18T單鋼輪全液壓振動壓路機(jī)工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計【說明書+CAD】

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壓路機(jī)是工程建設(shè)中非常重要的施工設(shè)備，它是以增加工作介質(zhì)（土石填方及路面鋪層混合物料）密度為主要用途的施工機(jī)械，是道路與工程結(jié)構(gòu)物、堤壩及路面鋪裝工程的主要施工設(shè)備之一。壓路機(jī)被廣泛應(yīng)用于道路工程、港口機(jī)場、水電工程及重礦工業(yè)區(qū)等的建設(shè)，是交通運(yùn)輸與能源開發(fā)的有力技術(shù)裝備。近年來，由于我國工程建設(shè)的發(fā)展，公路行車密度與負(fù)荷量的增加，鐵路機(jī)車的提速，大型堤壩的建設(shè)以及大型飛機(jī)對跑道與停機(jī)坪的高要求，促使建筑專家們對壓實機(jī)械的重要性進(jìn)行重新認(rèn)識。 振動壓路機(jī)的國外發(fā)展?fàn)顩r? 在國外，振動壓路機(jī)技術(shù)的起步比我國相對早很多，到如今已經(jīng)取得了很多重大成果。壓實技術(shù)在不斷地發(fā)展，振動技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。例如海帕克公司等通過對兩輪振動壓路機(jī)的改進(jìn)提高了振動頻率和激振力。操作者能舒適地、自動地控制振動輪的振動頻率和振幅，實現(xiàn)在保證壓水質(zhì)量的同時提高工作速度。由于從高到低設(shè)置有多級頻率和振幅，使得產(chǎn)品能夠在高速狀態(tài)下壓實較多結(jié)構(gòu)類型的土壤，從而提高施工范圍和施工效率。德國寶馬公司為了滿足高密實度精度的使用要求，研制出雙鋼輪自動控制壓實系統(tǒng)BVM。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是能自動判別和控制所需壓實力的大小，也稱自動調(diào)幅壓實系統(tǒng)。其主要工作裝置由兩根反向旋轉(zhuǎn)的軸組成，工作時旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力經(jīng)幾何疊加形成定向振動，定向振動系統(tǒng)是BVM的基礎(chǔ)。BVM系統(tǒng)的獨(dú)到之處是振動方向可以改變，它能自動調(diào)節(jié)定向振動的振動方向，在壓實過程中可根據(jù)壓實面剛度的變化或壓路機(jī)的行駛方向的變化調(diào)節(jié)施振方向，從而達(dá)到調(diào)節(jié)振幅的目的。為了增強(qiáng)壓實效果和提高壓實效率，國外一些產(chǎn)品還普遍采用了超高頻振動技術(shù)，振動頻率超過了66.7Hz，使壓路機(jī)迅速達(dá)到所需壓實力的高輸出力，可有效提高壓實速。 在智能化、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用上，德國寶馬公司已將網(wǎng)絡(luò)傳輸和衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）應(yīng)用于相應(yīng)的產(chǎn)品上。通過此系統(tǒng)，壓路機(jī)的位置可以被非常精確地記錄下來，并能確定壓實的位置和保證壓實質(zhì)量。它通過安裝在壓路機(jī)上的GPS脈沖裝置，將整機(jī)的工作情況如整機(jī)的工作區(qū)域、工作軌跡、碾壓密實度等GPS信號，傳輸?shù)娇臻g衛(wèi)星上進(jìn)行處理，經(jīng)過處理的信號重新發(fā)送到安裝在壓路機(jī)上的GPS接受裝置上并在PC機(jī)上顯示；并可通過地面的GPS信號裝置向壓路機(jī)發(fā)出指令，啟動自動調(diào)幅機(jī)構(gòu)，隨時調(diào)節(jié)工作激振力的大小，以達(dá)到路面規(guī)定的密實度要求。 振動壓路機(jī)國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r： 1961年西安公路交通學(xué)院與西安筑路機(jī)械廠聯(lián)合開發(fā)的3t自行式振動壓路機(jī)是國內(nèi)壓路機(jī)的起點(diǎn)。目前我國有70多家廠家生產(chǎn)振動壓路機(jī)，比如徐工，柳工，三一重工，中聯(lián)重科等企業(yè)，并初步形成手扶系列，拖動系列，自行系列等產(chǎn)品。基本滿足國內(nèi)的需求，并有一定的出口能力，但是，整體水平與國外仍然具有較大的差距。表現(xiàn)在整體型號不全；重型和超重型壓路機(jī)生產(chǎn)較少；專用壓實設(shè)備匱乏；產(chǎn)品質(zhì)量合可靠性和自動控制等方面仍然低于國外水平。積極引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，大膽創(chuàng)新，開發(fā)制造出具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，縮小與國外先進(jìn)技術(shù)的差距，仍然是擺在我們面前的重大課題。 主要參考文獻(xiàn) [1]徐灝主編.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年4月 [2]劉蘇主編.計算機(jī)繪圖[M].武漢:科技出版社,2001年3月 [3]王昆主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2001年6月 [4]紀(jì)名剛 濮良貴主編.機(jī)械設(shè)計[M] (第六版).北京:高等教育出版社, 2000年4月 [5]孫恒 陳作模主編.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,1996年5月 [6]朱東梅 胥北讕主編.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社,2000年12月 [7]溫松明主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙:湖南大學(xué)出版社,1998年2月 [8]白同朔主編.漢英機(jī)電大詞典[M].上海:上?？萍嘉墨I(xiàn)出版社,1993年6月 [9]孟憲源主編.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994年 [10]中國國家標(biāo)準(zhǔn)匯編.機(jī)械卷[M]第3分冊.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993年 [11]上海工業(yè)大學(xué)編.金屬材料及熱處理[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社 [12]東南大學(xué)主編.液壓傳動[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 [13]齊曉杰主編.汽車液壓、液力與氣壓傳動技術(shù)[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社 注：此表如不夠填寫，可另加頁。 研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等） 研究目的 壓路機(jī)被廣泛應(yīng)用于道路工程、港口機(jī)場、水電工程及重礦工業(yè)區(qū)等的建設(shè)，是交通運(yùn)輸與能源開發(fā)的有力技術(shù)裝備。近年來，由于我國工程建設(shè)的發(fā)展，公路行車密度與負(fù)荷量的增加，鐵路機(jī)車的提速，大型堤壩的建設(shè)以及大型飛機(jī)對跑道與停機(jī)坪的高要求，促使建筑專家們對壓實機(jī)械的重要性進(jìn)行重新認(rèn)識。 研究內(nèi)容與方法 隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國基礎(chǔ)工程項目建設(shè)速度在加快，公路，港口，機(jī)場以及其他建筑的建設(shè)對壓實機(jī)械的需求量不斷加大，對壓實機(jī)械的性能要求也提出了更高的要求。設(shè)計并制造性能優(yōu)越高效節(jié)能環(huán)保的壓實機(jī)械成為工程機(jī)械生產(chǎn)廠家和研究人員面前的重要課題。 本設(shè)計完成得主要內(nèi)容有： （1）? 振動壓實系統(tǒng)設(shè)計 （2）? 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計 振動壓實系統(tǒng)： 振動壓實系統(tǒng)的主要部分是振動輪，其設(shè)計和制造質(zhì)量直接影響壓路機(jī)的性能。振動輪總成由振動輪體、軸承支座、左右兩個振動、振動軸承、調(diào)幅裝置、左右連接支架和振動馬達(dá)等組成。振動軸可繞其回轉(zhuǎn)軸線自由轉(zhuǎn)動。工作時，液壓振動馬達(dá)驅(qū)動振動軸高速旋轉(zhuǎn)，組裝在振動軸上的偏心塊隨振動軸的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生巨大的離心力，使鋼輪產(chǎn)生強(qiáng)烈振動，從而達(dá)到壓實土壤（也可為其他材料）的目的。偏心塊在振動馬達(dá)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力，離心力迫使振動輪產(chǎn)生振動從而壓實土壤。偏心塊每旋轉(zhuǎn)一周，振動輪就按照一個振幅振動一次，偏心塊的轉(zhuǎn)速決定了振動輪的振動頻率.偏心塊有兩組，對稱安裝在振動軸上。每組偏心塊由兩塊固定偏心塊和一塊活動偏心塊組成。兩固定偏心塊通過鍵與軸連接，活動偏心塊布置在兩固定偏心塊之間，通過軸套空套在振動軸上，擋銷和活動偏心塊與兩固定偏心塊組裝成一個部件后裝入振動輪.偏心塊如中圖右圖所示，振動軸用軸承外圈安裝在振動軸承座上，振動軸安裝在軸承內(nèi)圈上。旋轉(zhuǎn)動力由振動軸的帶鍵端輸入。當(dāng)振動軸旋轉(zhuǎn)時，帶動偏心塊一起旋轉(zhuǎn)。所產(chǎn)生的離心力的方向就是固定偏心塊與活動偏心塊的合力方向。由于軸承內(nèi)圈是在振動軸上，當(dāng)振動軸旋轉(zhuǎn)時，軸承內(nèi)圈也跟著同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定時，偏心塊相對于軸承內(nèi)圈沒有位置變化，所以對于軸承內(nèi)圈來說，偏心塊產(chǎn)生的離心力只作用于軸承內(nèi)圈軌道的局部，在軸承內(nèi)圈上受的是局部負(fù)荷.軸承外圈.安裝在振動軸承座孔上，它有兩種工況，一種是隨振動輪1的停止轉(zhuǎn)動而靜止，另一種是隨振動輪的前進(jìn)、倒退而轉(zhuǎn)動。振動輪1與振動軸的轉(zhuǎn)動速度相比，相對較慢。分析這兩種工況，偏心塊產(chǎn)生的離心力基本是順序作用在軸承外圈軌道的整個圓周上，所以在軸承外圈上所受的是循環(huán)負(fù)荷。振動軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)，軸承外圈上所受的力有所不同。如圖所示。當(dāng)活動偏心塊和固定偏心塊同時到達(dá)最高點(diǎn)時，由于振動輪設(shè)計中，振動輪在振動工況下要有一定振幅，所以要求偏心塊產(chǎn)生的離心力大與振動的整個質(zhì)量。所以當(dāng)偏心塊同時到達(dá)最高點(diǎn)時,由于離心力作用，能將振動輪整個提高地面；兒當(dāng)固定偏心塊和活動偏心塊同時轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)b時，真?zhèn)€振動輪被大地托住，所以軸承外圈上b點(diǎn)受到的力大于a點(diǎn)。 ? 振動軸受力分析圖 液壓控制系統(tǒng)： 18T單鋼輪全液壓型振動壓路機(jī)采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由轉(zhuǎn)向齒輪泵、全液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油缸和壓力油管組成。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在后車架上，后車架通過中心鉸接架與前車架連接，通過轉(zhuǎn)向油缸的伸縮控制整車的轉(zhuǎn)向。采用液壓控制在壓實質(zhì)量，壓實速度，驅(qū)動性能操作舒適性與可靠性都明顯強(qiáng)于機(jī)械控制，而且最大的特點(diǎn)，液壓控制能實現(xiàn)無極調(diào)速，并且很好的解決擁土與表面裂紋等問題，因此，采用液壓是最為理想的選擇。 預(yù)期成果 1：完成液壓控制設(shè)計 2：完成3張A0圖紙，并繪制CAD圖 3：撰寫設(shè)計說明書 進(jìn)程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進(jìn)度、完成程度等） 2012.11.06～2012.12.3?????? 選題、下達(dá)設(shè)計任務(wù)書 2012.12.4～2013.1.07??????? 調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設(shè)計開題 2013.1.08～2013.01.25?????? 設(shè)計方案修訂 2013.01.26～2013.03.28????? 設(shè)計計算? 繪圖 2013.03.29～2013.03.30????? 中期考核 2013.04.1～2013.04.30?????? 書寫設(shè)計說明書，繪圖 ，修改 2013.05.01～2013.05.13????? 預(yù)審、修改 2013.05.14～2013.05.20????? 答辯 論證小組意見 ? ? ? ? ????????????????????????????? 組長簽名： ??????????????????????????????????????????????? 20??? 年?? 月?? 日 專業(yè)委員會意見 ? ? ??????????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名： ???????????????? ??????????????????????????????20?? 年?? 月?? 日 ?