电动铲运机电液控制自动排缆装置

目录1.1电动铲运机电液控制自动排缆装置领域应用1.2自动排缆装置的研究现状1.3本课题研究意义及内容1.4本章小结第二章电动铲运机自动排缆装置的基本组成、工作原理、存在问题及故障分析2.1卷缆装置的组成2.2自动排缆装置组成2.3自动排缆装置工作原理2.4主要部件故障分析2.4.1常见故障2.4.2故障数树的建立2.4.3故障分析2.5本章小结第三章电液控制自动排缆装置总体结构设计3.1电动铲运机电液控制自动排缆装置的设计要求及设计原理3.1.1设计要求3.1.2设计原理3.2主要零部件的结构设计3.3单向螺杆材料选择与制造工艺设计3.3.1单向螺杆的材料选择3.3.2单向螺杆的制造工艺设计3.4本章小结第四章电动铲运机电液控制自动排缆装置的计算4.1关键部位的受力分析4.2关键部位的强度计算4.4本章小结第五章自动换向电液控制系统及关键液压部件选型设计5.1自动换向电液控制系统5.2关键液压部件选型5.3本章小结第六章结论6.2未来方向参考文献电动铲运机是地下矿山无轨采掘作业的主要装、运、卸设备，是一种新型高效无空气污染地下无轨装、运、卸设备。铲运机具有操纵简单，不受地形限制，能独立工作，行驶速度快，生产效率高等优点。铲运机为双向行驶结构，需要动力电缆随着铲运机的前进、后退，频繁的进行收、放动作。由于铲运机长度尺寸上的限制，不能通过电缆互相挤压及内外层的摩擦实现对电缆在滚筒全长度上的自行排缆。为了实现电缆在卷筒上的有序排列，就必须设置自动排缆装置。首先，分析电动铲运机自动排缆装置的基本组成、工作原理、存在问题及电动排缆装置主要部件常见故障分析，并找到故障的主要原因。其次，采用新型的电液控制自动排缆装置，对电液控制自动排缆装置总体结构设计，并对单向螺杆、月牙滑块结构进行设计并绘制三维结构图，对关键部位受力分析和强度计算。再次，对新型电液控制自动排缆装置中自动换向电液控制系统及关键液压最后，采用单项螺旋的制造工艺，对单向螺杆材料进行合理选择并对制造关键词：电液控制自动排缆装置；故障分析；单向螺旋设计；月牙滑块结构设计operation,fastdrivingspeedandhighproductioneffautanaticcablearrangenentoftheelectricscraper,theworkingarrangenentcammonfaultanaly1.1电动铲运机电液控制自动排缆装置领域应用我国工业化的迅速发展，对矿产资源的需求与日俱增。在这种大的经济环境下，我国金属、非金属矿山迎来了前所未有的发展机遇。目前我国已建成国有矿山企业8840多个，集体与个体矿山企业26万个，开发建设了8000多座矿山，年开采矿石量约50亿t以上。随着矿山开采规模的迅速扩大，近五年，各矿山企业累计完成固定资产投资达上千亿元，相当于国外矿石巨头未来计划投资的总和。但是，我国新建矿山的矿石品位普遍较低，只有靠提高劳动生产率和高性能的矿山设备才能降低成本，才能有利可图。投资的增加，采矿规模的扩大，各矿山企业迫切需要快速提高矿山装备技术水平，达到强采强掘的目的，促进采矿业的技术进步和提高企业经济效益。地下采掘与工程机械设备在国民经济发展中具有十分重要的地位，是现代矿山开采以及交通、水电、国防建设等大型施工必不可少的高效、先进的技术装备，此类设备的制造业也是国民经济中的重要行业。地下铲运机是以柴油机或以电动机为原动机、液压或液力为机械传动、铰接式车架、轮胎行走、前端前卸式铲斗的装载、运输或卸载设备。主要用于地下矿山和隧道工程。地下电动铲运机，是地下采掘作业的主体设备，铲运机是矿山无轨设备的一种，广泛应用于地下矿山的采掘、运输。以铲运机和自卸式运矿卡车为核心的无轨采矿设备,在国内外已成为采矿技术发展的主流。目前，市场上广泛应用的铲运机分为内燃铲运机与电动铲运机两种，内燃铲运机适用于通风良好的作业环境，拥有灵活、高效的特点；电动铲运机则在矿山井下巷道、隧道等地下工程施工中，通常用以电力为动力，应用于1.2自动排缆装置的研究现状1.2.1铲运机的产生20世纪60年代初美国瓦格纳公司(即阿特拉斯科普柯AtlasCopco/安百拓Epiroc)制成世界上第一台地下柴油驱动的铲运机。二十世纪60年代中期在国外地下矿山中得到推广运用。当时的铲运机几乎都是使用柴油为动力的内燃机，为此，需要采用低污染柴油机并在柴油机上设置尾气处理装置，采用贵金属催化净化器或水洗涤箱，还需增设通风设施，以加大地下的通风量以便尾气能够排出坑外，从而使矿山的作业条件符合作业标准，让工人的作业环境更加安全，矿山通风费用的支出大大增加以至于增加了生产成本。由于柴油铲运机的通风、噪音、烟雾和发热等问题，电动铲运机应运而生，电动铲运机的用户几乎无一例外地反映它的性能好、设备完好率高、维修费用低、工作条件好和需要的通风量少。尽管电动铲运机拖曳着电缆，因而限制了其灵活性，但它在井下仍有许多适宜的用如果用电动铲运机取代所用的全部内燃铲运机，则所需通风量可减少一半以上。广泛的试验和实践表明，电动铲运机具有低污染；低热量(热量不到同级内燃铲运机的30%),低噪声；维修量很小；功率损失小等优点。总的来说，电动铲运机的作业成本较低，机器便于维修，利用率较高，所以生产效率较高，其综合经济性能较好，减少了不必要的支出。电动铲运机的优越性慢慢体现出来，因而得到迅速推广。但也存在着不少缺点，其电缆限制了机器的机动性能和活动范围，只能进行短距离工作，同时，在恶劣环境中作业电缆易于磨损和损坏，需要经常更换，所以需要定期检查和加强保护。为了增加电动铲运机的机动性能和活动范围，研究人员为电动铲运机配备了能够自动收放拖曳电缆的电缆卷筒，并成为电动铲运机不可缺少的配置1.2.2我国铲运机的发展我国地下铲运机在经历了引进、合作制造、自主开发、创新发展四个阶段后，得到了飞速发展，从1976年起，我国自行研制了斗容0.4-6.1m³的铲运机共25种型号(包括中外合作生产的6种型号中，国内研制的机型大多数通过鉴定(中外合作生产的机型均已通过验收),但批量在5台以上，并在矿山得到连续使用山铲运机拥有量将近800台)。这些铲运机分布在我国近60个矿山，成为我国地自70年代中期地下无轨采矿机械化在我国兴起以来，作为主要出矿设备的铲运机已有近800台用于我国数十个大中型地下矿山，其中有300余台是我国自制的。这些铲运机的应用，有力地推动了矿山生产的发展。我国早期引进的铲运机都是以柴油发动机为动力，虽然柴油发动机灵活，但废气污染严重，给井下环境保护带来严重的威胁。大多数采用道依茨涡流燃烧室低污染柴油机的铲运机，排出的废气经催化及水洗两级处理，且催化器保持良好的维护状态，水洗箱及时加水，其排污指标尚可达到我国规定的标准。个别采用直喷式普通柴油机的铲运机，机外净化又不完定的标准。为此，对柴油机废气监测及净化问题进行山、大冶、丰山、红透山、弓长岭等矿的60余台LK-1型柴油铲运机进行技为摆脱柴油铲运机废气污染的困扰，我国自80年代中期开始自行研制拖曳同研制的WJD-1.5型电动铲运机，采用液力机械传动其主要技术性能达到80益，是我国自行研制的铲运机中生产销售量最多，应用最广的机型。我国研制的1.2.3电动铲运机自动排缆装置作用及组成自动排缆装置是电动铲运机所必须拥有的部件，在电动铲运机的前进和后退的过程中能自动同步有序的缠绕和放出电缆，避免电动铲运机在工作时，拖曳电缆的过程中在巷道中磨损造成损坏而出现事故。这是电动铲运机在工作与结构中与柴油铲运机的不同。自动排缆装置一般由卷筒、传动装置、排缆装置和导向辊等部件组成，卷筒是用来装载缠绕电缆的部件，卷筒内筒的半径要大于所选用电缆的最小弯曲半径，而且能够容纳集电环等装置，卷筒两侧端板的大径与卷筒的长度决定了所能容纳电缆的长短。排缆装置的作用是使电缆在卷筒上的有序缠绕，使用单向螺杆正反转来实现电缆的多层自动排列。导向辊的作用是在电动铲运机处于任一位置时，电缆都能从一个方向引入卷筒。传动装置是在排缆装置运行时传1.2.4电动铲运机排缆装置现状及存在问题不规整缠绕，在收放电缆时电缆拉力不均匀、电缆纵横向滑动，容易使电缆损坏，由于不规则缠绕导致卷筒的外径增大。地下巷道空间狭小，电动铲运机能缆装置的主要部件，双向螺杆的旋转运动使电缆在其槽里轴向运动，电缆沿着卷筒的长度方向往反移动，从而使电缆有序的排列在卷筒上。但电缆夹大多采用成双对辊的旋转轮，在成双对辊旋转轮工作时容易对电缆造成挤压、切割，我国在1984年引进了美国艾姆科(Eimco)公司的922E型电动铲运机后开始了自动排缆装置的仿制研究。前期设计的自动排缆装置如图1-1所示。虽能实现自动有序排缆，但使用寿命只有1～2个月，没有实用价值。国外自动排缆装置的研究也已经经历了三十多年，自动排缆装置的应用不仅推广到了以电力为动力源的地下凿岩钻车、地下电动铲运机等地下电力驱动工程机械设备，而且推广到了石油矿场机械等多个领域。在文献[1]、文献[2]中分别对922E型电动铲运机自动排缆装置的结构做出了介绍，如图1-1所示。压紧弹簧7、电缆导轨体8、电缆导向器(焊干件7)图1—1前期设计的自动排缆装置1-轴承座2-滑轨3-双向螺杆4-压盖5-月牙滑块6-压紧弹簧7-电缆导轨体8-电缆导向器在同一根轴上加工出首尾相连、旋向相反的双向螺纹，通常加工方法是先加工两端带有台阶的光轴，再在光轴上加工出两条旋向相反一根左旋、另一根右旋、节螺杆轴上转动。最后在套筒上分别补充加工两螺纹收尾段，这样就可确保两螺纹首尾相连。文献[32]中指出：螺纹月牙滑块是在螺旋槽内运动的，通过摩擦力来实现，使用过程中要使之保持润滑状态来减少月牙滑块在使用过程中的磨损。文献[12]介绍了一种类似自动排缆装置在电测绞车中的应用。非常遗憾的是，上述研究仅限于原理和结构的可行，而没有在国内铲运机研究机构对铲运机自动排缆装置中成功运用，也没有可靠性、实用性、故障分析与解决的研究报道和产品。1.3本课题研究意义及内容地下矿用电动铲运机在工作运动当中始终拖曳了一根提供动力的电缆，随着铲运机前进和后退必须要保证电缆能够同步有序收放。拖曳电缆式电动铲运机最为关键的就是电缆随整机的同步收放问题，即随着铲运机的前进和后退，能自动同步放出和卷绕电缆，避免铲运机运行时出现压缆、磨损、拉断电缆而发生事故。当电动铲运机后退时，电缆收整在卷筒中，为了保证卷筒能够最大程度地收卷电缆并实现分层齐整排列，必须设计排缆机构。为了降低螺杆的制造难度及提高排揽的整齐度，从而提高排揽效率，增加电缆寿命，故将用单向螺杆取代双向螺杆，采用电液控制的自动排缆装置。通过本课题的研究，确定新型电液控制自动排缆装置总体结构，为单向螺杆自动排缆装置的设计提供结构与零件材料选择的理论指导，设计制造出新型的电液控制自动排缆装置用于实际生产。1.4本章小结在本章中，介绍了电动铲运机的运用领域及国内外发展历史，分析了目前国内外自动排缆装置的研究现状，提出了本文的主要研究内容、研究意义和欲解决的工程问题。第二章电动铲运机自动排缆装置的基本组成、工作原理、存在问题及故障分析2.1卷缆装置的组成卷缆装置一般由卷筒、传动装置、排缆装置和导向辊等部件组成，卷筒是用来装载缠绕电缆的部件，卷筒内筒的半径要大于所选用电缆的最小弯曲半径，而且能够容纳集电环等装置，卷筒两侧端板的大径与卷筒的长度决定了所能容纳电缆的长短。排缆装置的作用是使电缆在卷筒上的有序缠绕，使用单向螺杆正反转来实现电缆的多层自动排列。导向辊的作用是在电动铲运机处于任一位置时，电缆都能从一个方向引入卷筒。传动装置是在排缆装置运行时传递动力图2-1卷装置总成示意图1-电缆卷筒2-自动排缆装置3-电缆托辊4-电缆立辊5-电缆6-传动链条2.2自动排缆装置组成1、轴承座2、滑轨3、双向螺杆工、压盖5、滑块6、图2—2前期设计的自动排缆装置1-轴承座2-滑轨3-双向螺杆4-压盖5-月牙滑块6-压紧弹簧7-电缆导轨体8-电缆导向器图中1为铜套式滑动轴承，2为钢制导轨，3为45钢制作双向螺杆，4为压盖、7电缆导轨体为Q235A材料制作，5为锡青铜制作，8电缆导向器为圆装配时，第一步，将8电缆导向器与4压盖焊接在一起。第二步，将7电缆导轨体套在3双向螺杆上，对准螺旋槽，依次将4压盖、5月牙滑块、6压紧弹簧及弹簧压盖装上。第三步，将1轴承座安装在3双向螺杆的两端，调整好轴承座间距后与2滑轨焊接在一起。在装配调试完成后，4压盖、5月牙滑块、6压紧弹簧及弹簧压盖这些零件可以更换，其它零件无法更换。2滑轨、3双向螺杆、4压盖、5月牙滑块、6压紧弹簧、7电缆导轨体共同组成双向拨杆驱动2.3自动排缆装置工作原理多采用双向螺杆式自动排缆装置的多层缠绕。电缆由导向器的导向作用下卷入卷筒，导向器是嵌入螺纹凹槽的，在月牙滑块(螺母月牙板)的作用，可沿着螺杆左右移动。螺杆有左右两条螺距相同的双向螺纹凹槽，两条螺纹在螺杆两端的螺纹过渡处形成封闭回路，因此导向器可在双向螺杆上往复移动。螺杆通过链条链轮由卷筒带动旋转，在电缆沿轴向移动节距的距离时，电缆在卷筒上刚好缠绕一周。当电缆缠绕铺满一层到达卷筒端部时，月牙滑块也同时在螺纹尽头从一个方向的螺纹过渡到另一方向的螺纹上去，电缆随着往返运动，实现了电缆在卷筒上的多层缠绕。而且，当电缆在卷筒上放出时，电缆是严格按照缠绕的反方向进行。正是双向螺杆在螺纹尽头能自动换向的排缆特点，使之在电动铲运机上得到了推广应用。2.4主要部件故障分析2.4.1常见故障前期设计的自动排缆装置如图2-2所示，虽然能够实现自动有序排缆的目的，但它的使用寿命只能达到1～2个月，没有实用价值。(1)月牙滑块的磨损快；(2)电缆导向器环状圆钢的磨损及对电缆的磨损；2.4.2故障数树的建立螺封护为弹性滑动向杆工艺差向杆密保2.4.3故障分析通过对故障树的分析，可以得到，造成双向螺杆自动排缆装置使用寿命短的主要原因有以下几个方面：(1)电缆导向器的结构。电缆导向器大多为环状圆钢结构，电缆在导向器上时滑动摩擦，易对电缆的产生磨损，影响电缆使用寿命。(2)采用纯钢材料的双向螺杆，导向槽的表面粗糙度无法达到设计的技术要求，在槽内与月牙滑块的磨损严重。另外螺纹槽换向的光滑过度部分制造难度大，采用通用金属切削设备无法加工、质量无法保障，专用金属切削设备造(3)摩擦副材料配对不合理，造成月牙滑块的耐磨性能不足，平均使用寿命只有20天左右，不能满足使用要求，(4)双向螺杆没有设置密封装置，恶劣的环境会使泥水落入导向槽中，破(5)电缆导向器安装在双向螺杆的上方，工作时电缆上粘着的泥水就被导向器带入到螺杆的导向槽中，加剧了月牙滑块的磨损。本章介绍了电动铲运机自动排缆装置的基本组成，简单阐述了它的工作原理及存在的问题，并建立了自动排缆装置的故障树，对主要部件进行常见故障分析，为解决故障提供了依据。第三章电液控制自动排缆装置总体结构设计3.1电动铲运机电液控制自动排缆装置的设计要求及设计原理新型自动排缆装置的设计要求：(1)功能要求满足电动铲运机功能的需要。在电动铲运机的前进、后退、转弯及行驶速度变化时，能够根据电缆卷筒对电缆的缠绕、放出、停止等动作，实现电缆在电缆卷筒上的分层、有序排列。(2)使用性能要求满足力学要求，具有足够的强度、硬度、耐磨性等机械性能。(3)工艺性能要求零部件的制造相对简单，采用普通工艺装备能够完成，制造成本低，满足整机对成本的控制要求。(4)工况性能要求整个装置适应地下工程恶劣的环境，具要一定的防泥(5)维修性能要求维修性能好，零部件拆卸、安装方便。3.1.2设计原理采用单向螺杆自动排缆装置，结构相对简单，易于生产。3-1示意图采用液压马达为动力驱动自动排缆装置，单向螺杆自动排缆装置在卷筒和螺杆间需要固定传动比，当卷筒转动时，卷筒传动经变速机构带动双向螺旋螺杆旋转，带动电缆导轨体沿单向螺杆运动。在单向螺杆两端设置行程开关，当电缆在单向螺杆上运动至螺纹尽头时，触碰行程开关，配合电磁换向阀，控制液压马达反转，从而控制单向螺杆的反转，实现连续排缆的目的；当电缆在卷筒上缠绕1圈后，电缆导轨体带领电缆相应沿卷筒轴向移动1个电缆直径长度，此外当电缆运动至螺纹尽头，卷筒上的电缆应刚好铺满一层，实现整齐排缆的目的。3.1.3设计原理图1-卷缆马达2-驱动链轮3-卷筒链轮4-液压马达5-驱动链轮6-排缆链轮7-卷筒8-电缆9-排缆导向组件10-单向螺杆11-行程开关触点12-滑轨3.2主要零部件的结构设计3.2.1电缆的选用4X50,3X95+1X50,3X120+1X95,3×3选择电缆型号3×25+1×16,电缆直径标称为36.4mm。3.2.2电缆卷筒的设计电缆卷筒的结构如图3—2所示。卷筒两端，一端支承在带座轴承上(图中未示出),另一端用两个滚动轴承支承在空心轴上。空心轴上装有4～5组集电环，每组集电环的组成是中间三片铜环，外边两片对称绝缘胶木片。三片铜环中，最中间的一片有一个耳子能随卷筒回转，另一个耳子与输入电缆相连接，其余两片是固定在空心轴上，不发生转动，每片端面上都有一个接头，两边接头同时与控制箱电缆相连。绝缘胶木片可防止电流相与相之间短接。大链轮驱动卷筒旋转，小链轮传递动力使排缆螺旋轴回转。卷筒内装有过卷保护，当电缆在卷筒上的圈数较少(12m左右)时就会自动断电，保护电缆与卷筒装置。3-2卷筒总成图1-空心轴2-卷缆链轮3-电缆卷筒总成4-集电环国内外相关文献中，文献[1]中提出了排缆装置设计的第一原则是要保证月牙滑块在单向螺杆上的轴向移动速度恰好等于电缆在卷筒上的轴向排缆速度，即满足下述关系式： 设电缆卷筒上可缠绕电缆的总长度L,即电缆卷筒的最大容缆量，决定了电动铲运机一次配电后的活动范围，即运距的大小。式中：m—每层电缆缠绕圈数：n—缠绕电缆的总层数：已知卷筒装置参数：卷筒内部宽度：B=420mm;m=11.L=172824.344mm,约为173m3.2.3单向螺杆结构设计单向螺杆的导向槽及换向部的总导程(月牙滑块的总行程):B—卷筒可容纳电缆的宽度(mm),设计值为420mm;d—电缆直径(mm),标称直径为36.4mm,最大直径为40.1mm,经实测10个点，加权平均，取为39.4mm。把上面取值带入式(3-5),得：Lk又可写成：w-单向螺杆螺纹螺距(mm),设计值为50.8mm;n—单向螺杆螺纹圈数。则单向螺杆螺纹圈数：在单向螺杆自动排缆装置中，月牙滑块的作用是在单向螺杆螺旋槽的摩擦力的轴向分力的作用下，月牙滑块带动排缆导向组件沿单向螺杆轴线方向拖动电缆往复运动。单向螺杆自动排缆装置对月牙滑块结构的要求：(1)能沿单向螺杆的螺旋槽灵活运动，不能有卡滞现象；(2)只能在螺旋槽的换向部(螺旋槽结束处)换向。因此，月牙滑块的结构设计要做到：(1)月牙滑块与螺旋槽底部接触部分应为近似椭圆，椭圆的短轴为螺旋槽的小径直径，长轴与螺距和小径有关，其关系式为：转化为：式中：圆d—螺旋槽的小径(椭圆的短轴),设计值为40mm;w-单向螺杆螺纹标准螺距，设计值为50.8(mm);(2)月牙滑块与螺旋槽侧壁接触部分尺寸相互配合，可以通过投影作图法(3)月牙部的长度要控制在螺旋槽相交形成的缺口宽度(实测得33.05mm)与螺旋槽的大径(57mm)之间。3-4月牙滑块总成图3.3单向螺杆材料选择与制造工艺设计3.3.1单向螺杆的材料选择单向螺杆自动排缆装置的传动形式属于滑动螺旋传动，主要承受扭矩及轴向压力的作用，同时在螺杆与滑块之间有相对滑动，受摩擦力的影响，其主要的失效形式是：(1)螺旋槽表面及滑块月牙部的磨损；(2)螺纹槽与滑块的弯断或剪断；(3)螺杆的拉断或剪断。因此，对滑块与单向螺杆的材料要求如下：(1)必需有足够的强度，排缆时会产生轴向力，该轴向力最终作用在月牙滑块的底端与螺纹槽的相接触处，对滑块及螺纹槽产生挤压和剪切作用非常明(2)有良好的耐磨性和润滑性，滑块在螺纹槽的移动受摩擦力影响，因而(3)单向螺杆是新型自动排缆装置的关键部件，单向螺杆的加工精度直接决定了新型自动排缆装置的使用寿命。选择合理的工程材料是提高单向螺杆的综上所述，分子量高达150万以上的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)因超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)因物理力学性能优异而作为工程塑料应用。UHMW-PE极高的分子量(HDPE的分子量通常只有2～30万)赋予其优异的使用性能，而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料，它几乎集中 了各种塑料的优点，具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能，是螺纹及螺纹槽理想的材料，另外键槽端和芯部采用45号如图所示：3-8单向螺纹3.3.2单向螺杆制造工艺设计钢塑单向螺杆的制造，首先，制作筒形有导向螺纹槽的模具和45号钢芯轴。其次，模具内表面涂脱模剂，并在模具中固定好钢芯轴。最后，利用模压成型技术，称取配好的超高分子量聚乙烯粉料，放入涂有脱模剂的模具中，加压5MPa左右，因为不是为了成型，仅仅是为了排除原料中的空气，使原料密实，增加热导率，减少烧结时间，所以压力不用太大；把模具放入加热炉中进行加热40分钟左右，加热温度为195℃左右。取出模具放到压力机上，边加压8~12MPa(压力的大小根据不同的情况有所不同)边冷却，冷却到65～75℃;开模取出制品，修整飞边，进行定型，制成复合材料的单向螺杆。工艺过程如图3-9所示。3-9工艺过程图本章主要介绍了自动排缆装置中主要部件的结构设计、材料选择，并对主要部件进行三维设计，同时制定了新型钢塑复合材料的单向螺杆的制造工第四章电动铲运机电液控制自动排缆装置的计算式中：p—所选电缆的单位长度质量，kg/km;WJD—1.5型电动铲运机选用UY矿用移动橡套软电缆，型号3×25+1×16,参考重量p=2269kg/km。h—电缆托辊离路面的垂直高度，m,根据卷筒与托辊的布置决定，根据卷缆装置设计图4-2,取h=1.423m。4-2卷缆装置1-立辊2-托辊3-自动排缆装置4-卷筒5-驱动链轮x—电缆托辊距电缆着地点的水平距离，m,一般为3～5米，根据使用的实际情况和调试结果，取4米比较合适。将数值代入式(4-1),计算得T=182.8N对自动排缆装置的工作状态分析后知道，自动排缆装置最危险的工作状态如图4-10所示：电缆从铲运机右后侧经过立辊、横辊改变方向后，再穿过自动4-3自动排缆装置最危险工作状态(俯视图)1-立辊2-托辊3-自动排缆装置4-卷筒根据最危险工作状态，绘制出受力分析如图4-3所示：即为电缆托辊处电缆所受的张力，由式(4-1)计算知由图4-4中的几何关系，计算排缆装置所受的轴向力为：将T=182.8N入计算，得排缆装置得轴向力F=102.8N代4.2关键部位的强度计算由于本结构传动精度不高，所受力较小，而且从整个装置的使用情况分析及受力分析来看，装置中工作条件最差且最易失效的零件是月牙滑块；同时本次设计中螺杆螺旋部与月牙滑块的材料相同，均为自润滑性能和不粘性能良好的超高分子工程塑料UHMW-PE,其耐磨性能相同，螺杆螺旋根部截面积远大于月牙滑块，其剪切强度也远高于月牙滑块；故仅对月牙滑块的受力进行理论剪切强度：式中：F—月牙滑块所受的径向力，即排缆装置所受的轴向力，F=102.8N;S—受力截面积，;—许用剪切应力。月牙滑块承受的剪切应力为：所计算结果与表4-1所列相应材料比较，月牙滑块所承受的剪切应力非常小，不会产生剪破坏。聚氯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯聚乙烯(低聚乙烯，超聚甲基丙烯酸硬质软质(高密密度)高分子量甲酯(有机玻(%)(断裂)梁缺口σ.m²无缺口30-氏℃4.3本章小结本章对自动排缆装置进行了受力分析，确定了力的大小和方向，对月牙滑块进行强度校核。第五章自动换向电液控制系统及关键液压部件选型设计5.1自动换向控制系统5-1液压系统图此系统采用液压马达、液压泵、三位四通电磁换向阀、二位二通电磁换向阀及单向阀和节流阀，其中节流阀和单向阀控制流体流量。通过对液压马达的正反转控制从而控制单向螺杆的正反转，实现连续排揽的目的。5-2行程开关触点示意图在螺杆两端放置行程开关的两个触点，当电缆运动至螺纹尽头触及行程开关的触点AB时，行程开关控制三位四通电磁换向阀和二位二通电磁换向阀，从而使液压马达正转和反转。当螺杆正转时，电缆在其槽内向左移动，触及触点A时，在行程开关的作用下控制液压马达反转，电缆在槽内向右移动，触及触点B,再次改变转向，实现连续排揽。5-3示意总图1-卷缆马达2-驱动链轮3-卷筒链轮4-液压马达5-驱动链轮6-排缆链轮7-卷筒8-电缆9-排缆导向组件10-单向螺杆11-行程开关触点12-滑轨5.2关键液压部件选型设计表5-1适用工况和实例驱动单向螺杆的马达和卷缆马达选择摆线液压马达，适用中低负载速度，体积较小的场合，适合自动排缆装置的工况。其结构简单、低速性能好，短期超载能力强.摆线马达里面有一个定子和一个活动叶片，定子、叶片和传动轴把马达分成两个腔，每个腔有一个油口，当一个油口进油时另一个出油，进油的表5-2BMP性能参数表根据工况条件卷缆马达所需转速相对快，扭矩大应选择BMP125型摆线液压马达；驱动单向螺杆的马达转速不以为过快应选择BMP315型摆线液压马达。结论为摆脱柴油铲运机废气污染的困扰，我国自80年代中期开始自行研制拖电自动排缆装置，虽然可以实现自动有序排缆，但使用寿命只能达到1~2个月，没有实用价值。因此，本文针对自动排缆装置存在的问题开展研究工作。采用电液控制自动换向的方法，增加了换向的灵活性，单螺杆正反转设计，实现了有序排列的目的。设计新型自动排缆装置，采用钢塑单向螺杆的制造工艺，适应恶劣的工作环境，增加了排缆装置的使用寿命。5.2发展方向自1970年代后期开始，铲运机向大型化、无轨化和电动式铲运机的方向迅速发展。现今，铲运机的自动化程度越来越高，完全可以通过计算机来操作现有机型将采用现代先进技术进一步完善和提高，并向机—电—信一体化的方向发展。对于自动排缆装置可以将机械、电动、液压综合运用，保证传动精度和排揽整齐度。采用ANSYS等计算机工程软件对自动排缆装置进行动力学分析，传统的理论验算和计算机软件技术验证同时展开，得出更加精确的载荷和受力，提高设计精度。社会发展越来越重视环保和安全，整机设计和操作件布置将更注重人机工程学的要求；设备及管路的布置更为合理，使人员易于接近首先，这次的毕业设计是在xxx老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在我论文过程中遇到困难的时候，向老师寻求帮助，老师总能放下手中的工作给予我耐心的讲解，精心的指导。在论文完成之后，老师又在百忙之中抽出空来认真批改我的论文，不对的地方总能细心的给我标注出来，在此谨向谭老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。其次，感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多有用素材，还在论文的撰写和排版的过程中提供热情的帮助。同时，感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。感谢学校为我提供了良好的做毕业设参考文献[1]高梦熊，地下装载机[M],北京：冶金工业出版社，2002,302,304～305[2]张栋林，地下铲运机[M],北京：冶金工业出版社，2002,131[4]高梦熊等，地下电动装载机卷排缆机构的结构与设[5]应跃明等，排缆装置在新型舰艇上的应用[J].水雷战与舰船防护，2006,(03).[8]郭绪欣等，滚筒排绳装置的设计[J].[9]齐佩玉等，可精确收放电缆和排缆的调查船专用绞车[J].机电设备，[11]朱永兴,双向螺杆三滚子式排缆器的分析报告[J].渔业机械仪器，1996,(04).[13]曹学俊等，新型船用63kN液压绞车的研制[J].船舶，1997,(06).[16]唐宇等，基于案例推理和故障树诊断的专家系统设计[J],广西物理2008(03)[19]李琦等，复合材料在工程机械中的应用研究[J].矿山机械，2004,(11)[22]邱海莲等，机械设备故障诊断方法研究[A];云南省机械工程学会第七届学术年会暨十矿业研究与开发,1998,(3):23—26.[25]丛培山等.大型矿用挖掘机尾部电缆卷筒自动收放装置的开发[J].重工科技，2001,[26]黄靖元，攻剑霞，贾延林主编.机械设计学[M].北京：机械工业出版社，1999[27]陈淑连，黄日恒编著.机械设计方法学[M].北京：中国矿业大学出版社，1992.[28]黄雨华，董遇泰主编.现代机械设计理论和方法[M].沈阳：东北大学出版社，2001[29]徐耀信，机械加工工艺及现代制造技术[M].成都：西南交通大学出版社，2005[30]杨瑞刚，机械可靠性设计与应用[M],北京：冶金工业出版社，2008[31]成大先，机械设计手册[M].北京：,2002.[32]章远香，缆阵绞车自动排缆系统的仿真分析[J],声学与电子工程，2009,(3):18-弹出搜索窗口。winkey指的是键盘上刻有windows徽标的键●。winkey主要出现在104键和107键的键盘中。104键盘又称win95键盘，这种键盘在原来101键盘的左右两边、ctrl和alt键之间增加了两个windwos键和一个属性关联键。107键盘又称为win98键盘，比104键多了睡眠、唤醒、开机等电源管理键，这3个键大部分位于键盘的右上方。再补充点....放入回收站显示当前程序或者windovs的帮助内容。当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”激活当前程序的菜单栏打开开始菜单在win9x中打开关闭程序对话框删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而不是新建一个新的文件保存当前操作的文件剪切被选择的项目到剪贴板复制被选择的项目到剪贴板粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTFL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤销的操作Windows键+CTRL+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+R打开资源管理器打开“运行”对话框SHIFT+F10或鼠标右击打开当前活动项目的快捷菜单在放入D的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开word的时候按下不放，可以跳过自启动的宏关闭当前应用程序打开程序最左上角的菜单切换当前程序将windows下运行的MSOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板关闭当前应用程序中的当前文本(如word中)切换到当前应用程序中的下一个文本(加shift可以跳到前一个窗口)显示前一页(前进键)显示后一页(后退键)在页面上的各框架中切换(加shift反向)刷新强行刷新2.删除以下文件夹中的内容：x:\DocumentsandSettings\用户名\Cookies\下的所有文件(保留x:\DocumentsandSettings\用户名\LocalSettings\Temp\下的所有文件(用户临时文件)x:\DocumentsandSettings\用户名\LocalSettings\Temporaryx:\DocumentsandSettings\用户名\LocalSettings\History\下的所有文件(历史纪录)x:\DocumentsandSettings\用户名\Recent\下的所有文件(最近浏览文件的快捷方式)x:WINDONSTemp\下的所有文件(临时文件)x:WINDNS\ServicePackFiles(升级sp1或sp2后的备份文件)x:WINDNSDriverCache\i386下的压缩文件(驱动程序的备份文件)x:WINDNSSoftwareDistribution\dawnload下的所3.如果对系统进行过windoesupdade升级，则删除以下文件：4.然后对磁盘进行碎片整理，整理过程中请退出一切正在运行的程序7、在各种软硬件安装妥当之后，其实XP需要更新文件的时候就很少命令的作用是立即清除"Windows文件保护"文件高速缓存，释放出其所占据的空间)8、删掉\windows\system32\dllcache下dll档(减去200——300mb),这是备用的dll档，只要你已拷贝了安装文件，完全可以这样做。9、XP会自动备份硬件的驱动程序，但在硬件的驱动安装正确后，一般变动硬件的可能性不大，所以也可以考虑将这个备份删除，文件位于\windows\drivercache\i386目录下，名称为driver.cab,你直接将它删除就可以了，通常这个文件是74Mo10、删除不用的输入法：对很多网友来说，文输入法这些输入法，如果用不着，我们可以将其删除。输入法位于\windows\ime\文件夹中，全部占用了88M的空间。呵呵。。。都干掉!13、关闭系统还原：系统还原功能使用的时间一长，就会占用大量的硬盘空间。因此有必要对其进行手工设置，以减少硬盘占用量。打开"系统属性"对话框，选择"系统还原"选项，选择"在所有驱动器上关闭系统还原"复选框以关闭系统还原。也可仅对系统所在的磁盘或分区设置还原。先选择系统所在的分区，单击"配置"按钮，在弹出的对话框中取消"关闭这个驱动器的系统还原"选项，并可设置用于系统还原的磁盘空间大小。14、休眠功能会占用不少的硬盘空间，如果使用得少不妨将共关闭，关闭的方法是的：打开"控制面板",双击"电源选项",在弹出的"电源选项属性"对话框中选择"休眠"选项卡，取消"启用休眠"复选框。些组件有很大一部分是你根本不可能用到的，可以在"添加/删除Windaws组件"中将它们卸载。但其中有一些组件XP默认是隐藏的，在"添加/删除Windaws组件"中找不到它们，这时可以这样操作：用记事本打开\windows\inf\sysoc.inf这个文件，用查找/替换功能把文件中的"hide"字符全部替换为空。这样，就把所有组件的隐藏属性都去掉了，存盘退出后再运行"添加-删除程序",就会看见多出不少你原来看不见的选项，把其中那些你用不到的组件删掉(记住存盘的时候要保存为sysoc.inf,而不是默认的sysoc.txt),如Internat信使服务、传真服务、Windawsmessenger,码表等，大约可腾出近50MB的空间。16、清除系统临时文件：系统的临时文件一般存放在两个位置中：一个Windovs安装目录下的Terp文件夹；另一个是x:\DocumentsandSettings"用户名"\LocalSettings\Temp文件夹(Y:是系统所在的分区)。这两个位置的文件均可以直