液压翻车机重点

1、FCJ-型自行式液压翻车机设计 完成日期： 指导教师签字： 评阅教师签字： 答辩小组组长签字： 答辩小组成员签字： 摘 要翻车机是矿山常用的一种卸矿机械，原矿石由矿车编组运输至矿仓上方后，由翻车机卸入矿仓，随着采矿技术的发展和提高产量的需要，原设计的翻车机往往不能满足要求。FCJ-型的自行式液压翻车机是为满足矿山的需要，根据原研制的FCJ-型的压翻车机在使用中的情况，根据需要研改制而成的，更便于生产，提高了生产效率，降低了工作强度。此次设计是仿制设计，基本上采用液压翻车机样机的基本结构形式，结构和工作原理，通过对整机的结构了解，绘制整机装配图，在此基础上自主研制翻车机的液压系统设计，主要包括系

2、统工作压力的确定，执行元件的控制确定，拟订液压系统原理图，计算执行元件主要参数，选择液压控制元件和辅件，绘制管路布置图和设计液压站。关键词：液压翻车机；液压系统；原理；元件；参数 IAbstractThe tripping device is the mine commonly used one kind unloads the ore machinery, the raw ore by the mine car grouping transportation after the pocket above, unloads into the pocket by the tripping dev

3、ice, and enhances the output along with the mining technology development the need, The FCJ- II -like hydraulic pressure tripping device is voluntarily for satisfies the mine the need, according to the original development FCJ- I pressure tripping device in use situation, according to needs to grind

4、 changes the system but becomes, is advantageous for the production, enhanced the production efficiency, reduced the working strength. This design imitates the design, basically uses the hydraulic pressure tripping device prototype basic structure form which Professor Li even develops, the structure

5、 and the principle of work, through understood to the entire machine structure, draws up the entire machine assembly drawing, independently develops the tripping device in this foundation the hydraulic system design, mainly includes the system working pressure the determination, the functional eleme

6、nt control determined, drafts the hydraulic system schematic diagram, the computation functional element main parameter, the choice hydraulic control part and auxiliary, draws up the piping plan and the design hydraulic pressure station.Key word: Hydraulic pressure tripping device; hydraulic system;

7、 principle, part; parameter 中文摘要、英文摘要、目录的页码使用罗马字母（、.），居中，小五号字页面设置：上2.5厘米，下2.5厘米，左2.8厘米，右2.8厘米；行距：固定值20磅。A4纸，单面打印。目录无需页眉。目 录1 绪论11.1 题目背景及目的11.2 题目介绍11.3 设计方案的选择32 FCJ-型液压翻车机的结构设计计算52.1 整机各机构原理5 2.2 行走机构的设计计算72.2.1 运行阻力的计算52.2.2 电动机功率计算52.2.3 选电动机5 2.3 推车机构的结构设计62.3.1 传动比的分配62.3.2 皮带传动设计6 2.3.1 链传动设计

8、73 翻车机工作机构的受力分析10 3.1 举升油缸的受力分析 10 3.2 夹持油缸的受力分析103.3 翻转油缸的受力分析113.4 链条选择11 3.5 花键强度验算124 液压系统的设计计算124.1 明确主机要求124.2 确定液压系统的主要参数134.3 动作循环图14 4.4 拟定液压系统原理图16 4.5 液压元件的选择17 4.6 液压系统性能验算174.7 部分零部件的设计18结束语 20参考文献 21致谢 20附录A22 液压翻车机设计1 绪论1.1 研究的现状及目的卸矿机械是矿山机械的薄弱环节，而翻车机是矿山常用的一种卸矿机械，原矿山由矿车编组运输至矿仓上方后，由翻车机

9、卸入矿仓。随着采矿技术的发展和提高产量的要求，原设计的翻车机往往不能满足要求，至于有些矿山原设计就是采用翻斗式矿车，采用人工翻矿，则更是生产效率低，劳动强度大，安全性差。目前，定型产品只要固定式圆盘翻车机，它只能固定的向一个矿仓卸矿，不仅产量固定。且无法满足向多个矿仓卸矿的要求。矿山机械在国民经济和国防建设中占有重要的地位，研制出适应矿山改造，满足用户需要的卸矿机械具有很大的现实意义。此课题研制的翻车机不仅适用与对矿山的多个矿仓卸矿，而且也适用与其它用矿车运输的物料（如沙石，煤）的卸车。因此，此项研究对加快国民经济建设和国防建设都有很大的意义。1.2 题目介绍江西铜业公司银山铅锌铜系统原矿仓有

10、1、2、3号矿仓组成，井下和露天铜矿石在矿仓上部卸矿，如图1-1所示，卸矿过程为：重载矿车由电机车推顶到1号矿仓前，然后视情况（如有时某号矿仓检修等）由电机车推顶到或调度铰车牵引，将若干辆重车停放在1-3号矿仓上部。人工摘钩后翻矿。翻完后挂钩，再次使重车前进而将空车顶出矿仓，并进行新一轮翻矿，直至整列矿车翻完，空车顺原路拉走。矿石从格筛溜入矿仓，从出料口直接进入谔式破碎机进行破碎，多年来一直沿用0.7立方米翻斗式矿车，人工倒矿，生产效率底，劳动强度大，且安全性差，是生产的薄弱环节，是制约生产并期待解决的技术难题，为提高产量，必须加大矿车容积，拟采用1.2立方米的固定式矿车，每一矿车的装载量可增

11、加72%，使用固定式矿车就必须采用机械倒矿，这样选择什么样的翻车机就成为问题的关键，自行式液压翻车机就是为解决这一技术关键而研制的。翻车机自行行走机构，可方便的调度向1，2，3号矿仓倒矿，翻车机行走轨道铺在原运输轨道的一侧，施工方便，施工期尚可正常生产。现场改造，工程量小，整机重量也大大的减轻，制造安装难度小，是一个比较理想的方案，自行式液压翻车机实是液压机械手，液压机械手（工作机构）完成矿车的夹持，升举和翻转倒矿等主要作业。机器结构紧凑，机动灵活，操作方便和工作可靠。FCJ-型翻车机行走移动灵活，停车制动准确安全，工作机构能有效夹持和翻转矿车、操作轻便、灵活，经济实用、投资较小，非常适合中小

12、型矿山的卸矿改造。1.待卸矿车 2.矿仓横梁 3.格筛 4.增铺翻车机行走轨道图1-1 矿仓布置示意图1.3 设计方案介绍翻车机由电动轨轮行走机构，工作机构，推车机构，液压系统和电气系统等五部分组成，如图2所示： 图1-2 自行式翻车机结构简图行走机构为电动双轨行走机构，传动系统如下： 电动机三角皮带摆线针轮减速器链条行走主动轮轴工作机构由夹持机构，升举机构和翻转机构组成，分别由夹持油缸，升举油缸，翻转油缸完成各自的功能动作。 推车机构由推车杆，油缸和承力挡块组成，推拨矿车车厢端部即可使矿车移位。 液压系统由电动机，油泵，液压控制阀，油缸及管路，油箱等组成 电气系统由电气控制装置，控制信号，保

13、护装置等组成。 翻车机工作前，翻力矩很大，为保证其稳定性，在整机设计布局时应尽量使整机横向重心后移，如把油箱，液压站，配重块等布置在机器的后部，由于受尺寸的限制，行走车架宽度较小，而长度大，行走传动装置和液压，电气装置分别布置在翻车机的两侧，整机的布局紧凑。现象主要参数： 翻车机自重 80000（配重块25000），矿车及其矿石重30000。 翻车机行走速度为 24m/min。 矿车轮缘间距600mm，翻车机车轮轮缘间距为1010mm，翻车机与矿车相邻之轮缘间距为250mm。2 FCJ-型液压翻车机的结构设计计算2.1整机机构原理自行式液压翻车机由行走机构，工作机构，液压系统和电气系统组成，翻

14、车机工作时，工作机构夹持重载矿车，前翻力矩很大，翻车机会向前倾翻，为保证其稳定性，在整机设计布局时应尽量使整机横向重心后移，如把油箱，液压站，配重块等布置在机器的后部，由于受尺寸的限制，行走车架宽度较小，而长度大（纵向长度达3.5米），行走传动装置和液压，电气装置分别布置在翻车机的两侧，整机的布局紧凑。（1）行走机构图2-1行走机构是翻车机的机架，是翻车机的移动，对准装置。行走机构由行走电动机，皮带轮，减速器，链传动，车轴和驱动车轮等组成。由于行走机构工作平凡，重载启动，选用冶金启动型电动机，为了使翻车机准确定位和停车时的安全制动，在电动机皮带轮设置了电磁制动器。（2）工作机构工作机构中固定爪

15、8，夹紧油缸7，活动爪9的一个支点都固定在左右两块支撑板5上。升举油缸收缩，大臂下放，使固定爪靠近矿车（图3中双点画线所示），收缩夹持油缸7夹持矿车。升举大臂使矿车车轮离开轨面，即可翻矿。翻转机构采用油缸链条链轮机构。翻转油缸3是双作用双活塞杆型，活塞杆端部用过度接头分别与链条相连，活塞杆伸缩即可牵引链条带动主动链轮4旋转，花键轴与支撑板固接，从而带动支撑板旋转，实现矿车的翻转和复位。图2-2工作机构简图 油缸的工作顺序：由操作多路换向阀来实现，翻车机行走时大臂必须升举一定高度才能使支撑板及夹持机构纵向跨越矿车，顺利移位。为此，设置了液压电气连锁，确保大臂必须升举到行走的高度时，行走电动机才能

16、启动。为防止可能由于管路故障等原因导致夹紧失灵而发生的危险，设置了液控单向阀，以确保夹紧安全。矿车及夹持机构的自重在矿车卸矿后复位时会超速下降，设置了平衡阀限速，使矿车复位安全平稳。（3） 电气系统翻车机采用了380伏交流电作为动力源，主要负载有行走电动机和油泵电动机。电气控制系统由油泵电动机起停，行走电动机控制左右，并设有信号指示系统，制动电磁铁控制线路及连锁保护线路。2.1行走机构的设计计算1.制动器2.三角皮带3.行走电动机4.摆线针轮减速器5.7.8.12.链轮 6.11.链条9.13.行走轮轴 10.14.车轮2.2.1 运行阻力的计算（1） 运行静阻力 =+-摩擦总阻力- 坡度阻力

17、- 风压阻力。室内=0（a） 摩擦阻力 -翻车机自重N K - 滚动摩擦系数，由车轮直径=300mm 取K=0.0004 - 车轮轴承摩擦系数，=0.02 - 附加阻力系数，取=2 =2×2×80000*（0.0004+0.02×0.1025/2）/0.3 = 1520N （b）坡道阻力 = -坡度阻力系数，取=0.002 =0.002×80000=1680N =+=1520+160=1680N（2）起动时惯性阻力 =V/gt V-翻车机行走速度，V=0.42m/s t-加速时间，t=2s =80000×0.42/9.8×2=1714

18、N（3）最大运行阻力 =+=1680+1714=3394N2.2.2 电动机功率计算 =V/1000 -减速机效率，取0.94-链传动效率，取0.96=0.9×0.94×0.96=0.81=3394×0.42/1000×0.81=1.76KW2.2.3选电动机选Y型冶金起重电动机。YZ132 代号 IM1002，其参数如下： %=40；=2.2KW =935r/min，=0.74 。2.3推车机构的结构设计2.3.1传动比分配行走速度： V=0.42m/s 车轮转速：=60V/d=60×0.42/0.3×3.14=26.75r/min

19、总速比：=935/26.75=35。 采用三级传动，第一级皮带传动，=35/35=1 。第二级采用行星摆线针减速机，=35 。 第三级采用链条传动，=1 。2.3.2皮带传动设计计算功率 式中为工作情况系数，取=1.5由=3.3KW =935r/min 选V型带A型。大小带轮直径跟数3，中心距445mm2.3.3链传动设计摆线针轮减速器到车轮前轴用双排链，前后轮轴间用单排链，选大（小）链轮齿数（1）双排链；计算选定链号为20的滚子链，链节数（2）单排链；计算选定链号为20的滚子链，链节数3翻车机工作机构的受力分析工作机构是翻车机的重要机构，具有夹持，举升，和翻转矿车的功能。其结构参数的合理及零

20、部件强度可靠性决定了翻车机工作的有效性和可靠性。3.1举升油缸的受力分析下图6为举升机构示意图；，分别为支撑夹持机构重力，矿车，矿石重力及大臂前端结构重力。 3-1举升机构示意图=82850N每个油缸受力为1/2F41425N3.2夹持油缸的受力分析 3-2夹持油缸的受力每个油缸为1/2=23225N3.3翻转油缸的受力分析 .链轮.链条.花键轴.活塞杆.翻转油缸图3-3翻转机构，翻转阻力矩包括矿车，矿石，支架夹持机构的重力对回转轴产生的力m活塞杆的拉力为：r-链轮节圆半径， r=132.5mm3.4链条选择选套筒滚子链 40A- ，GB1243.1-83 链条节距 P=63.5mm滚子直径

21、链条极限载荷 Q=347000N链条安全系数 n=Q/=347000/1.2×425000=6.8 符合要求。 式中 =1.2为工作情况系数。3.5花键强度验算花键轴两端采用不同的花键组合，分别计算如下： 10-120×108×18，组合 挤压强度 = 393 符合要求。式中： 传递扭矩 =0.75 载荷不均匀系数。Z=10 花键齿数= =5.8cm 中间直径 许用挤压应力10- 组合 =符合要求 =4液压系统的设计计算4.1明确主机要求(1) 现场要求；一个工作循环周期小于90秒，其中油缸工作时间于40秒，行走对位时间小于50秒。(2) 工作条件差，灰尘，温度较

22、大。4.2确定液压系统的主要参数在前面我们已计算了液压缸的活塞直径，三组液压缸都是采用D=80mm，所以三组液压缸的基本结构都是采用一样的，选用焊接型液压缸，缸体有杆侧的端盖与缸筒之间为卡环连接，内外长环，卡圈联接，而后端盖与缸筒采用焊接联接。 液压缸的主要零部件设计缸筒结构：采用内卡环联接。缸筒的材料：选用无缝钢管45#，。对缸筒的要求A：有足够的强度，能长期承受高工作压力及短期动态试验压力而不致产生永久变形。B：有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲。C：内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而不磨损少，尺寸公差和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性。

23、D：需要焊接的缸筒还需要要求有良好的可焊性，以便焊上管接头后不产生变形及裂纹和过大的变形。总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸盖，缸底，油口等零件构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时，它还是活塞的运动的“轨道”，设计液压缸缸筒时，应该正确各部的尺寸，保证液压缸有足够的输出力，运动速度和有效行程，同时还须要具有一定的强度，能足以承受液压力，负载力和意外的冲击力，缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级，表面粗糙度和形位公差等级，以保证液压缸的密封性，运动平稳性和耐用性。 缸筒的计算 A：缸筒的内径，在前面我们已计算过缸筒的内径D=80mm。B：缸筒的壁厚 缸筒的壁厚为： 式中： -缸筒外径公差余量

24、，m -缸筒的腐蚀余量，m关于的值，因为，可按： 式中：-缸筒材料的许用应力， -安全系数，取=5，-缸筒材料的抗拉强度 -缸筒内最高工作压力代入数据得： 取， 取 缸筒壁厚的验算 额定工作压力应小于一定极限值，以保证工作安全 式中：-缸筒的材料屈服强度， -缸筒的外径，m代入数据得： 符合要求同时额定工作呀路也应与完全朔性变形压力有一定的比例范围，以僻免变形的发生 -缸筒发生完全变形的压力 代入数据得： 符合要求此外，尚经验算的缸筒径向变形应处在允许的范围内 -缸筒材料泊松比，取=0.3-缸筒材料的弹性摸数，-缸筒的爆裂压力 代入数据得： 符合要求C：缸筒底部厚度： -计算厚度外直径代入数据

25、得： 取：缸筒采用卡环联接，缸筒有端部用卡环连接时，卡环的强度计算如下： 卡环的剪应力：卡环尺寸一般取 代入数据得： 验算缸筒在截面A-断面上1的拉应力： 4.4拟定液压原理图 图4-1液压原理图4.5液压元件的选择序号名 称型 号1吸油滤油器WUI-100×80-J2液位温度计YWE-245T3吸油管外径为34mm 内径为28mm4出油管内径18mm5压力表YX-1506空气滤清器7强磁管路过滤器CGQ-128溢流阀9电磁换向阀10电磁换向阀11平衡阀4-6液压系统性能验算翻车机夹持矿车举升翻转时是机器横向稳定性最差的工作状态，必须计算。 图4-2矿车及矿石重和支承夹持机构重是倾翻

26、力，机器自重（不含）和配重块，是稳定力。稳定系数 稳定性较好。4.7部分零部件的设计各种掖压元件的安装方法和具体要求在产品说明书中都有详细的说明，在安装时必须加以注意，一般应注意：安装前必须进行质量检测，若确认元件被污染需进行拆洗，并进行测试，应符合液压元件通用技术条件（GB/T7935）的规定，合格后安装。安装前应将各种自动控制仪表（如压力表，液位计，温度计等）进行校验，以避免不准确造成事故。软管安装要求A. 软管敷设应符合有关标准规定如软管敷设规定（JB/ZQ4398）B. 正确的敷设方法，软管长度由其相应的尺寸确定，软管在压力作用下缩短或变长参照软管标准资料，长度变化一般在+2%-4%左

27、右。C. 应尽量避免软管的扭转，软管安装时应使在工作状态时经过本身重量使各个拉应力消失，软管应尽可能装有防机械作用的装置，同时应按自然位置安装，弯曲半径不允许超过最小允许值，软管弯曲开始处应为其直径d的1.5倍，同时应安装有折弯保护，正确采用合适的附件及连接件，以避免软管附加应力。结束语在唐教授悉心指导下，通过我们不懈的努力，终于完成FCJ-型自行式液压翻车机设计。这次设计主要是进行翻车机液压系统的设计。本次设计几乎融汇大学四年来我们学到各门专业知识，使我们有了一个综合运用以往所学知识的机会。在设计过程中我发现自己以往所学的知识不够扎实，在设计过程中，遇到了许多的困难，但在攻克这些困难的同时，不仅加深了我对已所学知识的熟悉程度，提高了实际动手能力，更重要的是，培养了我们面对困难时小组同学齐心协力迎接挑战、克服种种困难的团队精神，可以说，这极大地提高了我们的自信心和挑战困难的勇气，这对于我们今后进入工作岗位后的发展相会有极大的帮助。时光飞逝，毕业在即，回顾这段设计时间，每天忙碌在设计当中使我感觉很充实，并且巩固和加强了自己的专业知识，三个月来唐教授为我们的设计花费了大量的心血，从最初的方案确定到最后的完成设计，唐老师给予了我们悉心的指导，经过多次修正，我