【《基于气动技术的公交车门系统设计》5300字（论文）】

1基于气动技术的公交车门系统设计目录摘要 错误!未定义书签。 21公交车门系统 31.1公交车门系统的工作原理 31.2公交车门系统原理图 32内摆门传动机构 42.1内摆门结构 42.2内摆门传动装置 42.3转臂与门体的运动 53气动控制系统 63.1气动门开闭系统 63.2气动门防夹系统 74气动元器件的选型 84.1换向阀的选型 84.1.1二位五通电磁阀工作原理 84.2速度控制阀的选型 94.2.1进气节流回路 94.2.2排气节流回路 4.3门泵机构的选型 24.3.2门泵的选择 错误!未定义书签。 前言目前的公交车车门采用的是气动内摆门，相对于以前所用的折叠门占用更小的车内空间因此更方便于乘客上下车。折叠门的平面直线构件影响公交车整体美观，因此折叠门逐渐被淘汰被内摆门所替代。内摆门伸展性好，空间需求小，驾驶员操控便捷等优点。双扇内摆门安装上下车扶手方便乘客上下车。内摆门的外形设计实用，其与侧围齐平，不仅外形美观而且还可以减少风阻，继而减少油耗利用气动技术控制公交车车门不仅结构简单，而且性能更加稳定、操作更加便捷。气动技术主要应用于自动化生产线上，它不仅具有机械执行机构、气动执行机构，同时集成信息检测传感原件。气动技术是以压缩空气为工作介质靠气体的压力进行能量与信号传递的一门技术。即是空压机把机械能转换为压力能的过程，然后再利用控制元件，通过执行元件把压力能转换为机械能，由此来完成机械动作。气动技术系统四大元件必不可少，分别是控制元件，执行元件，辅助元3公交车门系统一般是由公交车门、内摆门以及气动系统组成，主要由两个对称的小门组成，本文选取其中一扇小门进行研究。公交车门系统主要由门板、摇臂、滑块、转轴、导轨、转动副、滑动副组成。公交车上使用的气动门即是单扇和双扇两种气动门。上车入口为单扇气动门，下车为双扇气门。两种气动门仅仅是结构不同，工作原理完全相同。车门闭合时，车门和车身侧部曲线吻处于同一水平线；开门时，车门向内打开，垂直于车身侧部。此类车门有两种控制形式，分别为电动控制和手动控制，当车门无状态的时候可以手动控制，因此曲柄滑块机构得到了广泛的使用。电控传动下，车门的打开和关闭依靠气缸两侧与转轴相连接的缓冲装置和一只拨杆完成的，车门的锁紧则是通过压缩空气在气缸里的排出进而控制车门运动实现锁紧。1.2公交车门系统原理图对所选机构原理进行研究以及气压基本回路进行研究，通过对两者进行分析，对两者的工作系统进行联系，进而进行组合实现气动门驱动系统的运行，继而绘制公交车门系统原理图；如图1-1所示。4紧急阀7、二位五通电磁阀8、单向节流阀9、气缸10、门轴11、门体气缸1通过转轴安装固定在门泵托板7上，在门体上方通过螺栓将门泵托板安装在侧围骨架上，在B点将气缸的活塞杆与摆臂2连接，摆臂与门轴在c点通在一起，门轴下端通过轴承安装在踏步地板上，转臂4与过轴承安装在踏步地板上，转臂4与门轴通过螺栓固定为一体，转臂与门体5在D点铰接，滑轮E同样在D点通过转臂固定在门体上，进而构成运动系统，滚图2-1内摆门结构简图门泵托板8、上滑槽9、上滑槽中心线门框，密封胶条，车门和滚轮等部件构成，利用气动传动机构实现车门关闭，车5图2-2曲柄滑块机构1、门轴2、转臂3、门框4、密封胶条5、门体6、滚轮2.3转臂与门体的运动如图2-3转臂与门体的运动，将运动机构臂绕C点摆动，驱动转臂及门轴绕门轴中心点C点转动，门体上的D点随转臂一处于D’点，可看作该点随着D位置的变化由E平移到E’,同时该点绕D’反向动皆可看作是这两种运动的合成。因为E点随D点的运动由E平移到E’,E点的运动距离EE’等于DD',因此DD’的Y向距离Ydd’也等于E6内摆门是气动门开启系统的主体机构，图3-1所示为气动内摆门的电气路工作原理图。2需要手动打开，即为为紧急阀。系统正常工作的情况下，气源工作产生压缩空气，进而需要紧急阀处于打开的状态，即2处于打开状态，压缩空气进入气源，并由起源进行过滤，进入1二位五通电磁阀。当双向开关4的a点接通时，左端线圈通电，压缩空气经过电磁阀输入口再经过节流阀进入到气缸右缸腔，此时活塞向左运动，气动门被打开；当b点接通时，电磁阀右端线圈通电压缩空气经过电磁阀右端输入口进入再通过左侧节流阀进入气缸左端，此时活塞向右运动，气动门被关闭。当回路出现故障的时候，紧急阀很重要，此时需要手动将紧急阀关闭。利用气缸中的空气排除实现车门的开闭，排气口可以是电磁阀，也可以是紧急阀，继7为了保护乘客的安全内摆式气动门采用防夹系统。即乘客如果触碰到正在关闭的车门，则车门就会自动打开以免伤到乘客，造成人身威胁。如图3-2,当门闭合时，门泵活塞缸向左移动，受阻时，活塞杆右侧受到阻力，此时气缸右侧压力大于左侧压力，随着压力的不断增大达到一定值时，压缩弹簧拉伸，防夹开关接通防夹系统运行，车门打开。1、低压保护开关2、手动开关3、电磁阀4、门泵气缸活塞5、断防夹开关6、压缩弹簧7、门泵气缸8、气动防夹系统9、防夹开关84.1换向阀的选型由于压缩空气要经过多道程序才能进入电磁阀，过程如下：冷却器——除油器——储气罐——过滤器——紧急阀——电磁阀。通过研究选用二位五通电磁阀。图4-1为二位五通电磁阀；图4-2为二位五通电磁阀图形符号。4.1.1二位五通电磁阀工作原理图4-3换向电磁阀，以单电控换向阀为例，1为进气口；2、4为出气口；3、5为排气口。初始状态，压缩空气从从1口经阀体内的小孔流入复位腔，在复位腔压力作用下，将阀芯推向左侧，这时1、2接通1进气，2出气；4、5接通，4进气，5出气。如图正向和反向气路形成自锁，起到了保护的作用。给正线圈通电，正向气路接通反向气路断开，一直运行，直到反向线圈通电。给反线圈通电，则反向气路接通，则一直运行到给正线圈通电为止。9双电控内部先导式4.2速度控制阀的选型经过论述研究，选用排气节流回路。排气节流法工作原理：气缸的伸缩速率通过双向节流阀控制，单向节流阀只负责进气和排气。可持续发展就要求我们符合现代化要求，提倡绿色发展，以人为本的观念深入科技，公交车上的节流阀的工作噪音较大，为了对乘客不造成困扰，需要安装消声器。排气节流阀安装在主如图4-4为进气节流调速回路，这种回路有一定的缺点，第一会出现“爬行”现象，即活塞运动的方向与负载的方向不一致时产生的不稳定的状态。第二会出现“跑空”现象，即当活塞运动方向与负载方向一致时，换向阀排气迅速，几乎没有阻尼，因而会使气缸失去控制产生“跑空”现象。4.2.2排气节流回路图4-5排气节流调速回路4.3门泵机构的选型4.3.1门泵的分类4.3.2门泵的选择图4-6双(单)内摆门泵的结构4.4紧急阀的选型(1)安装前要仔细清理管道中的碎屑以及粉尘等。(2)固定好管子支架，防止工作时产生振动。(3)连接的时候注意密封，防止漏气，着重注意接头处(4)安装软管的时候要尽量远离热源，不要出现扭曲的现象(5)在进行管路的布局的时候，尽量不要交叉，要注意平整便于拆卸。5.2元器件的安装(1)安装阀的时候，注意推荐位置并且注明安装方向(2)逻辑元件要配合控制元件(3)负载作用力的中心线与气缸的中心线要处于同一水平线，否则会引起侧向5.3气动系统的调试(2)进行负载时运转调试，负载时运转分时间段加载，运转时间不少于4个小(3)进行记录分析。故障原因分析活塞杆端漏气活塞杆安装偏心润滑油供应不足活塞密封圈磨损活塞杆轴承配合面有杂质活塞杆有伤痕不受偏心和横向负荷检查油雾器是否失灵更换密封圈防尘罩更换活塞杆缸筒与缸盖间漏气缓冲调节处漏气活塞两端串气活塞密封圈磨损润滑不良活塞被卡住，活塞配合里面有缺陷杂质挤入密封面更换密封检查油雾器是否失灵不受偏心和横向负荷除去杂质，采用净化压缩空气动作不平稳润滑不良活塞或活塞杆卡住有冷凝水杂质检查油雾器是否失灵不受偏心和横向负荷加大连接或管接头口径注意用净化干燥压缩空气，防止水凝结缓冲效果不良缓冲密封圈磨损调节螺钉损坏更换密封圈更换调节螺钉活塞杆损坏有偏心横向负荷活塞杆受冲击负荷消除偏心横向负荷设置缓冲装置缸盖损坏缓冲机构不起作用在外部或回路中设置缓冲机构6.2系统维护与保养7结论[1]杨天兴.气动技术的发展现状及其应用前景[J].煤.2011.[2]沈婵.路波.惠伟安.气动技术的发展与创新[J].流体传动与控制.2011[3]李小宁.气动技术发展的趋势[J].机械制造与自动化.2003.[4]赵彤.气动技术的发展及在新领域中的应用[J].液压气动与密封.2004.[5]杨晓林.尹殊勇.气动技术在工业生产中的应用[J].建材技术与应用