15车厢举升不能停在任意位置或车厢举起后自行下落车厢举升不能停在任意位置多为油液过脏，使止回阀密封不严，或分配阀、回油阀密封不严所致；车厢举起后自行下落原因：单向阀卡滞；举升缸密封圈密封不良；分配阀卡滞，没有完全到位；管路有泄漏。2常见故障的排除方法21检查油位和油液泄漏首先查看是否有足够的油平面，不足时应按规定予以添加。查看取力器操纵机构工作是否正常；油路、气路有无漏渗现象，必要时还应检查其有无堵塞。检查油泵、分配阀、限位阀等丁作是否良好，举升缸是否密封良好，必要时予以修复。操纵系统的各种操纵阀动作失灵，应予更换新件。液压油不清洁，引起油路堵塞或液压不足，动作迟缓、车厢升不到位时应更换液压油。油泵传动机构或齿轮轴套损坏，不能运转及内部泄漏严重时，应予换件修复。22液压传动系统的检修油泵主、从动齿轮轴颈和轴承磨损后，会引起啮合间隙增大，导致油泵排量下降，工作平稳性下降，产生噪声。齿轮端面和泵体端盖或端面轴承磨损、刮伤和起槽，将造成油泵内部进出油腔的泄漏，使回路增大，因而从出油腔经此回路泄漏和进油腔的油增多。油泵压力和流量下降。发现上述磨蚀损坏引起的故障，查明原因之后，即时换件修复。23液压系统检修要点总成拆开分解后，零件应小心放置在清洗液中浸泡万方数据第28卷 林峰：低速载货自卸汽车车厢举倾机构液压系统故障分析与维修 机械机电和清洗干净，切忌磕碰和划伤，零件清洁工作十分重要，装配中严禁污物和金属杂质带入，以免加剧机件磨损、卡滞和失灵。严格按照规定选用和加足工作油液，必要时过滤、保证用油清洁；使用中系统应无渗漏现象。维修时，应避免零件的敲击，防止零件的损伤变形。3 液压系统的密封及泄漏处理油泵轴颈处密封。常见自卸汽车油泵的轴颈处安装了两个自紧油封夕端由孔用挡圈挡住，其作用为防止油泵中的油外漏并防止外界空气及灰尘进入，一旦发现此处漏油应立即更换自紧油封。安装时，千万注意不要让花键轴划伤油封。此外，转速过高引起局部升温过快会使油封变质。油泵与过渡板之间密封。在使用泵、阀一体的结构中，油泵与过渡板之间采用了。型密封圈密封，由于此处是用六角螺栓固定，有时会因为受力不均，紧固螺栓松动，而使此部位漏油，因此，应在汽车保养中注意拧紧紧固螺栓。油泵漏油的危害。油泵漏油会造成油泵噪声增大、液压系统压力不足或无压力、油泵排量不足或无排量及温度过高。因此，发现油泵工作异常时，应立即检修，严重损坏的应立即更换，以免造成更大的危害。油泵、分配阀之间的泄漏与密封。在使用泵阀一体的结构中存在着油泵与分配阀之间的密封问题。在油泵过渡板和分配阀之间采用了。型密封圈密封，它们之间用螺栓固定。此处发生泄漏时，一般情况下，紧固一下螺栓，泄露现象即可消除。若仍出现泄漏现象，应检查已损坏应及时更换；检查过渡板与分配阀结合处有无杂物等，并用柴油清洗两配合表面，并涂以厌氧平面密封剂，重新装配起来，即可彻底消除泄漏现象。分配阀的泄漏与密封。分配阀的外泄漏主要集中在阀杆两端，内泄漏在阀杆与阀孔配合面及单向阀锥面，单向阀锥面密封将影响车厢的中停，而阀杆泄漏可能导致车辆举升力下降，阀杆与阀孑间隙过大，则可能导致内泄漏增加，总效率降低，举升力下降。同时，也可以引起阀杆两端。型密封圈磨损加剧，产生外泄漏。在更换。型密封圈时，一定要注意不要让阀杆及阀体划伤。型密封罔，同时注意。型密封圈的规格不要用错。如用错，起。型密封圈早期磨损，发生泄漏；直接引起外泄漏的发生。另外，要注意挡圈及定位座孑太大会引起。型密封圈无法使用。液压缸的泄漏与密封。内泄漏和外泄漏是液压缸泄漏的两种主要型式。对于单级单作用活塞缸，其泄漏部位多为：缸筒与缸盖之间、活塞杆与缸盖之间、活塞与缸筒。在缸筒上端有法兰盘，用螺栓固定上缸盖。它们之间安装了一个要法兰盘上的几个螺栓受力均匀，此处就不会发生泄漏。在缸盖与活塞杆之间较容易发生泄漏，因为密封圈的磨损易产生泄漏，而磨损的主要原因是活塞杆表面粗糙，液压缸停止工作时间越长，密封圈的静摩擦阻力越大，磨损越严重。此外，液压缸的往复次数越多，活塞运动速度过快等都会增加密封圈的磨损，引起泄漏。若活塞与缸筒安装同轴度不佳，当活塞运动时，就会出现倾斜和偏磨现象而产生泄漏。对于多级单作用套筒缸，其主要泄漏部位为：缸筒之间的外漏。由于套筒密封部位承受着高压，因此对油缸的质量和使用条件有更高的要求，长期车厢歪斜卸货、油缸偏载受力，易使油缸产生外漏。4其他注意事项液压系统中的主要元件都是精密零件，必须正确地使用和保养，以保证液压系统各液压元件的工作性能，延长其使用寿命。使用时要注意下列事项：新车的走合：新车在走合阶段(1000特别在最初举升300次范围内，不得超过额定装载量，且应减载20。在举升300次以后应将倾卸系统的用油全部进行更换。在新车走合里程内，应注意经常检查倾卸系统的各处接头是否松动及是否有渗漏现象注意观察液压油箱的贮油面的高度，经常注意取力器、油泵的温度，对严重发热情况要予以处理，注意观察齿轮啮合和分离是否正常。应无异常噪音。严格按规定添加液压油。并严格保证用油清洁。经常检查各液压元件有无渗漏现象。液压油温度应在3555范围内。液压系统一般不得随便拆卸。更换密封圈或排除渗油故障时，零部件拆下后应将各管接头用于净的布包好堵住，预防脏物进人管道。如果没有检查压力的设备，绝对禁止拆卸和调整安全阀弹簧，以免造成液压操纵系统失灵和过载。高压软管连接应严密，不许扭转，软管表面应干净不得有刮伤或与可燃油接触。行车前必须确认车厢已回位，取力器处于分离状态，分配器操纵手柄置于“中立”位置。参考文献：1冯晋祥专用汽车【京：机械1=业出版社，2008【2】朱晶昌，马力一基于自卸车整车模型中的举升机构动态仿真分析【J】专用汽车，2006，(8)【3】3李海龙，米伯林张少东液压转向系统常见故障的诊断与排除机化研究，2008，(3)【4】乔建青工程机械液压油的选用、管理和污染控制【J】山西交通科技，2004，(4)【5】万良敏一种自卸车液压系统的改进【J】专用汽车，2000，(1)【6】李彬，孙铁英工程自卸车液压举升系统几种常见的认识误区【J】商用汽车，2006，(11)255万方数据低速载货自卸汽车车厢举倾机构液压系统故障分析与维修作者： 林峰作者单位： 南宁五菱桂花车辆有限公司,广西南宁,530001刊名： 企业技术开发（下半月）英文刊名： F (期)： 2009，28(1)被引用次数： 0次参考文献(6条)械工业出版社,006,(8)海龙,008,(3)理和污染控制J004,(4)000,(1)彬,006,(11)0条)于遗传算法的自卸汽车河南科技大学学报（自然科学版）2006,27(6)提出了自卸汽车举升机构设计对举升机构的特性要求,以举升初始时刻机构各铰点坐标为设计变量,以初始举升力系数为优化目标,考虑机构的传动性、油压特性等方面的约束, 济性能,避免设计阶段的盲目性、焕梅 自卸汽车举升机构卸汽车的举升机构的设计质量是影响自卸汽车使用性能的关键因素。由于举升机构的设计过程中，改变任何一个设计参数，都将牵一发而动全身，即使参数稍有变动，其产品性能将会有很大的变化。而国内企业由于研发实力，实验条件的不足，只能根据经验对某些设计参数进行取舍，然后选取某几种结构进行试验并得到最终产品。导致往往不能得到最佳的产品性能。因此，一套成功的自卸汽车举升机构的提高国内企业对自卸汽车的自主开发能力。本文针对油缸前推连杆式举升机构的体内容包括：研究了该举升机构的设计规范，说明了用作图法进行设计的具体步骤，并使用优化设计方法中的复合形法进行举升机构的优化设计，编制了友好的设计界面以方便设计者，深入研究了基于+，利用利用该方法完成了举升机构零部件（三角板和拉杆）的参数化设计。该面友好，软件内集中了整个设计过程中所需要的各种设计规范和设计公式，可以快速的完成从机构总体参数设计到零部件设计的设计过程，并对设计结果进行性能评价，方便设计者进行设计修正。该系统的使用不需要用人员广泛，大大提高了举升机构的设计效率。型自卸汽车举升机构的方案设计 (9)虑结构、性能等限制,峰 低速载货自卸汽车液压举升机构的设计 6)随着基础设施投资的不断增长,自卸汽车的需求量越来越大,绍了以数选取、敏杰 轻型自卸汽车举升机构的设计研究 过对各类举升机构的特点进行分析比较,步确定了举升机构方案,对油缸后推杠杆平衡式举升机构,以举升初始各铰点坐标为设计变量,以初始举升力系数为目标函数,考虑机构传动性、油压特性等约束条件,进了复合形法,增强了程序的实用性与可靠性,对举升机构进行了优化设计,成了全套设计图纸,经青岛专用汽车制造厂研究所审核,卸汽车举升机构的快速设计计算 )介绍了立举升机构的数学模型,采用作图法对各铰点进行设计计算,卸汽车加伍德式举升机构优化设计数学模型 4(7)文章建立了自卸汽车加伍德式举升机构优化设计数学模型,给出了其优化设计目标函数0)=(和其评价指标=介绍了约束条件的给出方法以及本优化设计数学模型的应用注意事项,玉德 自卸汽车举升机构的结构设计研究 1999该文是青岛市科委攻关项目(9695自卸汽车举升机构的等强度设计研究的一部分,现目前举升机构的结构设计中所采用设计方法非常落后,举升机构的结构设计中,作者提出了等强度设计方法,阐述了等强度设计的基本思想和设计步骤,者还建立了一套具有良好用户界面的自卸汽车举升支架结构设计研究的计算机辅助设计系统,并利用该软件对1型自卸汽车的举升支架者了等强度设计计算,卸汽车举升机构动力学仿真分析 )运用机械多体动力学分析软件立了自卸汽车举升机构的动力学仿真模型,并对此机构进行了动力学仿真分析,很强的实践应用性,林林 自卸汽车举升机构参数化设计系统 2006本文就自卸汽车上常用的几种举升机构及其应用特点作了简介；提出了自卸汽车对举升机构的要求；对应用比较广泛的绍了该机构的工作原理；对该机构的构件作了举升卸载和举升不卸载的受力、速度、加速度的分析；对机构的几何关系作了分析；对举升过程中货物质心坐标及各铰链点坐标的变化进行了程序化计算；论述了该机构的设计方法和步骤；论述了机构性能的评价方法和机构常用的优化方法；建立了本课题的目标函数；确定了优化的约束条件；对于该领域的优化方法的选择，首次采用遗传算法和直接搜索法混合应用的优化方法，编制了相应的优化程序；实例证明，该优化方法准确、有效、收敛速度快；并依据以上原理编制了相应的图形化用户界面。本文链接：黑龙江工程学院(授权号：233011年3月4日一、自卸汽车液压倾卸机构概述自卸汽车是指以运送货物为主，并且车厢具有自动卸料功能(配有自动倾卸装置)的载重汽车，又称为翻斗车、工程车。它是利用本车发动机动力驱动液压举升机构，将其车厢倾斜定角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。自卸车主要由汽车底盘和液压倾卸机构、取力装置、车厢和副车架及附件构成。自卸汽车是目前市场最大的一种专用汽车，主要用于运输散装并可以散堆的货物(如砂、土、矿石以及农作物等)，还可以用于运输成件的货物，故自卸汽车主要服务于建材场、矿山、工地等。在土木工程中，由于自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点，通常与铲式装载机、挖掘机或皮带运输机等配套使用，联合作业，进行土方、砂石、松散物料的装卸运输，构成装、运、卸生产线，从而可以大大缩短装卸时间，提高运输效率并可节省劳动力，减轻劳动强度。目前，自卸汽车从单纯的5吨自卸车逐渐向更高吨位方向发展举升机构也从简单的单级缸中置直顶式、多级缸中置直顶式向单级缸连杆组合式、多级缸前置直顶式的方向发展。液压倾卸机构是自卸车的核心，是判别自卸车优劣的首要指标。不同的举升倾卸机构，有不同的车型定位和市场定位。二、国产自卸汽车的液压倾卸机构实例国产自卸汽车的液压倾卸机构主要有单级缸中置直顶式、多级缸中置直顶式、单级缸连杆组合式、多级缸前置直顶式等几种。(一)单级缸中置直顶式举升机构我国最早的自卸汽车由于载重量小，所需的举升力也很小，其举升机构采用单级缸中置直顶式举升机构，是最72 200820 波早出现的举升机构，它结构简单、紧凑，受力直观，而且成本低廉；在载重量为5吨或5吨以下的自卸车中普遍采用。东风货物)的重心在油缸举升点之前，油缸的举升力是随货物重量的增加而增加的，油缸的举升力大于货物的重量。同时，支座反力是随油缸举升力的增加而增加的而且方向向上。因此单级缸中置直顶式举升机构只适用于吨位不大(5吨以下)、车箱不长(35米以下)的车型。在缸的举升力很大，副车架在支座反力的作用下便会变形向上翘起。两支缸的内泄量不一样时，两支油缸的举升速度是不一致，这样会造成车箱左右倾斜变形。变形后的车箱使举升机构受力更加恶劣，系统油压增加，直接影响整个液压系统的使用寿命。(二)多级缸中置直顶式举升机构为了改善单级缸中置直顶式举升机构的弱点，多级缸中置直顶式举升机构应运而生，其机构由两支多级缸和车箱、副车架组成。多级缸中置直顶式这种多级缸中置直顶式举升机构的举升点位于车箱重心之前，支座的支座反力是向下的，这样极大改善了油缸和副车架的使用环境，使油缸和副车架的受力很小，使整个液压系统的使用寿命大大延长。并且，由于多级缸是套简式的结构内泄量小，决定了两支油缸的举升速度基本相同，从而避免了车箱在举升过程中的扭曲变形。缺点是在布置上比较困难：布置在车架的内侧影响传动系，布置在车架的外侧，油缸的只能悬臂安装，受力不理想。多级缸是套筒式的结构，自己不能卸载，使得在控制系统上必须采用溢流装置来保护液压系统，从而使液压系统过于复杂。由于溢流装置的存在。使得整个系统的超载能力有限，满足不了用户的超载心理。该机构中的多级缸行程长达2米成本较高，虽然能适应各种吨位的自卸万方数据车，但在国内一般不被采用。(三)单级缸连杆组合式举升机构单级缸连杆组合式举升机构由单级油缸、拉杆、三角臂、车箱、副车架共用一个连杆带动两套四杆机构组成，具有举升平稳、超载能力强、系统油压性能好等特点，因而被各大汽车改装厂采用，通过对四杆机构的优化设计，可以设计出多种连杆组合式举升机构。马靳里式和油缸浮动式举升机构具有油缸缸径小，油缸行程长等特点被采用的最多。而其它的种类由于具有缸径大，油缸行程短等因素采用得较少。(四)多级缸前置直顶式举升机构多级缸前置直顶式举升饥构的自卸车。这种机构主要由支多节缸组成，其油缸行程长56米，采用此举升机构的自卸车可以把重，山降到最低，极大地改善了车辆的稳定性。由于该机构受力最简单、最省力，因此，采用多级缸前置直顶式举升机构的自卸车是今后重型自卸车的发展方向。多级缸前置直顶式举升机构也有其缺点：一是成本是最昂贵；二是由于它的油缸行程长，因此必须有可靠的工艺来保证，质量不及国外产品；三是控制系统过于灵敏。目前国内生产这种举升机构的不多，国内装有这种机构的大多依靠进口从而制约了这种机构在国内的发展，但这种机构今后将会在国内得到大发展。自卸汽车的液压倾卸机构和整车性能的改善，可最大限度地降低整车的自重和高度，经济和社会经济效益可观，开发前景广阔。国外高质高价的举升机构将会被大量应用，国内也将不断开发出优质优价的举升机构。三、液压倾卸机构的型式和特点目前，国内常见举升机构有式三角架放大举升机构、双缸举升、前顶举升和双面侧翻等几种型式。三角架放大式举升机构是目前国内使用最多的种举升方式，适用载重量8厢长度446米。该型式的优点为结构成熟、举升平稳、造价低；缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大。双缸举升式举升机大多用在6在第二桥前方两侧各安装一支多级缸(一般为3或4级)，液压缸上支点直接作用在车厢底板上。双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小；缺点是液压系统很难保证两液压缸同步，举生平稳性较差，对车厢底板的整体刚度要求较高。前顶举升方式结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小，整车稳定性好，液压系统压力较小，但前顶多用维修 板块主持：吴保平级缸行程较大，造价很高。双面侧翻液压缸受力较好，行程较小，可实现双面侧翻，但液压管路较复杂，举生翻车事故发生率较高。东风系列自卸车应用连杆组合式举升机构和油缸直顶式举升机构两大类。前者目前大多采用者目前有多级缸前顶式、双缸直顶后倾式、多缸直顶侧倾式。式液压倾卸机构的特点是活塞式液压缸两端分别与副车架及举升臂铰接，举升臂的三个端点分别与液压缸、拉杆、车厢铰接，拉杆的两端分别与副车架、举升臂铰接。液压缸推动举升臂，通过拉杆的作用，举升臂将车厢举起。这种液压倾卸机构具有结构简单、举升力大、举升稳定性好等优点。在液压作用下活塞会不断上升，当活塞由底部到达液压缸上部限位孔时，进入液压缸的油从回油管流回油箱，活塞不再继续上升。此时车厢处于最大举升角度状态。式液压倾卸机构的特点是液压缸两端分别与车厢及举升臂铰接。举升臂的三个端点分别与液压缸、拉杆、副车架铰接，拉杆的两端分别与车厢、举升臂铰接。液压缸推动举升由于拉杆的作用，使举升臂转动，通过液压缸把车厢举起。多级缸直顶式液压倾卸机构。前顶式结构简单，由一只伸缩套筒缸及附件组成，多级缸下耳轴与固定在副车架上的油缸支架铰接，上耳轴与固定在车厢上的油缸支架铰接。双缸直顶特点类似前顶式，一般安装在车厢中间靠后，有单级缸和多级缸，液压缸上支点直接作用在车厢底板上。双向侧倾机构适用于中长途运输的长车厢自卸车，液压缸行程较小，可实现双向侧翻。就自卸汽车部分而言，目前其他国产自卸车未作较大的变化，尤其重心高、自重大，这两个致命的弱点多年未变。而东风系列自卸汽车在设计中，较其他国产自卸车的结构有如下特点：增加前轴减振、座椅减振，以提高乘座的舒适性；更换离合器、变速箱、车架加强、发动机采用增压等，以提高整车的动力性和运载能力；采用马勒里式举升机构，进行优化设计，使举升平稳、举升机构经超强处理后可靠耐用，也增加了整车的可靠性。为了适应国家最新颁布的环境保护法规，现生产的东风系列自卸汽车所有发动机都采用达标发动机，特别是10马力)发动机，排放达到欧洲号标准，且与国内同类车型相比，油耗低15以降低使用成本。圃风商用车公司重型车厂技术科)D 3万方数据国产自卸汽车的液压倾卸机构分析作者： 刘波作者单位： 东风商用车公司量型车厂技术科刊名： 建筑英文刊名： (期)： 2008，(20)被引用次数： 0次本文链接：黑龙江工程学院(授权号：44011年3月4日27文章编号：10026886(加09)晒一002703基于参数优化的自卸车货厢轻量化设计周鹤，马力，高金玲(武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070)摘要：以货厢骨架结构的壁厚为优化设计变量建立了自卸车货厢优化设计参数化模型，以货厢自重为目标函数进行了轻量化优化设计使货厢在总体强度刚度不低于原结构的情况下结构自重减轻了244 键词：自卸车赁厢参数优亿轻量化中图分类号：694；4+3 文献标识码：ei，of tof is of is of 44kg ey 少原材料消耗、提高车孵眭能的有效措施，尤其对于重型车辆企业，降低成本、提高材料利用率、提升企业竞争力显得更为重要。目前人们已经开始重视对重型自卸车的轻量化研究，比如对举升机构中的三角臂进行轻量化设计，已经取得了较好的轻量化效果“。但有关对自卸车货厢进行轻量化研究的文章目前国内还未见报道，而且从货厢自身来看，其自重以及所占整车重量的比例均较大，故白卸车货厢进行轻量化设计对自卸车轻量化研究具有重要的意义。因此本文在对某典型自卸车货厢进行局部调整并使其质量有所降低的基础上，以货厢骨架构件壁厚为设计变量研究了其结构轻量化优化设计问题，给出了参数优化数学模型及般过程，并进行了优化i保证原货厢承载能力的情况下使其重量减轻244 货厢结构参数优化设计数学模型及一般过程自卸车货厢主体结构属于典型的板壳结构，载重量按45 据企业要求，不改变货厢主体结构形式及拓扑关系，这种情况下影响货厢重量和强度刚度的主要因素即为构件的壁厚参数，而通过凋整各构件板厚参数可使结构质量减轻，这属于尺寸参数优化设计。假设货厢共有x=k，而，毛，g。作为设计变量，以材料的许用应力作为约束条件，以货厢的总重量最小即有效体积最小作为目标函数。建立尺寸优化设计的数学模型：求 工=，“。1使 +2月j足鼍。石；W i=1，2,3，凡S。矿， J=1，2,3，、茁。分别为第为参数不变构件的体积和；A，为第为优化设计变量的个数；为第门砷材料构件的最大计算应力；为第，种材料的许用应力。自卸车货厢参数优化设晤先对结构中容易造成应力集中的部位进行局部改进，消除因结构自身设计造成的应力集中。其次，定义优化设计变量，建立参数化模型并进行有限元分析。而后，定义目标函数、约束条件以及设计变量的允许变化区间，选择优化方法进对货厢进首先，对重型自卸车轻量化的研究背景进行了介绍，阐述了本课题的研究意义；并根据国内外轻量化发展概况以及研究现状，提出了采用有限元技术和应用新型材料的轻量化研究方法。其次，在对重型自卸车货厢和主、副车架的结构特点进行分析后，以企业所提供的图纸为依据来建立货厢和主、副车架组合几何模型。采用板壳单元对货厢和主、副车架主体结构划分网格，采用实体单元对它们的局部结构进行离散。考虑到货厢在举升瞬间即刚刚离开副车架时的受力状况是最恶劣的，因此，在利用工况下的货厢整体应力分布和货厢的变形情况均可以通过计算分析求得，得出的结果可以为项目委托企业在开发设计产品时提供一个参考。再次，由于货厢的整体应力水平不高，而且应力集中现象比较严重，本文分别对货厢底架、两边侧板结构进行了结构局部改进设计，不仅使应力集中现象在很大程度上有所减弱，甚至消除了某些局部应力集中现象，而且也使得它们的应力分布变得更为合理，最后的优化结果让货厢重量得到大幅度下降，然后，在货厢结构改进后的基础上，再利用结构尺寸参数优化方法对货厢进行轻量化研究，在保证货厢装载能力不降低的前提下，使货厢整体质量又减少了244过采用这两种结构优化轻量化方法，最后，采用结构改进后的货厢模型和建立的主、副车架模型进行高强钢强度等代设计，在过程中利用推导出的高强钢壁厚替换公式对其构件进行壁厚替换，给货厢与主、副车架的高强钢强度等代设计带来很大方便。通过最后圆整后的数据计算，公路自卸汽车 )非公路自卸汽车的发展现状和发展趋势自卸汽车包括两大类:于载重量大,外形尺寸宽,超过了公路对车辆的使用要求,一般不能在公路上运行,故称非公路自卸汽车,此类自卸车主要用于露天矿山和地下采矿,有时也用于采石场和水利、建筑工程中,于煤矿机械2010,31(2)利用车架、货厢、举升系统原始结构的应力分析有限元模型,并对其进行了弯曲、扭转、制动、转弯、举升5种工况的强度分析和模态分析,根据分析结果提出了改进设计方案,并对改进设计方案进行了校核,作函 泰安航天与玉柴结缘宽体矿用自卸车 0)随着我国经济的快速发展,能源需求与日俱增,我国大多数矿山运输现场,用于内部转运、外部运输的车辆,基本上以斯太尔、解放、东风、北奔等中重型自卸车为主,运输物料以煤炭、于用户希望短期内收回购车成本并得到最大利润,因此,车辆运营中私自加长加高货厢、超载严重、兴宇 大吨位自卸车轻量化研究 2009本文首先对大吨位自卸车轻量化研究的课题背景进行了介绍，并结合项目委托企业的实际要求，阐述了课题研究的目的和意义。在详细分析了大吨位自卸车国内外研究现状的基础上，提出了本文研究的主要内容。接着，本文分析了自卸车轻量化研究的基本方法，分别介绍了拓扑优化设计、形状优化设计和尺寸参数优化设计方法，并对典型有限元软件中的优化设计模块和优化算法进行了介绍。通过对大吨位自卸车货厢和主副车架的结构特点进行分析，最终选用结构轻量化改进设计对货厢进行轻量化研究，选用尺寸参数优化方法对副车架进行轻量化研究，确立了自卸车整体结构轻量化研究方案。随后，根据企业提供的图纸，建立了货厢和主副车架组合几何模型。货厢和主副车架主体结构采用板壳单元，局部结构采用实体单元。接着，在兼顾计算时间、计算精度和计算规模的基础上，根据大吨位自卸车的实际工作状况选取不同的工况，建立了货厢和车架有限元计算模型。建立了货厢有限元计算模型之后，在举升初始工况下，对货厢进行了有限元分析，求得了该工况下的整体应力分布和变形情况，为项目委托企业的产品设计提供了可靠的参考数据。同时，针对货厢整体应力水平不高和应力集中现象严重状况，对货厢底架、侧板、前板和后板分别进行了结构轻量化改进，不仅很好的消除了应力集中现象，而且使应力分布更加合理，货厢质量也有明显减轻，接下来，在车架计算模型的基础之上，针对弯曲工况、弯扭六种工况、举升三种工况对车架结构进行了有限元分析，得到了各工况下的整体应力分布和变形情况，为车架轻量化设计提供了参考数据。并针对局部应力集中明显区域进行了改进设计，使应力集中现象得到了消除。最后，考虑到车架整体应力水平不高，具有很大的轻量化空间，并结合企业具体要求，以副车架主体构件板厚为设计变量，以弯曲工况、弯扭工况和举升工况下的最大应力为状态变量，以主副车架总体积为目标函数，针对副车架部分进行了尺寸参数优化设计。最终在满足副车架强度和刚度的前提下，提高了材料的利用率，经过货厢及副车架的轻量化设计，本文链接：黑龙江工程学院(授权号：88011年3月4日 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E ! # $%&()*$ # %+ # (机械设计与制造 第 $ 期# %+ # ,-./01234 526071 8 ,.;932 () 年 $ 月基于虚拟样机与有限元技术的自卸车举升机构设计廖 芳 王 承 上汽研究院 科，上海 (?$&*!# $#%&( )* +&,#- .&*+&( /#01(&%/ 21%#3 )(4&-+51. ,-)+)+6,# +#0().)6 1(3 *&(&+# #.#/#(+ /#+)3A=B D=701223017 =: K/0 =9;14 摘要 】 运用虚拟样机技术对自卸车举升机构的位置布置进行设计，在完成对举升机构零部件的形位参数设计后，对举升机构零部件三角板进行受力分析，结合有限元技术，对三角板进行了最大载荷工况下的结构应力分析。验证举升机构零部件的设计合理，提出举升机构新的设计方法。关键词：举升机构；虚拟样机；有限元【!#$%&$】!# $%&() * )+,#- $+*)+./ 0#1%.+20 %3# %110,$+2#4 5& (2+./ 3+-)(%$ ,-)&,# )#16.$/&7 4#2+/. ,%-%0#)#* $+*)+./ 0#1%.+20 ,%-)2 2#)+./ 4 %.%$&2+2 * 2#) 2:(%-# +2 4.# 9 )#.)-(/ ;+.+)# #$#0#.) : ;00:;017 将自卸车举升机构的样机模型抽象成图 (所表示的等效模型。如图 ( 以车厢与副车架的铰支点 B 点为原点建立坐标系， =V 为油缸，在 = 点三角板与车厢铰接，在 V 点三角板与拉杆铰接，在 点与油缸与副车架铰接。=V、 =别为举升机构举升前、后的位置。从图 ( 可知， =、 V、 各点的坐标为举升机构样机模型的关键位置参数，其优化结果 X?。得到 =、 V、 坐标? 坐标$?&$N # %)N )A(?%N !?N B$(+?N %&!C(?&)N D(?$!N # !$&N )第 ! 期 廖芳等：基于虚拟样机与有限元技术的自卸车举升机构设计 #$ 图 # %& ()*+* ,-./ 应力云图0)12 # 3)*45)674)1 &8 /& ()*+*,-./ & *+4 *97:5+图 ;:? %)+ &8 /& ()*+*,-./ & *+4 *97:5+断裂极限A(B:*&5 模块对举升过程中各铰支点的受力情况分别进行记录，得到三铰支点的受力曲线 图 E 所示。图 E 三角板各铰支点的在举升过程中的受力0)12 E 0&5+ &8 4W+ ?)84)1 *+4 *97:5+ X&)4*由图 E 可知，在整个举升过程中，举升机构举升至 、 J 的受力最大，分别为 ;+ S)*45)674)1 &8 X&)4* 7S+5 R:)&:用有限元软件对三角板结
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