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水泥滑模摊铺机;
液压;
机构设计
I
Abstract
Withthedevelepmentofchineseroadtransport,largefourtrackengineeringmachinery(Millingmachine、Cementconcretepaverandsoon)hasbeenextensivelyused.Thetwotrackmachineryhasmanykindsandlargenumber,andthefunctionofthemachinehasbeenwell-known.Butthefourtrackmachinerydonothavemanykindsandlargenumber.Nobodydocompletelyreserchonthefunctionoffourtrackmachinery.
Inordertofurtherimprovethefourtrackengineeringmechanicalperformanceandreliability,ensurefourtrackmachineryproductivityandworkquality.Soweputforwardtheoverallresearchonchassisoffourtrackmachinery.
Basedonthemillingmachineandcementconcretepaver,summarizeingthecommonpointsoffourtrackchassisanddifferentpoints.Fordifferentpoint,analyzeandcomparetheiradvantagesanddisadvantages.
Analyzetheoveralldesignanddynamicsoffourtrackchassis;
Summarizethewalkinghydraulicsystemprinciple;
Introducethemechanicalsteeringprincipleoffourtrackchassis;
Reserchontheautomaticlevelingsystemonchassisoffourtrackmachinery.
Keywords:
chassisoffourtrackmachinery;
Millingmachine;
Cementconcretepaver;
hydraulic;
institutionaldesign
II
目录
III
第一章绪论 1
1.1四履带机械底盘设计综述 1
1.1.1四履带底盘的优缺点 2
1.1.2四履带底盘的主要结构 2
1.2国内外四履带底盘的发展概况及趋势 3
1.2.1国内四履带底盘的发展概况 3
1.2.2国外四履带底盘的发展概况 4
1.3课题研究的意义 6
1.4本文研究的主要内容 6
第二章四履带机械底盘的总体设计与动力学分析 8
2.1四履带底盘机械整机性能要求 8
2.2四履带底盘机械总体设计及主要参数的确定 8
2.2.1四履带机械整机功率 8
2.2.2工作速度和行驶速度 9
2.2.3整机质量 9
2.3四履带机械底盘运动学与动力学分析 10
2.3.1四履带机械底盘行驶的运动学分析 10
2.3.2四履带机械底盘动力学分析 11
2.3.3四履带底盘机械的功率循环 12
2.4四履带底盘机械切向牵引力分析 15
2.4.1切线牵引力 15
2.5本章小结 17
第三章四履带机械底盘的传动系统 18
3.1四履带机械底盘行走系统设计计算 19
3.1.1行走系统参数确定 20
3.1.2行走液压系统工作压力配置 22
3.1.3行走液压传动系统关键参数的设计 22
3.2行走液压系统参数校核 24
3.32m铣刨机的行走液压系统 29
3.3.12m铣刨机的行走液压系统图分析 29
3.3.2DA阀工作原理图 29
3.4本章小结 31
第四章四履带机械底盘的转向系统 33
4.1四履带机械底盘转向机构 33
4.1.1四履带机械底盘转向机构现状 33
4.1.2转向机构的发展 33
4.2四履带机械底盘梯形转向系统 35
4.2.1转向四连杆机构计算 37
横拉杆的长度计算 41
4.2.3转向阻力矩的计算 41
4.3四履带铣刨机转向系统 42
4.3.1转向原理及转向液压回路 42
4.3.2液压元件的选择 43
4.3.2转向横拉杆的校核 44
4.4四履带滑模摊铺机转向系统 46
4.4.1转向原理 46
4.4.2转向液压回路 46
4.5本章小结 47
第五章四履带底盘机械的调平系统 48
5.1四履带底盘机械调平原理 48
5.2四履带底盘机械机液调平系统 54
5.2.1机液调平系统原理 54
5.2.2手动调平回路 54
5.2.3自动调平液压回路分析 55
5.3四履带底盘机械电液调平系统 56
5.3.1电液自动找平液压系统的工作原理 56
5.4四履带底盘机械的机架找平特性 57
5.5本章小结 62
结论与展望 63
参考文献 65
致谢 67
长安大学专业硕士学位论文
第一章绪论
1.1四履带机械底盘设计综述
随着我国经济的快速持续发展,基础设施的建设。
大型履带式工程机械得到广泛应用,如推土机,挖掘机等两履带驱动机型的作业行驶性能已经为人们所熟知,但有关四履带驱动车辆的行驶驱动性能尚未发现有专门的论述,论文主要结合比较常见的四履带路面铣刨机和四履带水泥滑模摊铺机,对四履带工程机械的情况进行分析与探讨。
四履带路面铣刨机、四履带水泥混凝土滑模摊铺机等大型四履带机械以成为现代化
建设不可或缺的一部分。
比如四履带路面铣刨机(图1.1)是沥青路面养护机械的主要机种之一,主要用于公路,城市道路等沥青混凝土面层的翻修,清除拥包、油浪、网纹、
图1.1路面铣刨机
车辙等。
用四履带路面铣刨机铣削旧面层,再铺设新面层是一种非常经济的现代化养护方法,工作效率高,铺设工艺简单,铣削深度易于控制,操作方便灵活,机动性能好,铣削的旧料能直接回收利用等,广泛应用于市政道路和公路养护工程中。
如图1.2所示的水泥滑模摊铺机是将符合路面材料规范和摊铺要求的水泥混凝土均匀地摊铺在已修整好的基层上,经振实抹平等连续作业程序,铺筑成符合路面标准要求的水泥混凝土面层设备。
它已广泛应用于公路,城市道路,机场,港口,广场以及水库坝面等混凝土面层的铺筑施工中[1][2][3][4]。
1
图1.2水泥混凝土滑模摊铺机
1.1.1四履带底盘的优缺点
1.作业质量高如四履带水泥滑模摊铺机是在两履带水泥滑模摊铺机的基础上升级演化过来的。
四履带和两履带的水泥混凝土滑模摊铺机比较,在路面平整度不太理想的情况下,其机器通过性较好。
这主要是机架的四根立柱单独联接有一条履带。
在凹凸不平的路基上行走时,每一根立柱都与其它支柱相独立进行精确调节。
在四履带底盘机械的同一侧,前面履带和后面履带间的间局较大,水泥滑模摊铺机工作装置垂悬在履带之间,所以说路基的不平整度对滑模摊铺机作业的影响比较较小。
既使路基平整度较差,它可以保持较相对高的摊铺精度,获得较好摊铺路面。
2.承载能力强摊铺机在该机的后部和前部加装附加摊铺作业装置,这是因为采用四条履带的结构形式。
如:
重载搓平梁、中心拉杆插入器、传力杆插入器、超级抹光器等,使该滑模摊铺机机具有多种作业功能。
铣刨机可以承载大质量的铣刨转子、旧料收集装置、发动机的情况下,还有稳定的作业行驶性能。
3.驱动能力大目前的四履带底盘机械采用全液压四履带独立驱动,整机重量为附着重量,四条履带呈前后左右对称布置且分别由四个液压马达驱动,并通过大减速比行星齿轮的减速获得平滑可靠的牵引力,可有效防止打滑,爬坡能力强,制动可靠,安全性高,结构紧凑,有利于整机的布置等。
1.1.2四履带底盘的主要结构
一般四履带底盘由动力系统,悬挂系统,自动找平系统,液压驱动行走系统,电气
2
系统及辅助系统等组成。
(1)动力系统
四履带底盘的动力系统也就是发动机的选用,一般选用柴油机,它的体积小,质量轻,油耗低,动力性能好。
(2)悬挂系统
铣刨机的悬挂系统也就是机架的设计,一般设计为刚性整体结构,由厚钢板仿形切割,焊接制造,具有足够的刚度和强度。
一部分滑模摊铺机机架结构和铣刨机大致相同,但是仍有一部分有所差别,如SF6004摊铺机的主机架是由厚钢板焊接而成的箱体结构,属重型结构伸缩式机架,有两根大梁和加强梁组成。
机架的加宽和收缩由两个液压油缸控制,机架可以伸缩扩展到2438mm,且调整十分方便。
主机架可在四根方形支腿上升降,这样不但可以改变摊铺厚度,而且可以将支架及工作装置提升到离地面1067mm处,十分有利摊铺机的转移。
主机架支腿支撑在四条履带上,支腿不但可以使机架升降,而且各支腿可以绕各自枢轴转动,使履带变化多种位置,满足摊铺机作业和装运要求。
(3)自动找平系统
四履带路面铣刨机和四履带水泥滑模摊铺机这种大型四履带底盘机械的自找平系统原理基本相同。
都是由刚开始的机液找平系统过渡到性能更稳定、找平更精确的电液找平系统。
由于机架相对较大,机架本身也有一定的找平功能,在第五章有详细论述。
(4)液压行走系统
液压行走系统是四履带底盘的主要组成部分,它驱动整机的行走及其辅助装置的工作如各种油缸动作等等。
一般多为一个独立的变量泵液压系统,可靠性较高。
四履带底盘行走系统基本都采用全轮液压驱动系统,完成底盘的前进后退转向等功能。
1.2国内外四履带底盘的发展概况及趋势
1.2.1国内四履带底盘的发展概况
国内的四履带底盘机械发展比较晚,自20世纪80年代中期起步。
目前,国内的四履带机械的生产厂家已经有十几家,主要有西安筑路机械股份有限公司的LX200铣刨机,镇江华晨华通路面机械有限公司,徐工,中联重科,陕西建设机械股份有限公司,西安宏大交通有限公司,沈阳北方交通有限公司,上海市政工程机械有限公司等都有涉及研
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