畢業(yè)設(shè)計論文題目FZ12B型翻車機液壓系統(tǒng)設(shè)計外文題目FZ12BTYPETRAINDUMPERHYDRAULICSYSTEMDESIGN專業(yè)機械工程及自動化流體傳動與控制時間二零一五年六月摘要翻車機指一種用來翻卸鐵路敞車散料的大型機械設(shè)備。，是鐵路運輸?shù)闹饕a(chǎn)品。翻車機液壓系統(tǒng)作為翻車機在控制中的主要組成成分，其控制性能的優(yōu)劣決定了翻車機整體工作性能的好壞。因此，研究翻車機液壓系統(tǒng)對推動我國鐵路運輸?shù)陌l(fā)展有著很重要的意義。本次通過對FZ12B型翻車機液壓系統(tǒng)進行分析與設(shè)計，對其工況特性進行分析，針對壓車和靠車以及控制原理進行分析研究，并對其液壓回路進行優(yōu)化設(shè)計，通過對工況分析所得參數(shù)對其各部分執(zhí)行元件的參數(shù)進行合理的計算，經(jīng)過各個廠家液壓元件的優(yōu)缺點對比，合理的完成液壓系統(tǒng)所需的各個液壓元件的選型，再對所設(shè)計的液壓系統(tǒng)進行系統(tǒng)性能驗算，檢驗所設(shè)計的液壓系統(tǒng)的合理性，并進一步完善設(shè)計上的不足，最終設(shè)計出一套實用性較強的翻車機液壓系統(tǒng)。此外，通過對FZ12B型翻車機液壓系統(tǒng)進行分析與設(shè)計，明確液壓系統(tǒng)在整體控制中的作用以及相互之間的聯(lián)系，為進一步整體機械的設(shè)計提供依據(jù)。關(guān)鍵詞翻車機；液壓系統(tǒng)；工況分析；選型；系統(tǒng)性能驗算。ABSTRACTDUMPERREFERSTOALARGEMECHANICALEQUIPMENTUSEDFORTIPPINGRAILWAYTRUCKBULKMATERIAL,ISTHEMAINRAILWAYTRANSPORTATIONPRODUCTSDUMPERHYDRAULICSYSTEMASTIPPERCONTROLSYSTEMISONEOFTHECORETECHNOLOGY,THECONTROLPERFORMANCEISGOODORBADDIRECTLYDETERMINESTHEOVERALLPERFORMANCEOFTHECARDUMPERISADVANTAGEOUSORNOTTHEREFORE,RESEARCHONTHEHYDRAULICSYSTEMOFTHELOADERTOPROMOTETHEDEVELOPMENTOFCHINASRAILWAYTRANSPORTATIONHASIMPORTANTSIGNIFICANCEBASEDONTHEANALYSISANDDESIGNOFFZ12BTYPEHYDRAULICDUMPERSYSTEM,ADETAILEDANALYSISOFTHEOPERATINGCHARACTERISTICS,ACCORDINGTOTHEPRESSANDONTHEVEHICLEANDTHECONTROLPRINCIPLEOFANALYSISANDRESEARCH,ANDTHEHYDRAULICCIRCUITDESIGN,REASONABLECALCULATIONOFTHEPARAMETERSOFTHEANALYSISOFTHEPARAMETERSONTHECONDITIONOFEACHPARTOFTHEACTUATOR,THROUGHCOMPARISONTHEADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFVARIOUSMANUFACTURERSOFHYDRAULICCOMPONENTS,REASONABLEANDCOMPLETESELECTIONOFVARIOUSHYDRAULICCOMPONENTSHYDRAULICSYSTEMISREQUIRED,THENTHESYSTEMPERFORMANCECALCULATIONOFTHEHYDRAULICSYSTEMOFHYDRAULICSYSTEM,REASONABLETESTDESIGN,ANDFURTHERIMPROVETHEINSUFFICIENCYOFTHEDESIGN,THEFINALDESIGNASETOFPRACTICALHYDRAULICDUMPERSYSTEMINADDITION,THROUGHTHEFZ12BDUMPERHYDRAULICSYSTEMANALYSISANDDESIGN,CLEARTHEROLEOFTHEHYDRAULICSYSTEMINTHEWHOLECONTROLASWELLASTHEMUTUALCONNECTION,TOFURTHERTHEOVERALLMECHANICALDESIGNPROVIDESTHEBASISKEYWORDSTRAINDUMPERHYDRAULICSYSTEMENGINEERINGANALYSISSELECTIONSYSTEMPERFORMANCECHECKING目錄1緒論511翻車機概述512翻車機的發(fā)展及趨勢7121國外翻車機發(fā)展史7122國內(nèi)翻車機發(fā)展史7123國內(nèi)外翻車機的發(fā)展趨勢813翻車機液壓系統(tǒng)的發(fā)展狀況及趨勢914本文研究內(nèi)容92FZ12B型翻車機簡介1021FZ12B型翻車機組成1022FZ12B型翻車機整機技術(shù)參數(shù)15221翻車機靠車油缸15222翻車機壓車油缸15223液壓站1623FZ12B型翻車機的使用環(huán)境1624FZ12B型翻車機工作過程分析173FZ12B型翻車機液壓系統(tǒng)設(shè)計2031確定液壓系統(tǒng)的工作壓力2032靠車部分回路的設(shè)計2033壓車部回路的設(shè)計2134進油回路的設(shè)計2335翻車機液壓系統(tǒng)的工況分析244FZ12B型翻車機液壓系統(tǒng)計算2741液壓缸的選擇27411靠車油缸和壓車油缸的選取2742翻車機的流量計算30421翻車機壓車油缸的流量計算30422翻車機靠車油缸的流量計算3143活塞桿作用力計算325液壓缸的驗算和校核3351壓車缸的驗算和校核33511壓車缸活塞桿應(yīng)力校核33512壓車液壓缸工作壓力的確定34513液壓缸的壁厚計算34514缸體的外徑尺寸計算34515確定最小導向長度35517活塞寬度B的確定35516缸體長度L的確定35517油缸穩(wěn)定性驗算35518液壓缸進、出油口尺寸的確定36519液壓缸的密封設(shè)計365110支承導向的選擇375111防塵圈的選擇385112液壓缸材料的選用395113緩沖裝置設(shè)計3952靠車缸的驗算和校核40521靠車缸活塞桿應(yīng)力校核40522液壓缸的壁厚計算40523缸體的外徑尺寸計算41524確定最小導向長度41525活塞寬度B的確定42526缸體長度L的確定42527油缸穩(wěn)定性驗算42528液壓缸進、出油口尺寸的確定42529液壓缸的密封設(shè)計435210支承導向的選擇445211防塵圈的選擇455212液壓缸材料的選用465213緩沖裝置設(shè)計476其他液壓元件的選型4861液壓控制閥的選型4862泵站電機的選型48621選取葉片泵和電動機48622電機功率計算4963輔助元件的選用4964液壓油的選擇5165系統(tǒng)發(fā)熱計算5165根據(jù)散熱要求計算油箱容量5366大蓄能器容積的選擇547液壓系統(tǒng)性能驗算5671液壓系統(tǒng)壓力損失5672液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算57721計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率57722計算液壓系統(tǒng)的散熱功率5973計算液壓系統(tǒng)沖擊壓力608總結(jié)63致謝64參考文獻651緒論11翻車機概述翻車機即鐵路貨車翻卸機，是散貨裝卸車機械的一種，主要用來翻卸鐵路敞車散料，常用于港口、鋼廠和電廠等。翻車機作為一種高生產(chǎn)率的散貨卸車機械，主要有側(cè)傾式和轉(zhuǎn)子式兩種。如圖11所示，側(cè)傾式翻車機主要包括平臺、端盤、托車梁、驅(qū)動裝置、壓車機構(gòu)，當車輛被送到平臺，壓車機構(gòu)壓住車輛之后，平臺旋轉(zhuǎn)，將散貨卸到側(cè)面的漏斗里。側(cè)傾式翻車機具有結(jié)構(gòu)簡捷、剛性強、轉(zhuǎn)動部件少、可靠性高、維護簡單、機械壓車、機械鎖緊，平臺移動靠車，無液壓系統(tǒng)等特點，適合配備重車調(diào)車機系統(tǒng)。當系統(tǒng)開始工作，平臺與設(shè)備本體在零位時分離，同時與地面錐形定位裝置嚙合定位，對軌準確，且適合惡劣環(huán)境下運行。然而由于翻車機結(jié)構(gòu)龐大，特別是由于側(cè)傾式翻車機整機自重大，工作線速度較高，同時，翻車軸線位于敞車的側(cè)上方，對旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)重心的配置不利，因此功率消耗很大。圖11側(cè)傾式翻車機FIG11TURNOVERMACHINECLASSIFICATION轉(zhuǎn)子式翻車機的應(yīng)用也比較廣泛，其在工作時需要較大的壓車力和較深的基礎(chǔ)，主要是由于車輛垂直于長度方向斷面的重心位置重載與空載與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的中心位置的間距較小，即翻轉(zhuǎn)軸線靠近其旋轉(zhuǎn)軸線的重心。然而因為其自身重量較輕，耗電量小，生產(chǎn)率較高。轉(zhuǎn)子式翻車機按端環(huán)端面結(jié)構(gòu)不同可分C型翻車機、O型翻車機。1“O”型轉(zhuǎn)子式翻車機，如圖12所示，屬于早期翻車機產(chǎn)品，設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，具有整體剛性好，驅(qū)動功率較大，平臺移動靠車等特點，主要適用于配備鋼絲繩牽引的重車鐵牛調(diào)車系統(tǒng)（鐵牛調(diào)車設(shè)備是翻車機系統(tǒng)配套的的一種調(diào)車設(shè)備形式，分為重車鐵牛系統(tǒng)和空車鐵牛系統(tǒng)，鋼絲繩卷筒裝置驅(qū)動，如圖14）。2“C”型轉(zhuǎn)子式翻車機，如圖13所示，結(jié)構(gòu)輕巧，根據(jù)液壓系統(tǒng)特有的控制方式，驅(qū)動功率小，使卸車過程車輛彈簧能量有效釋放。同時，主要采用“C”型端盤，平臺固定，液壓壓車，液壓靠板靠車，消除了對車輛和設(shè)備的沖擊，降低了壓車力?！癈”型端盤結(jié)構(gòu)適合配備重車調(diào)車系統(tǒng)。圖12“O”轉(zhuǎn)子式翻車機圖13“C”型轉(zhuǎn)子式翻車機FIG12“O”TYPEROTATORTIPPERFIG13“C”TYPEROTATORTIPPER目前，市場上所使用的翻車機主要配套系統(tǒng)有重車調(diào)車機定位車、空車調(diào)車機撥車機和鐵牛調(diào)車設(shè)備翻車機卸車系統(tǒng)。1重車調(diào)車機定位車，用于牽引重車車輛，設(shè)備由車體、調(diào)車臂、行走結(jié)構(gòu)、導向輪裝置、驅(qū)動裝置、液壓系統(tǒng)、電纜懸掛裝置、地面驅(qū)動齒條和導向塊組成。齒輪齒條驅(qū)動。驅(qū)動裝置配備摩擦離合器和液壓制動器，以保證負載均衡，制動可靠。調(diào)車臂液壓系統(tǒng)采用平衡油缸和擺動油缸雙作用方式，起落平穩(wěn)。如圖14所示。圖14重車調(diào)車機定位車圖15空車調(diào)車機撥車機圖16鐵牛調(diào)車設(shè)備FIG14HEAVYTRAINPOSITIONERFIG15EMPTYTRAINTRACTORFIG16TRAINADJUSTER2空車調(diào)車機撥車機，用于將遷車臺上的空車車輛推出送到規(guī)定位置。同重車調(diào)車機采用相同的驅(qū)動和導向方式，充分保證了可靠性。車臂固定，單速運行，也可選用調(diào)速方式。如圖15所示。3鐵牛調(diào)車設(shè)備，它是翻車機系統(tǒng)配套的的一種調(diào)車設(shè)備形式，分為重車鐵牛系統(tǒng)和空車鐵牛系統(tǒng)，鋼絲繩卷筒裝置驅(qū)動。如圖16所示。12翻車機的發(fā)展及趨勢121國外翻車機發(fā)展史最早的翻車機僅依靠鋼絲繩完成翻卸作業(yè)，被稱為礦山翻籠，隨著工業(yè)經(jīng)濟不斷發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，人們研制出更為專業(yè)的車輛翻卸設(shè)備，翻車機系統(tǒng)在國外的應(yīng)用已有近100多年的歷史，比我國早了50多年。由于它們研究的歷史悠久，開發(fā)設(shè)計的手段先進，應(yīng)該說其設(shè)備在性能、質(zhì)量和可靠性上整體優(yōu)于我國。具有代表性的主要是英國的斯達臣漢肖公司，作為世界上最著名的翻車機系統(tǒng)制造商，其技術(shù)和業(yè)績在世界上處于領(lǐng)導地位，之后不久，該公司又與世界另一著名翻車機系統(tǒng)制造商美國德拉夫公司整合，合并成美卓礦機公司，因此美卓公司翻車機系統(tǒng)的發(fā)展史基本上就是世界翻車機系統(tǒng)的發(fā)展史。移動式電動翻車機作為美卓公司第一臺簡易翻車機系統(tǒng)于1915年投產(chǎn)于南非智利勘探公司。1918年，該公司研發(fā)出已具備現(xiàn)代翻車機雛形的翻車機系統(tǒng)，且安裝于美國賓夕法尼亞鋼鐵公司。據(jù)記載，從1928年安裝使用直至1997年，美國北加利福尼亞電力公司的轉(zhuǎn)子式翻車機歷時近70年依舊運行良好，可以說是翻車機系統(tǒng)歷史上的一個奇跡。1951年，研制出于至今已超過半個世紀的第一臺雙車翻車機系統(tǒng)，每一循環(huán)周期翻卸兩節(jié)車廂，項目所在地為加拿大魁北的加拿大鐵礦公司。1967年，該公司已研發(fā)出每一周期翻卸三節(jié)車廂，當今最復(fù)雜、最高效的三車翻車機系統(tǒng)，翻卸效率為5600T/H，使用于美國芝加哥北部的密歇根。直至2003年，美卓公司已生產(chǎn)315臺套翻車機系統(tǒng)，分布于世界各地。除美卓礦機公司即漢肖和德拉夫外，國外其它知名公司生產(chǎn)的設(shè)備也各有自身的特點，主要有意大利德興公司、德國蒂森克努伯公司、日本住友公司、法國阿爾斯通公司以及俄羅斯一佳公司。122國內(nèi)翻車機發(fā)展史我國對翻車機的研究起步較為緩慢，上世紀50年代，由于鋼廠、電廠對煤和礦石需求量較小，因此單車翻車機就可以滿足市場需求。1953年，我國在蘇聯(lián)的幫助下研發(fā)成功了第1臺60T氣動翻車機。1956年，國內(nèi)試制成功了O形鋼絲形式單車翻車機及試制成功我國首臺M2型翻車機。然而當時翻車機的卸車效率很低，該階段可作為第1階段中的技術(shù)準備階段。之后在與國外合作研發(fā)的基礎(chǔ)上，1965年我國獨自設(shè)計出KFJ2A型3支點轉(zhuǎn)子式翻車機，并在此基礎(chǔ)上改進完善，研制成功了當時翻車機的主導產(chǎn)品KFJ3A型O形2支點單車翻車機，這種翻車機由齒輪齒塊傳動，采用3組托輥輪分別支撐端環(huán)，作業(yè)方式為機械式壓車、靠車，翻卸敞車質(zhì)量為80T，其翻卸能力10節(jié)/H。至1970年，首臺轉(zhuǎn)子式翻車機和首臺側(cè)傾式翻車機誕生。至70年代中期，出現(xiàn)了采用2組托輥輪分別支撐端環(huán)的KFJ2型O形單車翻車機，該單車翻車機依靠齒輪齒塊傳動，機械式壓車和靠車的作業(yè)方式。此時，翻車機開始配套效率可以提高至14節(jié)/H的重車鐵牛和空車組成翻車機卸車系統(tǒng)。直至上世紀80年代，KFJ3A型翻車機依然廣泛被使用，但是由于其采用機械壓車和機械靠車形式對車輛沖擊大，鐵路系統(tǒng)反應(yīng)強烈，造成車輛損壞嚴重的原因，人們研發(fā)出C形翻車機，但是這種翻車機由于土建和廠房等原因，依舊存在自身的局限性。為了避免KFJ3A型翻車機存在的問題，國內(nèi)有針對性地開發(fā)研制了新型KFJ3A型O形翻車機卸車線系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)采用變頻驅(qū)動技術(shù)，使得翻車機起、制動更平穩(wěn)，為了緩解機械壓車、靠車對車輛的硬沖擊，加大了壓車梁接觸面積，并在壓車梁和靠板體表面增設(shè)橡膠緩沖裝置。為提高車輛在翻車機內(nèi)的定位精度，采用回轉(zhuǎn)式液壓緩沖器和自動復(fù)位止擋器協(xié)同工作方式。為防止重車不能完全溜進翻車機內(nèi)，在摘鉤平臺與翻車機之間增設(shè)了重車推車器。遷車臺推車器采用推車鉤形式，受力更加合理。車輛在遷車臺內(nèi)定位采用緩沖器與止擋器共同作用，止擋器為純機械形式，動力來源于遷車臺，結(jié)構(gòu)新穎，性能可靠。該階段翻車機的發(fā)展主要體現(xiàn)在技術(shù)上的改進，如將機械壓車和靠車向液壓壓車和液壓靠車方式改進，重車鐵牛和空車鐵牛向重車調(diào)車機和空車調(diào)車機方式改進。123翻車機的發(fā)展趨勢為適應(yīng)船舶大型化、適應(yīng)鐵路運力挖潛提效，也為滿足港口發(fā)展，提高經(jīng)濟效益，翻車機越來越明顯的向高效、大型、自動化發(fā)展翻車機的發(fā)展首先就是要適應(yīng)鐵路車型的變化。散料專用線的車輛大多為具有旋轉(zhuǎn)車鉤可以不摘鉤作業(yè)的敞車，不解列作業(yè)可以節(jié)省大量的摘鉤時間，進而可大幅度提高卸車系統(tǒng)的作業(yè)效率，這要求實現(xiàn)翻車機旋轉(zhuǎn)中心與鐵路車鉤的旋轉(zhuǎn)中心重合。大秦鐵路為提升運力，以車型升級為主要手段，通過降低車體重量，增大裝載能力，不斷投入新車型，翻車機轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定型，是提高效率的必然要求。翻車機發(fā)展到三車翻車機，是通過增加翻卸車數(shù)的方法追求卸車效率的結(jié)果。目前世界上最大的翻車機是曹妃甸港同時可以翻卸4節(jié)的翻車機，該翻車機是由兩臺雙翻串聯(lián)而成的。提高卸車系統(tǒng)各設(shè)備的動作速度及采取大功率、高速度的設(shè)計方案可以在一定范圍內(nèi)有效地提高翻車機卸車系統(tǒng)的作業(yè)效率。提高翻車機的循環(huán)速率，有賴于電控技術(shù)的發(fā)展。全球最大的翻車機生產(chǎn)商美卓METSO礦機，隨著時代的進步，把新技術(shù)、新設(shè)備都應(yīng)用到翻車機系統(tǒng)中，其生產(chǎn)的翻車機傳動環(huán)節(jié)由模擬調(diào)速系統(tǒng)，到數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)，再到現(xiàn)在日照港3翻車機的交流調(diào)速系統(tǒng)，控制精度不斷提高、穩(wěn)定性也越來越高其控制環(huán)節(jié)改造原繼電器邏輯控制，通過PLC控制實現(xiàn)自動化，再到現(xiàn)在的總線控制，技術(shù)越來越先進，檢修越來越方便。提高了每個環(huán)節(jié)的可靠性和精度，卸車系統(tǒng)的各設(shè)備、單臺設(shè)備上各機構(gòu)之間動作實現(xiàn)了電氣聯(lián)鎖，提高了安全性。13翻車機液壓系統(tǒng)的發(fā)展狀況及趨勢全線自動控制技術(shù)在使用計算機技術(shù)后運算速度得以加快，更加方便的數(shù)據(jù)儲存和讀取以及傳輸更為方便的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為翻車機無人化創(chuàng)造了條件可編程序控制簡稱PLC通過輸入模塊I,綜合各種操作指令、機電檢測信息、故障信息,經(jīng)邏輯運算、四則運算和數(shù)據(jù)傳送,送出控制信號至輸出模塊。再通過輸出模塊控制系統(tǒng)的工作流程,或者發(fā)出表征系統(tǒng)故障信息,發(fā)出指令停止運行14本文研究內(nèi)容隨著國民經(jīng)濟快速的發(fā)展，鐵路運輸越來越重要，由于我國的主要運輸大部分是鐵路運輸，所以對鐵路運輸效率的需求日益增加。近幾年來國家大力發(fā)展鐵路運輸行業(yè)，加大鐵路運輸?shù)默F(xiàn)代化設(shè)備，從政策上帶動鐵路運輸機械的大發(fā)展。FZ12B型翻車機是結(jié)合國際先進技術(shù)，創(chuàng)新研制的一種翻車機。FZ12B型翻車機具有如下特點1準確性高，翻車機采用液壓靠車,液壓夾緊,在翻卸時車輛位置固不動,平穩(wěn)無沖擊夾緊系統(tǒng)中設(shè)有液壓卸荷補償,使重車貯存的轉(zhuǎn)向架彈簧能量得以釋放,保證車輛上邊壓力盡量小。翻車機翻轉(zhuǎn)時速度由零逐漸增大到額定轉(zhuǎn)速,回零時速度逐漸減小,并設(shè)一爬行速度,爬行速度為額定速度的1/6,保證翻車機回零平穩(wěn),準確。2翻車效率高，該系統(tǒng)卸車作業(yè)能力大約為每小時2225節(jié)。，極大的增加了鐵路運輸?shù)男省Ｄ壳?，F(xiàn)Z12B型翻車機已成為主流機型。因此，本次設(shè)計主要對FZ12B型懸臂式翻車機的液壓系統(tǒng)分析與設(shè)計。2FZ12B型翻車機簡介21FZ12B型翻車機組成1翻車機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由兩個“C”形端環(huán)、前梁、后梁和平臺組成。前梁、后梁、平臺與兩端環(huán)的聯(lián)接形式為高強度螺栓把合的法蘭聯(lián)接，均為箱形梁結(jié)構(gòu)。其作用是承載待卸車輛，并與車輛一起翻轉(zhuǎn)、卸料。端環(huán)外緣有運行軌道以傳遞載荷到托輥裝置上，端環(huán)外緣還裝有傳動齒圈，用以與主動小齒輪嚙合驅(qū)動翻車機轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)。端環(huán)為“C”形開口結(jié)構(gòu)，以便翻車機大臂通過翻車機，平臺上鋪設(shè)軌道，供車輛停放和通行。端環(huán)內(nèi)裝有鑄鐵配重，前梁內(nèi)裝有混凝土配重，以平衡轉(zhuǎn)子上的偏載，從而減小不平衡力矩降低驅(qū)動功率，減小翻轉(zhuǎn)沖擊。端環(huán)上設(shè)有周向止擋，其作用是防止翻車機回位時越位脫軌。端環(huán)結(jié)構(gòu)見圖21。圖21翻車機端環(huán)FIG21ENDRINGOFTRAINDUMPER翻車機平臺為焊接金屬結(jié)構(gòu)，其上有鋼軌、護軌，各種車型都能按規(guī)定位置停于翻車機上，翻車機平臺如圖22所示。圖22翻車機平臺FIG22PLATFORMOFTRAINDUMPER2翻車機夾緊裝置翻車機夾緊裝置如圖23所示，夾緊裝由夾緊架、液壓缸等組成，其作用是由上向下夾緊車輛，在翻車機翻轉(zhuǎn)過程中支承車輛并避免沖擊。傾翻側(cè)與非傾翻側(cè)各有一個夾緊裝置，傾翻側(cè)的夾緊裝置與后梁鉸接，非傾翻側(cè)的夾緊裝置與前梁鉸接，每個夾緊裝置由四個液壓缸驅(qū)動，帶有少許角度的上下運動，夾緊裝置與車幫接觸的部位安裝天然橡膠緩沖墊，使車幫受力均勻，減小沖擊。圖23翻車機夾緊裝置FIG23CLAMPDEVICEOFTRAINDUMPER3翻車機靠板裝置翻車機靠板裝置如圖24所示，主要由靠板體、液壓缸、耐磨板、撐桿等組成。其作用是側(cè)向靠緊車輛，在翻車機翻轉(zhuǎn)過程中支承車輛并避免沖擊。傾翻側(cè)的靠板上部鋪設(shè)鋼板，作為卸料時的導料板?？堪弩w是組合工字梁結(jié)構(gòu)，靠車面安裝有耐磨板以便更換，反面與支承在后梁上的四個液壓缸鉸接，在液壓缸的驅(qū)動下可前、后移動，其自重由鉸接在平臺上的二個撐桿支承。靠板體兩端安裝擋板，其作用是保證靠板作平行移動。在每組翻車機靠板上分別安裝有一組靠板開關(guān)裝置，用于在靠板靠到車輛時發(fā)出到位信號。圖24翻車機靠板裝置FIG24PLATEDEVICEOFTRAINDUMPER4翻車機托輥裝置翻車機托輥裝置如圖25所示，主要由輥子、平衡梁、底座、底梁等組成。其作用是支承翻車機翻轉(zhuǎn)部分在其上旋轉(zhuǎn)。托輥裝置共有兩組，安裝在翻車機兩端，每組托輥裝置有四個輥子，每兩個輥子組成一個輥子組分別支承在端環(huán)的左下方與右下方，每個輥子組的兩個輥子由可以擺動的平衡梁聯(lián)接，以保證每個輥子與軌道接觸。圖25翻車機托輥裝置FIG25ROLLERDEVICEOFTRAINDUMPER5翻車機導料裝置翻車機導料裝置如圖26所示，主要由導料板、導料架等組成，安裝在兩端環(huán)內(nèi)側(cè)，其作用是防止物料在翻卸過程中溢出坑外和撒落在托輥裝置上。圖26翻車機導料裝置FIG26GUIDEDEVICEOFTRAINDUMPER6翻車機傳動裝置翻車機傳動裝置如圖27所示，主要由電機、減速器、制動器、聯(lián)軸器、傳動小齒輪、底座及軸承座等組成，其作用是驅(qū)動翻車機轉(zhuǎn)子部分翻轉(zhuǎn)。傳動裝置共兩套，獨立工作，安裝在翻車機兩端，電機為交流變頻電機，其特點是有較高的過載能力，減速器為硬齒面圓柱齒輪減速器，其特點是體積小、承載能力大、效率高。傳動小齒輪聯(lián)軸器電機減速機圖27翻車機傳動裝置FIG27TRANSMISSIONOFTRAINDUMPER7其他翻車機振動器如圖28所示，主要由振動電機、振動體、緩沖彈簧、橡膠緩沖器等組成。其作用是振落車箱內(nèi)殘余物料，振動器共四個，安裝在靠板上，其振動板凸出靠板平面20MM。圖28翻車機振動器FIG28VIBRATOROFTRAINDUMPER22FZ12B型翻車機整機技術(shù)參數(shù)適用車型C60、C62A、C62、C63、C64、C65、C68、C70等；外型尺寸長度1193813976MM；寬度31003243MM；高度29933446MM；最大載重110T；回轉(zhuǎn)角度正常165，最大175。221翻車機靠車油缸靠車機構(gòu)簡圖如圖29所示。圖29翻車機靠車機構(gòu)FIG29RELYONTRAINMECHANISMOFTRAINDUMPER數(shù)量共4個；安裝形式水平安裝；動作時間靠車（無桿腔作用）小于3S；縮回（有桿腔作用）大約為15S；壓力正常卸料10MPA；凍車卸料16MPA；動作要求有桿腔通油靠板縮回,反之靠板伸出。222翻車機壓車油缸壓車機構(gòu)簡圖如圖210所示。圖210翻車機靠車機構(gòu)FIG210CLAMPINGMECHANISMOFTRAINDUMPER數(shù)量共8個；安裝形式垂直水平面安裝；動作時間夾緊（有桿腔作用）小于8S；提升（無桿腔作用）大約為4S；壓力正常卸料5MPA；凍車卸料16MPA；動作要求有桿腔通油夾緊梁夾緊,反之松開。為防止翻車機因液壓單向閥泄漏而導致車輛翻卸時脫軌，將液控單向閥夾緊的強行失電信號由原來的165改為110，即在正常卸荷完成后，立即將液控單向閥鎖閉，避免異常車輛不能完全卸荷，使液控單向閥在165以前一直處于開啟狀態(tài)，從而避免夾緊失控，車輛脫落。223液壓站液壓站安裝位置設(shè)在翻車機平臺有靠板一側(cè)，液壓站尺寸應(yīng)能滿足機械布置的要求。23FZ12B型翻車機的使用環(huán)境翻車機卸車系統(tǒng)在如下環(huán)境條件下，能正常工作運行環(huán)境溫度22550；相對濕度28273L/MIN，滿足要求。（V09，M083，08）63輔助元件的選用1油管由于系統(tǒng)工作壓力為中低壓，所以在系統(tǒng)中選用軟膠管。本次設(shè)計中液壓膠管采用美國蓋茨橡膠公司的膠管，液壓軟管主要由耐液體的內(nèi)膠層、中膠層、2或4或6層鋼絲纏繞增強層、外膠層組成，內(nèi)膠層具有使輸送介質(zhì)承受壓力，保護鋼絲不受侵蝕的作用，外膠層保護鋼絲不受損傷，鋼絲層是骨架材料起增強作用。，密封效果好，長膠管采用兩根以上膠管，便于管路維護，且管接頭易磨處具有保護罩等一些優(yōu)點。圖61美國蓋茨公司膠管實物圖FIG61USGATEHOSESTRUCTUREPHYSICALMAP2管接頭管接頭采用錐密封焊接式管接頭，除了具有焊接頭的優(yōu)點外，由于其中的O形密封圈裝在錐體上，能夠調(diào)節(jié)密封，從而使密封更加可靠。工作壓力為16MP工作溫度為15攝氏度至60攝氏度。在橡膠管的接頭處選用扣壓式膠管接頭，安裝方便，內(nèi)膠層、中膠層、2或4或6層鋼絲纏繞增強層、外膠層組成，適合在油溫為1560攝氏度的環(huán)境工作。3密封裝置密封裝置是液體工作介質(zhì)泄漏及外界氣體灰塵等侵入的裝置，在液壓系統(tǒng)中密封裝置起到非常重要的作用，保證系統(tǒng)建立起必要的壓力，使其能夠正常工作。密封裝置能滿足在一定的壓力。濕度范圍內(nèi)具有良好的密封性能。密封裝置和運動件之間的摩檫力要小，摩檫系數(shù)要穩(wěn)定，密封件必須滿足的要求密封性能、摩擦性能、耐壓性能、壽命、安裝性能、經(jīng)濟性?；谏鲜鰩c，在相互摩擦有相對運動的元件上使用Y型的密封圈，Y型的密封圈能夠隨壓力增高而增大，自動補償磨而且損截面小，結(jié)構(gòu)緊湊。在相對摩檫不嚴重或無相對摩檫的元件上用O型密封圈，O型密封圈密封性能好，安裝方便，容易制造，摩檫力小，結(jié)構(gòu)簡單。本次設(shè)計中的密封件均采用的是特瑞堡的產(chǎn)品。圖62特瑞堡密封件實物圖FIG62TRELLEBORGSEALSPHYSICALMAP4濾油器在液壓系統(tǒng)中常常含有不溶性污染物和超過限制的固體顆粒物，但這是不允許的。液壓系統(tǒng)的實效70是由油液污染引起的，這些物質(zhì)會使間隙表面劃傷，降低效率并且增加發(fā)熱。這些雜質(zhì)還會使閥芯卡死，小孔或縫隙堵塞，潤滑表面破壞，造成液壓系統(tǒng)的故障，膠狀物和銹垢等雜質(zhì)，將會導致元件粘著卡死，酸性污染物會加速運動件腐蝕并使油液進一步污染。因此要采用濾油器對油液進行過濾，來保證油液質(zhì)量符合標準。本次設(shè)計采用美國的頗爾過濾器，泵吸油過濾中間高壓過濾回油過濾，因為過濾器外置，清洗、更換方便。圖63頗爾過濾器實物圖FIG63PALLPHYSICALMAP64液壓油的選擇本次設(shè)計的翻車機液壓系統(tǒng)所用液壓油，必須是適合于中低壓系統(tǒng)的油類，要選用具有選用低凝點的液壓油。當使用環(huán)境溫度T在大于30時選用LHM68抗磨液壓油。當使用環(huán)境溫度T在20與30之間時選用LHM或LHM68抗磨液壓油。當使用環(huán)境溫度T在小于20時選用LHM46抗磨液壓油。當使用環(huán)境溫度T在20與0之間時選用LHV32低凝液壓油。其質(zhì)量指標如下運動粘度3743MM2/S50；凝點25；粘度指數(shù)90。65系統(tǒng)發(fā)熱計算除執(zhí)行元件驅(qū)動外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，所以系統(tǒng)損失總功率為發(fā)熱量IZIPTTTQ1工作循環(huán)周期S；T投入工作液壓缸的臺數(shù)；Z液壓缸的輸入功率W；RIP各臺液壓泵的總效率；I第I臺液壓缸工作時間SIT已知翻卸兩節(jié)車需要工作時間110S，翻卸六節(jié)車需要總的時間為550S。翻車機工藝流程靠車到位翻車、壓車壓車到70（大約15秒）檢測壓車信號翻車機翻轉(zhuǎn)最大175翻車機返回至70時，壓車梁抬起翻車機返回至0靠車板退回?？寇嚢?S計算，壓車按照5S計算靠車及壓車1083（2215）131062891036008356233J壓車抬起10835251062891036008324664J泵卸荷1083（11022155）331062891036008325481J泵卸荷（等待遷車臺時間）1083（5501103）431062891036008365110J靠車2S所產(chǎn)生的溢流損失310621溢（289194）103609500J靠車返回2S所產(chǎn)生的溢流損失Q231062（2892162）103607280J壓車5S產(chǎn)生的溢流損失Q331065（2892543）103608675J壓車到位到翻車機翻轉(zhuǎn)到70間壓車保壓所產(chǎn)生的溢流損失Q43106（155）28910360144500J壓車抬起所產(chǎn)生的溢流損失Q551065（289228）1036025417J溢流閥卸荷時所產(chǎn)生的壓力損失3105（110225105）628910360124270J溢流閥卸荷（等待遷車臺時間）時所產(chǎn)生的壓力損失3105（5501103）728910360317900J溢流閥的功率損失（）31276826J溢1234567管路及其它功率損失（003005）PT其P液壓泵輸入功率3其其1其290410J004（19586）其131062891036008351062891036008331052891036008300425030J1063781083004（5501103）其231062891036008315320J單位時間內(nèi)系統(tǒng)的發(fā)熱量系3842441276826904105503185W66根據(jù)散熱要求計算油箱容量在初步分析了油箱容積的情況下，驗算其散熱面積是否滿足要求。在系統(tǒng)的發(fā)熱量求出之后，能夠根據(jù)散熱的要求確定油箱的容量。可得油箱的散熱面積是62121/KATPHR如不考慮管路的散熱，式62可簡化為6311HR油箱主要設(shè)計如圖64所示。由于通常情況下油面的高度是油箱高H的08倍，與油直接接觸的表面是全散熱面，與油不直接接觸的表面是半散熱面，圖示油箱的有效容積和散熱面積分別是圖64油箱結(jié)構(gòu)尺寸FIG64STRUCTURESIZETANK64ABHV8065A5161若已求出，再根據(jù)結(jié)構(gòu)要求確定的比例關(guān)系，即可確定油箱的主要結(jié)構(gòu)1A、尺寸。如按散熱要求求出的油箱容積過大，遠遠超出了用油量的需要，而且受空間尺寸限制，則應(yīng)當適當縮小油箱的尺寸，或者增加其他的散熱措施。油箱容積如果油箱尺寸的高、寬、長之比為111123，油面高度達到油箱高度的08時，要求油箱靠自然冷卻使系統(tǒng)保持在允許溫度以下，環(huán)境通風良好，取K15W/K時，油箱的最小有效體積為6633/185/269LVNT式中T1最高允許溫度，取為60；T2環(huán)境溫度，取為37；TT1T2603723；油箱總?cè)莘e1629/082036L?，F(xiàn)油箱長寬高20101112220L2036L滿足散熱要求。67大蓄能器容積的選擇當蓄能器用于快速供油時，其釋放能量迅速，一般可認為氣體在絕熱條件下工作，可按下式計算67LPPVVKKK7236/13/29/1/4441/2/1/0式中V蓄能器需要提供的容積為V157411693L；P0、V0蓄能器貯油前的充氣壓力和氣室容積，取P02MPA，V024L；P2、V2系統(tǒng)最高工作壓力和最高工作壓力下的氣體容積，P26MPA；P1、V1系統(tǒng)最低工作壓力和最低工作壓力下的氣體容積，P13MPA。考慮壓力飛升速率所需流量68LEPV2016902659/MIN5QKT式中V容腔中壓力發(fā)生變化時的容積變化量L；V動態(tài)封閉的容積總?cè)莘eL；P動態(tài)封閉容積壓力的變化值，由2MPA升到14MPA；T壓力變化時間，取05S；E油液彈性模量，取1000MPA；K系統(tǒng)泄漏系數(shù)取11。7液壓系統(tǒng)性能驗算在參數(shù)得知的情況下可進行液壓系統(tǒng)的初步計算，對回路的形式、液壓元件及聯(lián)接管路等數(shù)據(jù)完全確定了以后，再針對實際情況對所設(shè)計出來的系統(tǒng)進行各項性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進一步確切地計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計要進行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。71液壓系統(tǒng)的壓力損失壓力損失包括管路的沿程損失，管路的局部壓力損失和閥類元件的局部損失1P2P，總壓力損失為3P71321PP72VDL732P式中L管道的長度M；D管道內(nèi)徑M；V液流平均速度M/S；液壓油密度KG/M3；沿程阻力系數(shù)；局部阻力系數(shù)。7423NQP式中QN液壓閥的額定流量M3/S；Q通過液壓閥的實際流量M3/S；PN液壓閥的額定壓力損失PA。對于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計算出的比選泵時估計的管路損失大得多P時，應(yīng)該重新調(diào)整泵及其他有關(guān)元件的規(guī)格尺寸等參數(shù)。系統(tǒng)的調(diào)整壓力75PT1式中PT液壓泵的工作壓力或支路的調(diào)整壓力。72液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算721計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率液壓系統(tǒng)工作時，除執(zhí)行元件驅(qū)動外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。液壓系統(tǒng)的功率損失主要有以下幾種形式1液壓泵的功率損失76IZIPRITHTTP1式中TT工作的循環(huán)周期S；Z投入工作液壓泵臺數(shù)；PRI液壓泵輸入功率W；PI各臺液壓泵總效率；TI第I臺泵的工作時間S。2液壓執(zhí)行元件功率的損失77JMJRTHTPT12式中M液壓執(zhí)行元件數(shù)量；PRJ液壓執(zhí)行元件輸入功率W；J液壓執(zhí)行元件效率；TJ第J個執(zhí)行元件的工作時間S。3溢流閥的功率損失78YHQPP3式中PY溢流閥調(diào)整壓力PA；QY經(jīng)溢流閥流回油箱流量M3/S。4油液流經(jīng)閥或管路功率損失79PQPH4式中P通過閥或管路的壓力損失PA；Q通過閥或管路的流量M3/S。由以上各種損失構(gòu)成了整個系統(tǒng)的功率損失，即液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率7104321HHHRPP上式適用于回路比較簡單的液壓系統(tǒng)，對于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，計算較麻煩，通常用下式計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率711CRH式中PR是液壓系統(tǒng)的總輸入功率KW；PC是輸出的有效功率KW。712ZIPITRTQPT1713NIMJJWITCTSFP11式中TT工作的周期S；Z液壓泵的數(shù)量；N液壓缸的數(shù)量；M液壓馬達的數(shù)量；PI第I臺泵實際輸出的壓力PA；QI第I臺泵實際流量M3/S；PI第I臺泵實際效率；TI第I臺泵的工作時間S；TWJ液壓馬達外載轉(zhuǎn)矩NM；J液壓馬達轉(zhuǎn)速RAD/S；TJ液壓馬達工作時間S；FWI液壓缸外載荷N；SI液壓缸驅(qū)動此載荷的行程M。722計算液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較長，而且計算發(fā)熱功率時，也應(yīng)考慮管路表面散熱。714TAKPHC21式中K1油箱的散熱系數(shù)，見表61；K2管路的散熱系數(shù)，見表62；A1油箱的散熱面積M2；A2管道的散熱面積M2；T油溫與環(huán)境的溫度之差。表71油箱的散熱系數(shù)W/M21KTAB71TANKHEATCOEFFICIENTW/M2冷卻條件K1通風條件很差89通風條件良好1517用風扇冷卻23循環(huán)水強制冷卻110170表72管道散熱系數(shù)W/M2KTAB72PIPEHEATCOEFFICIENTW/M2管道外徑/M風速/MS100100501086512514105694023若系統(tǒng)達到熱平衡，則PHRPHC，油溫不再升高，此時，最大溫差71521AKPTHR環(huán)境溫度為T0，則油溫TT0T。如果計算出的油溫超過該液壓設(shè)備允許的最高油溫各種機械允許油溫見表73，就要設(shè)法增大散熱面積，如果油箱的散熱面積不能加大，或加大一些也無濟于事時，需要裝設(shè)冷卻器。冷卻器的散熱面積表73各種機械允許油溫TAB73KINDSOFMACHINERYTOALLOWTHEOILTEMPERATURE液壓設(shè)備類型正常工作溫度最高允許溫度數(shù)控機床30505570一般機床30555570機車車輛40607080船舶30608090冶金機械、液壓機40706090工程機械、礦山機械50807090716MHCRTKPA式中K冷卻器的散熱系數(shù)；TM平均溫升。211TTTM717式中T1液壓油入口的溫度；T2液壓油出口的溫度；T1冷卻水或風的入口的溫度；T2冷卻水或風的出口的溫度。73計算液壓系統(tǒng)沖擊壓力壓力沖擊是由于管道液流速度急劇改變而形成的。例如液壓執(zhí)行元件在高速運動中突然停止，換向閥的迅速開啟和關(guān)閉，都會產(chǎn)生高于靜態(tài)值的沖擊壓力。它不僅伴隨產(chǎn)生振動和噪聲，而且會因過高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞。對系統(tǒng)影響較大的壓力沖擊常為以下兩種形式1當迅速打開或關(guān)閉液流通路時，在系統(tǒng)中產(chǎn)生的沖擊壓力。直接沖擊即T時，管道內(nèi)壓力增大值719TC式中液體密度KG/M3；V關(guān)閉或開啟液流通道前后管道內(nèi)流速之差M/S；T關(guān)閉或打開液流通道的時間S；管道長度為時，沖擊波往返所需的時間S；2L/AC；LAC管道內(nèi)液流中沖擊波的傳播速度M/S。若不考慮粘性和管徑變化的影響，沖擊波在管內(nèi)的傳播速度720EDAC01式中E0液壓油的體積彈性模量PA，其推薦值為E0700MPA；管道的壁厚M；D管道的內(nèi)徑M；E管道材料的彈性模量PA。2急劇改變液壓缸運動速度時，由于液體及運動機構(gòu)的慣性作用而引起的壓力沖擊，其壓力的增大值為721TVAMLPI式中LI液流第I段管道的長度M；AI第I段管道的截面積M2；A液壓缸活塞面積M2；M與活塞連動的運動部件質(zhì)量KG；V液壓缸的速度變化量M/S；T液壓缸速度變化所需時間S。計算出沖擊壓力后，此壓力與管道的靜態(tài)壓力之和即為此時管道的實際壓力。實際壓力若比初始設(shè)計壓力大得多時，要重新校核一下相應(yīng)部件管道的強度及閥件的承壓能力，如不滿足，要重新調(diào)整。8總結(jié)我國對鐵路運輸?shù)囊?guī)劃明確指出要快速提高鐵路運輸速度，翻車機技術(shù)是鐵路運輸?shù)闹鞲杉夹g(shù)，大力發(fā)展這項技術(shù)對我國鐵路運輸有十分深遠的意義。在這項技術(shù)中，翻車機效率越來越稱為影響翻卸效率的瓶頸，翻車機是鐵路貨物運輸?shù)暮诵模匝芯糠囘M效率高、運行可靠的先進翻車機是我國當前鐵路運輸?shù)囊豁椫匾恼n題。翻車機液壓系統(tǒng)作為翻車機控制系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一，其控制性能的優(yōu)劣直接決定了翻車機整體性能的優(yōu)越與否。因此，對翻車機液壓系統(tǒng)的研究對推動我國鐵路行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。翻車機誕生發(fā)展到成形使用的這一個過程中，設(shè)計是這個發(fā)展過程里的第一階段，是必需的過程。而傳統(tǒng)的設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。經(jīng)濟全球化的格局，科技和經(jīng)濟的競爭日趨激烈，先進的設(shè)計理念、現(xiàn)代的設(shè)計理論、方法和手段迫于眉睫。設(shè)計階段是一個綜合考慮設(shè)計、制造、檢測、裝配、試驗、銷售、試用、維護和管理直到產(chǎn)品報廢與回收等諸多問題的來尋求最優(yōu)解的過程。而我們的設(shè)計只是一個開始，是不全面的，但從中我也了解到很多。本次設(shè)計還存在不足之處。一是還需要對整機實際工況進行更加詳細的分析，使之更加的準確和合理。二是由于本人的專業(yè)素養(yǎng)不夠，現(xiàn)場經(jīng)驗缺乏需要在今后的實踐中進一步研究和完善，我希望我還能有機會對翻車機以及其他機械有更深入的認識和了解，也會努力爭取研究出好的成果。致謝在大四的時光里，兩個月的畢業(yè)設(shè)計很快就過去了，在我的指導老師毛君老師悉心指導下從畢業(yè)設(shè)計課題的選擇到論文最終順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。在我不會的時候，毛老師都始終給予了我耐心的講解和支持。他在整個設(shè)計過程中認真負責，耐心的為我們指點設(shè)計應(yīng)該怎樣完成，毛老師不但教會了我知識，還教會了我很多做人和為人處事的道理，所有的這一切讓我對毛老師有的感激之情無以言表?；仡櫠虝旱拇髮W生活，有苦有甜有歡有笑，一切都是那么充實，相逢即是緣，這一切都要感謝我身邊的每一位朋友，每一個同學，感謝他們在大學期間對我的幫助，給我了一個短暫而又美好的大學生活。參考文獻1王慧主編液壓與氣壓傳動阜新礦業(yè)學院,20132周德繁張德生編著液壓與氣壓傳動哈爾濱工業(yè)大學出版社,20133黃學群主編運輸機械選型與設(shè)計手冊化學工業(yè)出版社,20114成大先機械設(shè)計手冊第五版化學工業(yè)出版社200845李壯云液壓元件與系統(tǒng)機械工業(yè)出版社,201266王守城，段俊勇主編液壓元件及選用2007，17杜國森主編液壓元件產(chǎn)品樣本20008李玉琳主編,液壓元件與系統(tǒng)設(shè)計19919邰英樓，海龍主編材料力學，2013210王永巖主編理論力學，2012711翻車機培訓教材12邵龍成，孫大慶,國內(nèi)翻車機技術(shù)的發(fā)展，起重運輸機械2011613王占雷，陳龍，楊杰翻車機液壓系統(tǒng)原理及故障分析機械工程師，2015,214王經(jīng)偉翻車機液壓系統(tǒng)分析，重工與起重技術(shù)2009215祁輝，劉煥利，周立兵，孫海斌基于翻車機系統(tǒng)設(shè)備選型的研究和分析,機械,20100416STRINGER,JOHNHYDRAULICSYSTEMANALYSISJTHEMACMILLANPRLTD197617王金福，郭冰峰，高曉渤，王剛，姜波，郭曉勇,新型三車翻車機礦山機械20081附錄A譯文C型翻車機轉(zhuǎn)子的運動狀態(tài)仿真及應(yīng)力分析周超史榮燕山大學關(guān)鍵詞翻車機MATLABANSYS采用三維建模軟件PRO/E來建立翻車機系統(tǒng)的三維實體模型。機械是由若干零件組成的，因此，在運動機構(gòu)動態(tài)仿真前要先作有關(guān)零件的實體建模SOLIDMODELING。在PRO/E的INSERT菜單下，可選擇零件建模的草繪特征、結(jié)構(gòu)特征或?qū)嶓w特征等來制作零件的實體模型。建立模型的操作步驟如下1模型分析；2進入PRO/E并新建一個零件；3創(chuàng)建基準平面；4定義特征屬性；5草繪截面；6基本模型建成。圖24壓車機構(gòu)1圖25壓車機構(gòu)2圖26壓車機構(gòu)3圖27壓車機構(gòu)分圖上面是翻車機中主要部件的三維模型圖，首先是壓車機構(gòu)，該機構(gòu)完全吊掛在側(cè)梁上，其主要目的是在翻車機轉(zhuǎn)動過程的前期，壓住火車車皮防止其滑動；在翻車機轉(zhuǎn)動過程的后期，承擔火車車皮的重量。其建模過程中用到的命令主要有拉伸、坐標變換和鏡像等。其模型如上圖24，圖25，圖26，圖27所示。車機構(gòu)在整個運動過程中，起到了重要的作用。在運動初期，靠車機構(gòu)就承擔了部分車皮及貨物的重量，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，當翻轉(zhuǎn)角度達到90時，其承擔了所有的重量?？寇嚈C構(gòu)由有靠車板，連桿和液壓支臂等組成的。其中靠車板與車皮直接接觸，它主要是由多個鋼板、工字型鋼及U型鋼等焊接而成的，其模型如下圖28所示。翻車機轉(zhuǎn)子是采用板梁組合的箱型結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子圓盤、主梁底梁、及箱型梁側(cè)梁等均由8MM32MM厚的鋼板焊接而成，并由高強度螺栓連接。翻車機轉(zhuǎn)子的三維模型如圖29所示。PRO/E零件的裝配組合在實際的產(chǎn)品開發(fā)中有一個把零件裝配成部件子裝配，再把部件裝配成產(chǎn)品的過程。PRO/E的裝配過程是通過裝配模塊快速將零部件組合成產(chǎn)品，在裝配中建立部件之間的鏈接關(guān)系。通過指定零件之間的配合關(guān)系CONSTRAINTTYPE來進行零件的組合，確定部件在產(chǎn)品中的空間位置，零件的幾何體被裝配引用。零件的配合關(guān)系的種類如下1MATE兩平面相密合，且兩平面呈反向即兩平面的垂直方向為反向；2MATEOFFSET兩平面面對面，中間間隔一段距離OFFSET；3ALIGN兩平面互相對齊或使兩圓弧或圓的中心線成一直線。當兩平面互相對齊時，兩平面為同向即兩平面的垂直方向為相向；4ALIGNOFFSET兩平面對齊后隔開一段距離；5INSERT軸與孔的配合；6ORIENT兩平面互相平行，且兩平面的正法線方向同向；7COORDSYS利用坐標系組合；8TANGENT兩曲面以相切方式組合；9PNTONSRF兩曲面上某一點相接；10EDGESRF兩曲面上某一邊相接。無論如何編輯零件，整個裝配部件都保持關(guān)聯(lián)性，當某零件被修改后，則引用它的裝配部件自動更新。裝配模型生成后，如果想將所有零件分解開來，選擇VIEW/EXPLODE即可。如要恢復(fù)原始的、未分解開的組合件，則選VIEW/UNEXPLODE命令。如果要更改零件分開的距離，選擇MODIFY/MODEXPLD命令即可。裝配過程可包括數(shù)個子裝配過程。裝配過程與零件建模具有相關(guān)性，即在裝配過程中可根據(jù)使用要求新建或修改零件，零件的修改會在裝配文件中相應(yīng)變化。反之，裝配文件中的修改也會在對應(yīng)的零件文件中相應(yīng)變化。其裝配結(jié)構(gòu)如圖210所示。翻車機的總裝配如圖211所示。在PRO/E的裝配中，零件的裝配屬于虛擬裝配，與真實的裝配有所不同。在裝配中，零件裝配的先后次序沒有太大的關(guān)系，不影響裝配的最終結(jié)果。通過上述的裝配過程，不僅完成了翻車機轉(zhuǎn)子的總裝，更對翻車機轉(zhuǎn)子的運動情況和受力情況有了更深的理解，對其動態(tài)仿真以及有限元分析有了更進一步的深化。廣義坐標選擇動力方程的求解速度在很大程度上取決于廣義坐標的選擇。ADAMS用剛體I的質(zhì)心笛卡爾坐標和反映剛體方位的歐拉角作為廣義坐標即每個剛體用六個廣義坐標描述。由于采用了不獨立的廣義坐標，系統(tǒng)動力學方程是最大數(shù)量但卻高度稀疏耦合的微分代數(shù)方程，適于用稀疏矩陣的方法高效求解。動力學方程的建立AD