某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計,混凝土泵,車泵送,系統(tǒng),設計 畢業(yè)設計（論文）中期報告 題目： 某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計 2019年03月24日 1. 設計（論文）進展狀況 圖1混凝土泵車泵送系統(tǒng)總設計 隨著我國基礎設施建設、礦山、房地產(chǎn)項目等的大力進行，混凝土的澆注量、澆注高度、澆注速度要求越來越高?；炷帘密嚤盟拖到y(tǒng)廣泛應用于建筑業(yè)中的混凝土輸送，特別是大型施工工地輸送混凝土作業(yè)，可大大減少由人工運送造成的繁重的體力勞動，極大地提高了工作效率。隨著大型施工的興起，對混凝土的攪拌運輸，要求實現(xiàn)機械化的需要，液壓技術(shù)的應用在混凝土輸送機械化的實現(xiàn)過程中起到了重要的作用?；炷帘密嚤盟蜋C構(gòu)正是基于以上要求應運而生。要求愈加“苛刻”，對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的各項參數(shù)要求也越來越高，泵送能力是混泥土輸送泵的主要參數(shù)，泵送系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定混凝土泵車泵送系統(tǒng)的性能。 本篇論文會對國內(nèi)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的歷來的情況進行一個簡要的概述，而且加上了混凝土泵車的總布置工作的理念簡述，綜述國內(nèi)外混凝土泵車泵送系統(tǒng)的性能分析發(fā)展情況后，也綜合了它的裝置構(gòu)造是如何設計概念。論文中，做好了混凝土泵車泵送系統(tǒng)構(gòu)造與設計的方案，對混凝土泵車泵送系統(tǒng)裝置的參數(shù)進行設計，性能進行分析，校對其強度，分析其運動，混凝土泵車泵送系統(tǒng)的總布置與性能分析的每個機械構(gòu)造和尺寸分別得到確認和完善。 1.1 課題研究的意義 最近幾年來，中國的混凝土泵車已經(jīng)取得了很大的成績，對泵車泵送系統(tǒng)的要求也越來越高。混凝土泵車廣泛應用于建筑業(yè)中的混凝土輸送，特別是大型施工工地輸送混凝土作業(yè)，可大大減少由人工運送造成的繁重的體力勞動，極大地提高了工作效率。隨著大型施工的興起，對混凝土的攪拌運輸，要求實現(xiàn)機械化的需要，液壓技術(shù)的應用在混凝土輸送機械化的實現(xiàn)過程中起到了重要的作用。 在我們的國家，混凝土泵車泵送系統(tǒng)的研究和應用起步雖然晚于西方歐美等發(fā)達國家，但近年來的發(fā)展得非常迅速。本次設計主要是將他們學到的知識與輔助材質(zhì)結(jié)合起來運用到設計中，大大的鞏固以及深化了所學知識，掌握機械系統(tǒng)設計計算的一般過程和方法，確定正確合理的執(zhí)行機制，使用標準機械元件，熟練使用機械基本回路構(gòu)成滿足基本性能要求的 機械系統(tǒng)管理。設計過程中最重要的是繪圖。這不僅可以清楚地顯示設計的內(nèi)容，而且還能干體現(xiàn)知識是否被充分理解掌握。 還是需要大力發(fā)展機械行業(yè)才能夠使得我國的生產(chǎn)力得到提高，我國的綜合國力也與此行業(yè)的發(fā)展有著重大的關(guān)系。在這個日新月異的社會當中，研究發(fā)展才是進步的墊腳石。 2.2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案設計 方案1：采用活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)? 活塞式混凝土泵是應用最早的一種混凝土泵產(chǎn)品。這種泵的泵送壓力較?高，輸送距離較遠，而且易于控制，所以應用最廣泛。 活塞式混凝土泵是靠?活塞在缸內(nèi)往復運動，在分配閥的配合下完成混凝土的吸入和排出。從傳動裝置上可分為：? 機械式,最早的混凝土泵采用曲柄活塞式，由動力裝置帶動曲柄活塞?（柱塞）往返運動將混凝土送出。隨液壓技術(shù)的發(fā)展已逐步被液壓式取代。 液壓式,根據(jù)液壓介質(zhì)的不同又分為油壓式和水壓式兩種。水壓式目?前還不多見，所以通常稱為“液壓”的就是指油壓式混凝土泵。這種混凝土?泵功率大，震動小、排量大、運輸距離遠，可做到無極調(diào)節(jié)，泵的活塞可逆?向動作，將輸送管中將要堵塞的混凝土拌合物吸回混凝土缸，以減少堵賽的可能性。 ? 圖2活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)原理圖 1料斗 2，5 液壓缸 3 輸送柱塞缸 4洗滌室 6混泥土泵柱塞 方案2：采用擠壓式混凝土泵送系統(tǒng) 擠壓式混凝土泵的作用原理與擠牙膏的過程相似。這種泵的泵室內(nèi)有橡?膠管和滾輪架，當滾輪架轉(zhuǎn)動時將橡膠管內(nèi)的混凝土壓出，它特別適宜于小石子混凝土急砂漿的泵送。? 圖3擠壓式混凝土泵送系統(tǒng)原理圖 1泵室 2橡膠軟管 3吸入管 4回轉(zhuǎn)滾輪 5導管 6料斗7滾輪架 方案3：采用壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng) 它利用壓縮空氣對貯料罐內(nèi)混凝土吹壓，進行間斷輸送，壓縮空氣輸送罐的操作順序是：先打開罐的上蓋，裝入混凝土后再將上?蓋壓緊，打開氣閥向罐內(nèi)輸入壓縮空氣，當用于顯示罐內(nèi)壓力的壓力表達到?額定的壓力值時，關(guān)閉氣閥并開始送混凝土。壓送后將罐內(nèi)的剩余壓力全部?泄放掉，然后再打開上蓋，重復進行泵送。此種系統(tǒng)使用繁瑣而且對壓縮空氣輸送罐使用成本高，所以不考慮此種系統(tǒng)。 根據(jù)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式又可以分為:固定式、拖掛式和自行式。 （1）固定式? 就是固定式系原始式，多由電機驅(qū)動，適用于工程量較大、移動較少的場合。? （2）拖掛式? 拖掛式混凝土泵是把泵安裝在帶有車輪的簡單底架上，既能在施工現(xiàn)場?方便地移動，又能在道路上拖運。? （3）自行式?自行式混凝土泵是把泵安裝在汽車底盤上。 車載式混凝土泵移動方便，機動靈活，到新工作地點不需進?行準備即可進行澆筑?；炷帘密囀瞧?、混凝土泵及布料桿的組合體。機動性能好，可縮短施工的輔助時間，節(jié)省勞動力，提高生產(chǎn)率和降低工程成本。但受施工?現(xiàn)場工地條件和道路的限制。 圖4混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計-結(jié)構(gòu)簡圖 通過以上對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案比較以及對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式的分類，采用液壓活塞式泵送系統(tǒng)。 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設計 基本的參考數(shù)據(jù)是混凝土泵車泵送系統(tǒng)的基本技術(shù)數(shù)據(jù)，它是按照混凝土泵車泵送系統(tǒng)的使用以及構(gòu)造種類規(guī)定的。它反映出了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的工作能力以及特點，基本上決定了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的輪廓尺寸大小以及主體總質(zhì)量等。 3.1混凝土泵車的液壓系統(tǒng)設計 一般混凝土泵車的工作機構(gòu)是由泵送機構(gòu)、S閥及料斗等攪拌裝置組成，因而液壓式混凝土泵的液壓系統(tǒng)同樣也包括這三個工作機構(gòu)：泵送機構(gòu)回路即主油路系統(tǒng)、S閥油路系統(tǒng)及攪拌油路系統(tǒng)。有些混凝土泵的清洗系統(tǒng)也采用液壓傳動，因而液壓系統(tǒng)中還可能包括清洗系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)（含控制裝置）應具有以下功能。 （1）混凝土泵送油缸（主缸）應能同步交替地進行推送和抽吸兩種工況； （2）泵送時，兩主油缸活塞行程不變，但當混凝土的坍落度有所不同時，活塞行程應可調(diào)； （3）應確?；炷粮着cS分配閥有良好的配合； （4）主缸與閥缸應具有可靠的自動換向功能，一確保泵送自動循環(huán)； （5）攪拌系統(tǒng)遇超常阻力時，應具有自動反轉(zhuǎn)功能，以防攪拌葉片卡死折斷； （6）主油路系統(tǒng)應具有恒功率功能，以防止過載； （7）主缸、閥缸應有良好的換向功能及換向沖擊的控制方式； （8）液壓系統(tǒng)散熱條件應該良好，以確保工作溫度不至于太高； （9）主油路系統(tǒng)遇超常阻力時應具有自動反泵功能，以便利排堵，預防堵管； （10）攪拌油路轉(zhuǎn)速應可調(diào)，當主回路采用大流量時選高速，采用小流量時則可以選用低速。 3.2 混凝土泵液壓系統(tǒng)總體分析 圖5 液壓系統(tǒng)圖 由于混凝土泵的工作原理及其結(jié)構(gòu)形式的不同，致使其液壓系統(tǒng)也是多種多樣的。根據(jù)液壓系統(tǒng)工作方式的不同可分為：開式系統(tǒng)回路、閉式系統(tǒng)回路和混合系統(tǒng)回路。 （1）開式系統(tǒng)回路 開式系統(tǒng)是指主油泵從油箱吸入液壓油，經(jīng)過一個循環(huán)后液壓油又回到油箱。其優(yōu)點是：油路系統(tǒng)簡單、成熟、產(chǎn)生的熱量小，且由于油箱本身可以散熱，因而散熱性能好。其缺點是：功率損失大、流量控制困難、換向沖擊大，且需安裝大容量的油箱。這種回路方式適用于中、小型泵的液壓。由于技術(shù)比較成熟，采用開式液壓系統(tǒng)的混凝土泵比較多。它的具體組成形式是油箱—液壓泵—液壓缸—油箱的開式循環(huán)。 （2）閉式系統(tǒng)回路 所謂閉式系統(tǒng)是指液壓泵—液壓缸自行封閉式循環(huán)。油箱中的冷油由補油液壓泵充入系統(tǒng)，系統(tǒng)中的熱油由系統(tǒng)中的低壓限壓閥釋放。這種特殊的回路，使補油泵的限定壓力與低壓閥的開啟壓力之間存在著復雜的關(guān)系。 這種回路的優(yōu)點是效率高、油箱小、流量大且方向變換平穩(wěn)，適用于大功率系統(tǒng)。其主要的缺點為系統(tǒng)需增加補油系統(tǒng)，且產(chǎn)生的熱量大，散熱困難。從國外的市場動態(tài)來看，采用閉式系統(tǒng)的高壓大排量的混凝土泵在市場上占主導地位。 在閉式回路系統(tǒng)中，還有閥控和泵控之分。閉式閥控系統(tǒng)可以局部改善開始系統(tǒng)的缺點，降低安裝空間和成本，但當方向閥換向時，和開式系統(tǒng)一樣還有較大的沖擊，所以一般安裝有蓄能器；閉式泵控系統(tǒng)則有效地克服了開式回路的固有局限性，換向沖擊小，實現(xiàn)了混凝土流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。 閉式系統(tǒng)中的幾大難題，如液壓沖擊、最高泵送速度降低、油溫過高、回油吸空等現(xiàn)象，是在混凝土泵設計時應該引起注意的地方。 （3）混合系統(tǒng)回路 現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家綜合了開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的優(yōu)點，在開式系統(tǒng)中采用內(nèi)部閉環(huán)控制的恒功率柱塞泵，有效地改善了開式系統(tǒng)的不足之處，使用這種系統(tǒng)的混凝土泵也比較多。 3.3分配S閥的設計 分配閥是混凝土泵的核心機構(gòu)，也是最容易損壞的部分，它是位于集料斗、混凝土缸和輸送管三者之間，協(xié)調(diào)各部件動作的機構(gòu)。分為蝶形分配閥、S型管閥、C形擺管閥、擺動裙閥。 蝶形分配閥 在料斗、工作缸、輸送管之間的通道上設置一個蝶形板，通過碟興辦的反動來改變混凝土的通道。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、閥室小、流道短、運動阻力小，使用壽命長，維修方便。但混凝土流道的截面變化較大，吸入或排出流道方向改變劇烈，有時會造成混凝土在閥內(nèi)部堵塞的現(xiàn)象。 （1）垂直軸式蝶形分配閥 如下圖，是垂直軸式分配閥常見的結(jié)構(gòu)形式。這種閥的閥板可以在水平方向翻轉(zhuǎn)，混凝土鞥的工作缸、閥、輸出口在同一水平面上。 一般安裝于集料斗的下方，通過閥箱使混凝土缸與輸送管道連通，在回轉(zhuǎn)油缸作用下，蝶形閥的扎頒獎兩個缸口交替分別于集料斗和輸送管接通（接通集料斗的缸及行稀料；接通輸送管的缸進行排料）。這種分配閥的優(yōu)點是：由于閥芯是一塊薄板，它與閥體的接觸小，故砂漿不易卡塞在閥芯與閥座之間，使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、檢修方便，出料口不需用Y型管。 （2）水平軸式蝶形閥 如下圖所示，這種閥的閥板可以在垂直平面內(nèi)翻轉(zhuǎn)，混凝土泵的工作缸和閥軸線在同一水平面上，但和輸送管相連接的閥的出口都在下部。 （3）S管形閥 對于雙缸活塞式混凝土泵，管閥口與兩個輸送缸口交替接通，管閥口對準哪個缸口時，哪個輸送港九進行排料而另一個輸送缸就從集料斗中吸料。優(yōu)點是流道形狀合理、沒有截面變化、泵送阻力小，從而使集料斗的高度大為降低，故便于混凝土攪拌運輸車向集料斗卸料，而且結(jié)構(gòu)簡單、流道通暢、耐用、磨損后易于更換。由于沒有了輸送管口處的Y形管，所以不易堵塞。但是，管閥的擺動阻力大，擺動速度降低，影響了混凝土的吸入效率。 圖6 S閥的基本機構(gòu)示意圖 其擺動油缸可以設置在料斗的后方，也可以設置在料斗的前方。后置式擺動油缸利用擺動軸水平伸入料斗中與閥體連接，推動閥體擺動，但擺動軸與閥體連接形成的屏障會影響混凝土的流動，從而減低泵的吸入效率：前置式擺動油缸則去掉了擺動軸及其支撐、繃得稀料性能大為提高，而且安裝威脅方便。 3.4 料斗機構(gòu)的設計 料斗又稱集料斗，其內(nèi)部裝有攪拌裝置。它是混凝土泵的承料器，其主要作用如下： （1）混凝土輸送設備向混凝土泵供料的速度與混凝土泵輸送速度可能不完全一致，料斗可以起到中間調(diào)節(jié)的作用。 （2）料斗中的攪拌裝置可以對混凝土進行二次攪拌，減小混凝土的離析現(xiàn)象，并改善混凝土的可泵性。 （3）攪拌裝置螺旋布置的攪拌葉片還起到向分配閥和混凝土缸喂料的作用，提高混凝土泵的吸入效率。 料斗如圖所示: 圖7 料斗的結(jié)構(gòu)示意圖 （1）料斗箱的設計 料斗箱體主要由料斗體、防濺板、方格網(wǎng)和料斗門等四部分組成。料斗箱體由鋼板焊接而成，前壁與輸送管道相連，后壁與混凝土缸連通，側(cè)壁通常安裝攪拌軸。當混凝土泵開始工作時要將防濺板立起來，以防止混凝土砂漿的飛濺，混凝土泵停止工作后，要將防濺板放倒。方格網(wǎng)的作用是防止混凝土砂漿中的過大的集料或雜物進入料斗箱體，以避免泵送故障。 為便于混凝土的拌合以及泵送后的清洗，料斗箱體內(nèi)壁與回轉(zhuǎn)部件（攪拌葉片及搖管）相關(guān)的部位，應做成回轉(zhuǎn)曲面形，回轉(zhuǎn)中心若能重回，則使混凝土在拌合過程中不是被推向斗壁，而是被向上推去，便于集料。各曲面和平面間應以大圓角相連，兩端成球狀或錐臺形，以防止出現(xiàn)積料現(xiàn)象。圓滑的斗壁對采用搖管式分配閥的泵機尤為重要，由于料斗內(nèi)設置有搖管，使攪拌葉片難于布置。而搖管在內(nèi)壁圓滑的料斗里擺動，與搖管下的刮板一起，能使拌合物產(chǎn)生所謂的“浴缸”效應，也能避免積料現(xiàn)象。 料斗箱體中部的下側(cè)有兩個方形管道，與混凝土分配閥的吸料口連接。大的出料口，可改善分配閥的吸入性能及排除堵塞的現(xiàn)象，一提高吸入效率。當采用側(cè)面吸料的分配閥時，出料口較高，料斗箱體底部易出現(xiàn)積料現(xiàn)象，應將料斗箱體底部做成向出料口傾斜的形式，通過拌合物的自流提高積料性能。除此之外，在料斗箱體底部還應開設一定口徑的卸料口，用于排出料斗箱體內(nèi)的殘余混凝土和清洗料斗箱體時的排水，并為更換斗內(nèi)的易損件工作提供方便。由于卸料口活門設在底部，手動操作不便，亦可采用液壓缸驅(qū)動的活門。 為便于混凝土攪拌輸送車直接卸料，料斗口離地高度下應超過1.4m。其容量大小將因泵機和排量大小有所不同，排量大，容量亦應大些。由于料斗容量的增加，雖然增大了攪拌負荷，卻提高了拌合物的均勻性和一致性。料斗應有良好的接近性能，以便于供料及對料斗內(nèi)混凝土深度與易損件磨損情況進行觀察。斗口擴度需保證至少有兩臺攪拌輸送車能同時供料，以節(jié)省卸料的換接時間。 另外，由于混凝土缸從料斗箱體里吸料是通過混凝土拌合物的重力及缸內(nèi)的負壓來實現(xiàn)的，而這些因素與混凝土深度直接相關(guān)，即料斗箱體里的混凝土越深，活塞的吸力越大，吸入率越高。所以，料斗箱體應有足夠的深度，同時還應在泵送作業(yè)中隨時監(jiān)視料斗箱體內(nèi)不斷變化的混凝土深度，防止吸空現(xiàn)象的發(fā)生。為使硬性混凝土亦能順利泵送，在料斗箱體口設有方格網(wǎng)，它用扁鋼和圓鋼焊成，在完成泵送的同時也提高了混凝土缸的吸入效率。方格網(wǎng)孔的大小是有規(guī)定的，以防止混凝土中超標粒徑集料或其他雜物進入料斗。設計料斗時還應考慮防止空氣被吸入混凝土缸內(nèi)，降低吸入效率，但由此而采取的一些措施，可能回加劇混凝土的分層離析現(xiàn)象。 傳輸動力裝置是將動力傳遞給工作設備，是混凝土泵車泵送系統(tǒng) 的最為重要的組成部分。保持準確的傳輸動力比，穩(wěn)定可靠，工作效率高，是選用傳輸動力種類的重要標準。 4.1 軸的結(jié)構(gòu)設計 1.設出軸的材質(zhì) 按照相關(guān)引用書本表格6－1設出45號鋼，調(diào)質(zhì)。 2.最小軸徑的預設 按照相關(guān)引用書本表格6－2，取 ＝105，根據(jù) 公式 ㎜ 式子里， —— 軸的轉(zhuǎn)速 ，940r/min —— 軸傳遞的功率 , 1.47kw —— 算出截面處的軸的直徑 把數(shù)據(jù)代到式子算出： =112.2mm 輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時設得數(shù)據(jù)聯(lián)軸器的型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距，找到表格15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取Ka=1.3，則 按照計算轉(zhuǎn)距應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標準手冊（GB5843-86）設出YL4型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑=22mm，故取 =22mm，半聯(lián)軸器的長度L=52mm。 3.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 擬訂軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在前面分析比較，現(xiàn)設出請參請參見圖的裝配方案。 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端制 出一軸肩，故取=28mm，左端用軸端擋定位，按軸端直徑 取擋圈直徑D=30mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=52mm,保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故1-2段的長度應比略短一些，故取=50mm. 2) 初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力 的作用，故設出單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) =28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步設得數(shù)據(jù)標準精度級的單列圓錐滾子軸承30207，其尺寸為d×D×T=35×72×18.25mm， 故==35mm。 3) 已求得蝸桿喉部齒頂圓直徑=45mm，最大齒頂圓直徑=53.8mm，蝸桿螺紋部分長度L=59mm，蝸桿齒寬=53mm，所以取=68mm，=53.8mm，=45mm，=42mm。 4) 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離l=20 mm， 故取=40mm. 5) 為避免蝸輪與箱體內(nèi)壁干涉，應取箱體內(nèi)壁凸臺之間距離略大于蝸輪的最大直徑，取內(nèi)壁距離=175mm考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應距箱體內(nèi)壁一段距離， S，取S=8mm（請參請參見圖）。 6）在3-4和7-8軸段應各裝一個濺油輪，形狀請參請參見圖，取其長度L=27.75mm。 所以，可求得： mm， 33.75mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 4 軸上零件的周向定位； 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。按由手冊找到并設得平鍵截面為mm(GB／T1095--1979)，鍵槽用鍵 槽銑刀加工，長為45mm(標準鍵長見GB／T1096--1979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7／k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 4.2 鍵聯(lián)接的強度校核 按照相關(guān)引用書本表格8－1 設出普通平鍵： 8×7mm， 取L＝45mm。 按照相關(guān)引用書本表格8－7 找到并設得， 鍵的工作長度 l＝L－b＝45－8＝37mm， 鍵的工作高度 k＝＝3mm。 按照相關(guān)引用書本表格8－8 找到并設得， 鍵聯(lián)接的許用壓力 ， 所以，，所選平鍵合適。 2.存在問題及解決措施 在設計總裝配圖時對結(jié)構(gòu)的了解不夠詳細，有時畫好了感覺三視圖對不上，查閱資料，視頻以保證設計的完成 3.后期工作安排 (1)10周：對所確定的實施方案進行全面的,系統(tǒng)的設計與分析 (2)11周：修改完善裝配圖 (3)12周：完善說明書，完成畢業(yè)設計的其余部分 (4)13周：完成論文的錄入排版，準備答辯 (5)14周：制作答辯PPT (6)15周：畢業(yè)答辯裝訂論文。 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目： 某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計 2018年12月10日 1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 隨著我國基礎設施建設、礦山、房地產(chǎn)項目等的大力進行，混凝土的澆注量、澆注高度、澆注速度要求越來越高?；炷帘密嚤盟拖到y(tǒng)廣泛應用于建筑業(yè)中的混凝土輸送，特別是大型施工工地輸送混凝土作業(yè)，可大大減少由人工運送造成的繁重的體力勞動，極大地提高了工作效率。隨著大型施工的興起，對混凝土的攪拌運輸，要求實現(xiàn)機械化的需要，液壓技術(shù)的應用在混凝土輸送機械化的實現(xiàn)過程中起到了重要的作用?；炷帘密嚤盟拖到y(tǒng)正是基于以上要求應運而生。要求愈加“苛刻”，對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的各項參數(shù)要求也越來越高，泵送能力是混泥土輸送泵的主要參數(shù)，泵送系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定混凝土泵車泵送系統(tǒng)的性能。 在混凝土工程施工過程中，混凝土機械需求量很大，廣泛應用于工業(yè)、建筑業(yè)以及國防施工等工程建設中。在工業(yè)發(fā)達國家混凝土機械生產(chǎn)的先進程度標志著一個國家制造業(yè)的水平。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國混凝土機械己成為建設機械重要組成都分。尤其是混凝土行業(yè)不失時機地在1996年5月咸陽全國混凝土機械行業(yè)大會上提出了發(fā)展我國混凝土攪拌站(攪拌樓)、混凝土攪拌輸送車、混凝土泵車(包括混凝土泵)、散裝水泥運輸車的“一站三車”的戰(zhàn)略口號，加速了我國商品混凝土機械的發(fā)展。 在20世紀九十年代初期，我國混凝土機械的生產(chǎn)已初具規(guī)模，年產(chǎn)攪拌機為11—17萬臺、混凝土泵(包括臂架式混凝土泵車)約13—16萬臺左右、散裝水泥車約670臺左右。到20世紀末期，國產(chǎn)商品混凝土機械的市場占有率已達85％以上，其總量分布及產(chǎn)品增量情況大致如下：? （1）混凝土泵銷售量。2005年混凝土泵生產(chǎn)排序為三一重工、中聯(lián)重科、山東方圓集團。? （2）混凝土泵車銷售量。2008年總量為3000臺，年增長大約為106%。三一重工、中聯(lián)重科和普茨邁斯特公司分列銷售業(yè)績前三名。? （3）混凝土泵車。2009年12家生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計銷售量為2366萬臺，其中銷售量較大的有安徽星馬527臺，遼寧海諾425臺，上海華建371臺，唐山專用汽車制造廠368臺，徐州利勃梅爾混凝土機械有限公司297臺。2002年混凝土泵車銷售形勢大好，達3500余臺，其中上海華建年產(chǎn)800余臺，產(chǎn)銷都比上年度翻一番，創(chuàng)歷史記錄。? （4）混凝土車銷售量。據(jù)2011年114家混凝土車生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計，銷售混凝土車1554臺，2012年混凝土車)總銷量約為1700—2750臺套。而據(jù)126家生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計，今年生產(chǎn)銷售混凝土車)12900臺套，由此可看出大型混凝土車增長勢頭強勁。? ? 混凝土機械的發(fā)展是伴隨商品混凝土需求而發(fā)展起來的；國外一些經(jīng)濟發(fā)達的國家，如美國、瑞典、日本等．商品混凝土的生產(chǎn)比重已經(jīng)占到90％以上。? 我國頒布的《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》發(fā)展目標要求．直轄市、省會城市、沿海開放城市和旅游城市要積極發(fā)展預拌混凝上；其他城市2005年底起，禁止在城區(qū)現(xiàn)場攪拌混凝土。攪拌混凝土生產(chǎn)能力可達到3億立方米，頂拌混凝土與混凝土澆筑總量的比例將達到20％．其中大小城市要達到50％以上。據(jù)統(tǒng)計，混凝土總供應能力約1．3億立方米。在今后3年時間里將要增加2億立方米的供應能力，這給混凝土機械行業(yè)提供了巨大的發(fā)展商機。? 1907年德國開始研究混凝土泵，并取得專利權(quán)，制造出第一臺混凝土泵;1927年德國的弗利茨.海爾設計了“—種新型混凝土泵，并第一次獲得應用：到1930年，德國又制造了立式單缸球網(wǎng)活塞泵：由于這種泵是靠曲柄和搖桿傳動，又是立式單缸。因而工作性能較差。其后德國的托克里特公司仿照了荷蘭人庫依曼在1932年發(fā)明的庫依曼型混凝土泵、這種泵有一個臥式缸及兩個由聯(lián)桿操縱聯(lián)動的旋轉(zhuǎn)閥．從而極大地提高了混凝土泵工作的可靠性。至今，混凝土泵仍然保留著這種設計的基本特點．只是在動力機構(gòu)和閥門方向進行了改進。? 20世紀50年代中葉，前聯(lián)邦德國的托克里特公司發(fā)明了用水作為工作介質(zhì)的液壓泵，這使混凝土泵進入了一個新的發(fā)展階段、1959年、前聯(lián)邦德國施維英公司生產(chǎn)第一臺真正意義上的全液壓的混凝土泵．從而奠定了現(xiàn)代混凝土泵的技術(shù)基礎。到20世紀70年代中期，前聯(lián)邦德國有7、8家公司生產(chǎn)液壓混凝土泵，規(guī)格型號超過50余種，產(chǎn)品大部分出口，混凝土泵的輸送距離已達水平距離為600m、垂直距離為如90—110m，泵送壓力最大達20MPa，輸送量為l10m3／h。由于液壓式混凝土泵在性能上顯露出明顯的優(yōu)勢，到了70年代末期全世界液壓混凝土泵，無論在品種、數(shù)量上部占據(jù)了優(yōu)勢。? 混凝土的輸送與澆鑄一直是人們研究的對象，也是一項關(guān)鍵性的工作，在不同的施工條件下，合理的選擇混凝土輸送方法和輸送設備，對加快工程速度，降低工程造價，提高勞動生產(chǎn)率，保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等都有及其重要的意義。以往，對大型建筑物澆鑄混凝土，傳統(tǒng)的方法是采用吊斗，不斷發(fā)展的是采用升降機，起重機，皮帶運輸機等等，但是它們都存在著種種缺陷?；炷帘檬乾F(xiàn)在所有的混凝土輸送設備中比較理想的一種。它可以同時解決混凝土的水平和垂直運輸并且澆灌，用混凝土泵車泵送系統(tǒng)施工的優(yōu)點有： ?? （1）機械化程度高，需要的勞動力少，施工組織簡單?？箟簭姸雀?。混凝土的抗壓強度一般為20～40Mpa，有的可高達80～120 Mpa，適合做結(jié)構(gòu)材料。 （2）混凝土的輸送和澆鑄作業(yè)是連續(xù)進行的，施工效率高，工作進度快。與鋼筋的共同工作性好?；炷翢崤蛎浵禂?shù)與鋼筋相近，受力特點可以互補，且與鋼筋的粘結(jié)力較強，可制成鋼筋混凝土，擴大應用范圍。 （3）蹦送工藝對混凝土質(zhì)量要求比較嚴格，也可以說泵送是對混凝土質(zhì)量的一種檢驗，又由于泵送是連續(xù)進行的，泵送中混凝土不易離析，混凝土塌落度不大，因此容易保證工程質(zhì)量。 ????（4）作業(yè)安全。 ????（5）對施工作業(yè)面的適應性強，作業(yè)范圍廣，混凝土輸送管道可以鋪設到其他難以到達的地方，又能使混凝土在一定的壓力下充填澆鑄到位，還可以把泵串聯(lián)使用，以增大輸出距離，滿足個中施工要求。 ????（6）與其它施工機械的相互干擾小?！∧途眯院谩；炷烈话悴恍枰S護、維修及保養(yǎng)。 （7）在正常泵送條件下，混凝土在管道中輸送不會污染環(huán)境，能實現(xiàn)文明施工。 ? （8）在施工布置得當?shù)那闆r下，能夠降低工程造價。 2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 本課題主要內(nèi)容為混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計，泵送系統(tǒng)的主要作用是將混凝土沿輸送管道連續(xù)輸送到澆筑現(xiàn)場，主要包括料斗、泵送機構(gòu)、S閥總成、擺搖機構(gòu)、攪拌機構(gòu)、輸送管道。泵送系統(tǒng)主要參數(shù)：泵送高度70m，壓力（低壓6.5Mpa，高壓12Mpa），排量（低壓220m3/h，高壓120 m3/h）。 研究方案：? 方案1：采用活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)? 活塞式混凝土泵是應用最早的一種混凝土泵產(chǎn)品。這種泵的泵送壓力較?高，輸送距離較遠，而且易于控制，所以應用最廣泛。 活塞式混凝土泵是靠?活塞在缸內(nèi)往復運動，在分配閥的配合下完成混凝土的吸入和排出。從傳動裝置上可分為：? 機械式,最早的混凝土泵采用曲柄活塞式，由動力裝置帶動曲柄活塞?（柱塞）往返運動將混凝土送出。隨液壓技術(shù)的發(fā)展已逐步被液壓式取代。 液壓式,根據(jù)液壓介質(zhì)的不同又分為油壓式和水壓式兩種。水壓式目?前還不多見，所以通常稱為“液壓”的就是指油壓式混凝土泵。這種混凝土?泵功率大，震動小、排量大、運輸距離遠，可做到無極調(diào)節(jié)，泵的活塞可逆?向動作，將輸送管中將要堵塞的混凝土拌合物吸回混凝土缸，以減少堵賽的可能性。 ? 方案2：采用擠壓式混凝土泵送系統(tǒng) 擠壓式混凝土泵的作用原理與擠牙膏的過程相似。這種泵的泵室內(nèi)有橡?膠管和滾輪架，當滾輪架轉(zhuǎn)動時將橡膠管內(nèi)的混凝土壓出，它特別適宜于小石子混凝土急砂漿的泵送。? 1泵室 2橡膠軟管 3吸入管 4回轉(zhuǎn)滾輪 5導管 6料斗7滾輪架 圖2擠壓式混凝土泵送系統(tǒng)原理圖 方案3：采用壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng) 它利用壓縮空氣對貯料罐內(nèi)混凝土吹壓，進行間斷輸送，壓縮空氣輸送罐的操作順序是：先打開罐的上蓋，裝入混凝土后再將上?蓋壓緊，打開氣閥向罐內(nèi)輸入壓縮空氣，當用于顯示罐內(nèi)壓力的壓力表達到?額定的壓力值時，關(guān)閉氣閥并開始送混凝土。壓送后將罐內(nèi)的剩余壓力全部?泄放掉，然后再打開上蓋，重復進行泵送。? 根據(jù)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式又可以分為:固定式、拖掛式和自行式。? （1）固定式? 就是固定式系原始式，多由電機驅(qū)動，適用于工程量較大、移動較少的場合。? （2）拖掛式? 拖掛式混凝土泵是把泵安裝在帶有車輪的簡單底架上，既能在施工現(xiàn)場?方便地移動，又能在道路上拖運。? （3）自行式?自行式混凝土泵是把泵安裝在汽車底盤上。 車載式混凝土泵移動方便，機動靈活，到新工作地點不需進?行準備即可進行澆筑?；炷帘密囀瞧?、混凝土泵及布料桿的組合體。機動性能好，可縮短施工的輔助時間，節(jié)省勞動力，提高生產(chǎn)率和降低工程成本。但受施工?現(xiàn)場工地條件和道路的限制。 通過以上對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案比較以及對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式的分類，采用液壓活塞式泵送系統(tǒng)。 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計-結(jié)構(gòu)簡圖 3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 重點：保證液壓活塞式泵送系統(tǒng)各個結(jié)構(gòu)之間的合理裝配。 難點：液壓活塞式泵送系統(tǒng)的三維設計，料斗、S閥總成、擺搖機構(gòu)、攪拌機構(gòu)、輸送管道等部件的設計與計算，泵送機構(gòu)和零件結(jié)構(gòu)的設計計算，以及各個過程參數(shù)的確定，繪制圖形。 已經(jīng)展開的工作：網(wǎng)上查閱有關(guān)書籍和資料，了解設計的大致方向，了解液壓活塞式泵送系統(tǒng)的大體結(jié)構(gòu)和工作原理。 4. 完成本課題的工作方案及進度計劃 1、根據(jù)技術(shù)參數(shù)提出方案，繪制總圖1張； 2、根據(jù)總圖設計部件圖（包括料斗、泵送機構(gòu)、S閥總成、擺搖機構(gòu)、攪拌機構(gòu)） 1套； 3、根據(jù)泵送流量計算并選擇泵送電機參數(shù)和型號（1套）； 4、繪制潤滑系統(tǒng)原理圖； 5、畢業(yè)設計說明書1份（2萬字以上）； 6、繪圖量為；3張（折合成A0號圖紙計算）以上。 ① 實驗（時數(shù)）或?qū)嵙暎ㄌ鞌?shù)）： ② 圖紙（幅面和張數(shù)）：繪圖量為3張（折合成A0號圖紙計算）以上 ③ 其他要求：要求具備機械、結(jié)構(gòu)設計和流體力學方面的知識。 進度計劃： 第一階段：完成論文綜述，方案確定，外文翻譯，畢業(yè)設計工作管理手冊及撰寫規(guī)范； 第二階段：完成中期報告，論文或設計內(nèi)容完成的基礎工作報告； 第三階段：完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)設計方案的分析、選擇，完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)的三維設計以及二維設計； 第四階段：總結(jié)設計過程，完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)設計說明書初稿的撰寫； 第五階段：修改畢業(yè)設計及其說明書初稿，提交規(guī)定的與畢業(yè)設計相關(guān)的全部正式文件，準備與完成答辯。 5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導： 年 月 日 參考文獻 [1] 陳宜通.混凝土機械[M].北京；中國建筑材料工業(yè)出版社，2012.6. [2] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].北京；高等教育出版社，2011.5. [3] 吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京；高等教育出版社，2009.5. [4] 鐘漢華.混凝土工程施工機械設備使用指南[M].河北；黃河水利出版社，2009.9. [5]《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編.機械設計手冊中冊[M]. 北京；化學工業(yè)出版社，2015.5. [6] 楊寶.《混凝土泵系列發(fā)展的思路》。內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學學術(shù)年會優(yōu)秀論文集，2013. [7] 宋紅堯，丁忠堯.《液壓閥設計與計算》 北京。機械工業(yè)出版社,2012. [8] 袁一中.《液壓混凝土泵》 北京。水利電利出版社, 2011. [9] 宋樹軍.《混凝土泵液壓系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究》 。吉林大學, 2015. [10] 錢志峰.劉蘇.工程圖學基礎教程[M]. 北京；科學出版社, 2011. [11] 盛君豪.減速機使用技術(shù)手冊[M]. 北京；機械工業(yè)出版社，2012. [12] 吳瑞琴.滾動軸承產(chǎn)品樣本[M].機械工業(yè)出版社，北京；中國石化出版社，2010. [13]田利芳.混凝土運輸車結(jié)構(gòu)設計及液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真.西安建筑科技大學學位論文 2014.03.10. [14] 王凱.混凝土泵車泵送系統(tǒng)設備[M]. 北京；化學工業(yè)出版社，2013. [15] 黃健求.機械制造技術(shù)基礎[M]. 北京；機械工業(yè)出版社，2015. [16] 混凝土泵送系統(tǒng)GB/T9142-2010.國家質(zhì)量技術(shù)性能參數(shù). [17] 臧宏琦，王永平.機械制圖[M]. 西安；西北大學工業(yè)出版社，2011. [18]Chiara F. Ferraris Concrete Mixing Methods and Concrete Mixers:State of the Art Journal of Research of the National Institute ofStandards and Technology J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. Volume 2011 ( 391–399) [19] Y.Charonnat and H.Beitzel.RILEM TC 150 ECM：Effcientcy of concrete mixers; to-wards qualification of mixer,mater.Struct.(Supp2016)28 [20] Huang S C, Huang Y M, Shieh S M. Vibration and stability of a rotating shaft containing a transerse crack [J]. J Sound and Vibration, 2013, 162(3): 387-401 - 8 - 本科畢業(yè)設計( 題目：某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計 某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計 摘要 隨著大學四年刻苦的發(fā)展與學習，我掌握并學會了許多與計算機軟件運用相結(jié)合的機械設計的方法，它能夠為研發(fā)機械設備提供非常堅實的軟件基礎，所以為我們設計這種混凝土泵車備提供了更多便利的條件。在21世紀的快速發(fā)展中，混凝土泵車在機械行業(yè)當中有著重大的作用，所以研究它們的使用功能以及發(fā)展狀況，能夠使得我國甚至全世界機械行業(yè)的發(fā)展走向更高的境界。當前我國的機械行業(yè)正處于發(fā)展中狀態(tài)，具有很大的潛在價值等待我們各方面的人才來進行挖掘，在我們充分研究混凝土泵車的同時，還能夠打下堅定的基礎，讓我們能力得到提升的同時還能夠在專業(yè)知識上有更高的認識，在鍛煉中成長，在成長中發(fā)揚。從而為我們在以后的工作當中能夠充分的發(fā)揮，并且游刃有余。 關(guān)鍵詞：混凝土泵車；泵送系統(tǒng)；機構(gòu)；液壓  Pumping System Design of a Concrete Pump Truck Abstract With the hard development and study of the university for four years, I have mastered and learned many mechanical design methods combined with the application of computer software. It can provide a very solid software foundation for the development of mechanical equipment, so we designed this concrete pump for us. The car provides more convenient conditions. In the rapid development of the 21st century, concrete pump trucks have played a major role in the machinery industry. Therefore, studying their use functions and development status can make the development of the machinery industry in China and even the world go to a higher level. At present, China's machinery industry is in a state of development, with great potential value waiting for all kinds of talents to carry out excavation. While we fully study concrete pump trucks, we can also lay a firm foundation and let us improve our capabilities. At the same time, we can have a higher level of knowledge in professional knowledge, grow up in exercise, and develop in growth. Key Words: concrete pump truck；pumping system；mechanism；hydraulic 目錄 1 緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 1.3國外研究現(xiàn)狀 5 1.4混凝土泵車泵送系統(tǒng)施工的優(yōu)點 6 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計的概述及方案設計 7 2.1混凝土泵車的基本機構(gòu) 7 2.2混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案設計 8 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設計 10 3.1混凝土泵車的液壓系統(tǒng)設計 10 3.2混凝土泵液壓系統(tǒng)總體分析 10 3.3分配S閥的設計 11 3.4料斗機構(gòu)的設計 11 3.5攪拌機構(gòu)的設計 12 3.6擺搖機構(gòu)的設計 13 3.7混凝土泵送機構(gòu)的設計 14 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計與校核 16 4.1軸的結(jié)構(gòu)設計 16 4.1.1軸的設計 16 4.2軸的校核 17 4.2.1軸的強度校核 17 4.3滾動軸承的選擇及校核 20 4.3.1滾動軸承的選擇及校核 20 4.3.2軸承的校核 21 4.4鍵聯(lián)接的強度校核 22 4.5液壓輔助系統(tǒng)的設計與校核 23 4.5.1系統(tǒng)的發(fā)熱預算 23 4.5.2冷卻器的選型與計算 24 4.6發(fā)動機的選型 25 4.7聯(lián)軸器的選型 26 5結(jié)論 27 參考文獻 28 致謝 30 畢業(yè)設計(論文)知識產(chǎn)權(quán)聲明 32 畢業(yè)設計(論文)獨創(chuàng)性聲明 33 1 緒論 1.1 課題研究的意義 機械化進程的發(fā)展，是現(xiàn)代社會進步的重要標志。人民的研究與發(fā)明都是為了能減輕勞動人民的工作量，還有減少工業(yè)生產(chǎn)所花費的時間。在工業(yè)革命開始的時候，就意味著機械發(fā)展的進程就不會停止了，幾十年來各種機械化產(chǎn)品層出不窮，人們也感受到了這種變化與便利，因此對于機械行業(yè)研究的人才也越來越多，機械行業(yè)的發(fā)展也越來越好。之所以混凝土泵車發(fā)展的情況非常迅速，是因為他能夠為泵車行業(yè)到來巨大的便利。 當前機械專業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從冷門專業(yè)成功進化成了熱門專業(yè)。 國家對于這項專業(yè)的發(fā)展也是重點支持。由于現(xiàn)在是機械化社會，因此也需要機械化專業(yè)的人才來對口自身的專業(yè)。 現(xiàn)代化混凝土泵車的發(fā)展在中混凝土泵車的行業(yè)當中顯得尤為重要，因此對于這次混凝土泵車的設計課題我特別的上心?；炷帘密囀俏覈壳氨容^具有特色的新起的行業(yè)，混凝土泵車的生產(chǎn)與發(fā)展能夠為我國的混凝土泵車帶來非常巨大的便利，混凝土泵車的應用也能夠為我們生活的環(huán)境帶來一份寧靜與安逸。在價值上還能夠充分體現(xiàn)。機械行業(yè)的快速發(fā)展已經(jīng)不是一天兩天了，因此對于混凝土泵車的研究也不能停滯不前。在這次對混凝土泵車的研究當中，會混凝土泵車x行業(yè)的進步得到空前的提升。我也相信之后混凝土泵車的發(fā)展會有非常大的進步空間，我知道這次的研究不僅僅是我大學四年的答卷，還是我未來發(fā)展的墊腳石。 我國混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展與外國基本相同，但是混凝土泵車經(jīng)歷的過程卻與國外發(fā)展的過程不一樣。西方國家率先發(fā)起工業(yè)革命，所以他發(fā)展這項行業(yè)經(jīng)歷了幾十年的漫長過程。雖然我國對于混凝土泵車發(fā)展的時間并不是很長，是技術(shù)與西方國家已經(jīng)不相伯仲。短短的幾年內(nèi)就實現(xiàn)了與西方國家持平狀態(tài)。 這一次成功的發(fā)展，也不能夠太過于驕傲，要知道縮短自身科技水平與西方水平的差距，全靠我國科研人員以及維修人員的辛勤努力。 在改革開放之后的幾十年來，中國在機械行業(yè)方面的發(fā)展取得了非常大的成就。但是由于快速發(fā)展的時間仍然比國外差了很多年，所以我們還是需要加快腳步來進行追逐。本次設計課題是混凝土泵車，我們設計此次課題的目的是為了能夠了解混凝土泵車的運行工作原理，如果覺得上混凝土泵車在工作上略有不足的情況的話，我們就更加應該充分發(fā)揮自己大學四年所學的機械專業(yè)知識，來進行 7 ( 改進以及完善，從而來達到我們所追求的盡善盡美。時代在進步，科技在發(fā)展。越來越多的機械設計方法為我們所得知，所以我們需要在學習新方法的同時，依舊要保持對老方法的尊重與懷念 。在我們想要開發(fā)出更先進的混凝土泵車的時候，選擇這個課題混凝土泵車的型號設計也有著非常重要的意義。 機械技術(shù)制造當中涵蓋了很多的行業(yè)，在機械技術(shù)生產(chǎn)的過程當中，我們常常能夠看到機械技術(shù)制造的生產(chǎn)以及使用。這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。雖然我國對于機械技術(shù)的制造業(yè)具有一定的重視以及使用，但是由于我們國家發(fā)展機械技術(shù)行業(yè)的時間太過于短暫，和發(fā)達國家的領(lǐng)先技術(shù)相比較而言，還有具有很大的差距。相對于其他發(fā)展中國家來說，機械技術(shù)的制造業(yè)對國家的重要性不言而喻；更何況對與一個企業(yè)來說是更加的重要，一個企業(yè)能否在市場占據(jù)更多的經(jīng)濟是需要通過它對社會貢獻的多少來決定的，還有機械技術(shù)的發(fā)展水平，所以加大力度的發(fā)展在機械技術(shù)方面的發(fā)展能夠使得自身的企業(yè)更加長久的生存與發(fā)展。 這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。 所以能夠使用下面的這幾個方面來進行充分的講解: 1) 社會的發(fā)展水平由機械技術(shù)的生產(chǎn)力所決定的 2) 科學技術(shù)的發(fā)展水平能夠直接為制造業(yè)進行服務 3) 所有的機械技術(shù)制造支柱就是當前的以及為未來的制造技術(shù) 4) 國家是否強盛的標準與準則 為了做好以下的設計，我們需要做到以下幾點。首先需要我們在課題當中不能墨守成規(guī)，要以發(fā)展性的眼光來看待整個設計課題， 充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，遇到難題便努力攻破，對于混凝土泵車設計這一課題來說，它所包含的知識面是我們大學四年當中不一定學到的，所以它具有比較強的綜合性，所以在我們設計課題的同時一定要憑借自己過硬的專業(yè)知識以及所學的計算機繪圖制表的能力，來充分解決所做課題所遇到的困難以及難點。其次，我們需要具備白楊樹一樣力求上進的精神以及互幫互助的品質(zhì)，才能夠解決所設計課題時遇到的困難。最后，我們還需要具備苦其心志，勞其筋骨的精神，這樣不管在中國的發(fā)展還是世界未來的發(fā)展都會由我們留下的腳步，并且進行艱苦卓絕的研究與積累。 雖然由于在混凝土泵車的研究方面比起西方諸多國家來說起步的比較晚，但是改革開放之后的經(jīng)濟發(fā)展速度非?？?。很多大型企業(yè)已經(jīng)研究到混凝土泵車的核心技術(shù)，從而使得降低了人工勞動力。本次的設計主要是將自己所學的知識內(nèi)容結(jié)合混凝土泵車的本質(zhì)來進行總體的設計，要求結(jié)合他的參考數(shù)據(jù)，還有自身的尺寸大小，充分發(fā)揮自己所學的繪圖技能，來將設計的主要內(nèi)容展示的一清二楚。 機械發(fā)展的作用不僅僅是能夠提高國家自身的科研水平，還能夠提高國家自身的實力。發(fā)達的科技生產(chǎn)水平又能夠提升國家自身在世界上的地位，因此大力發(fā)展機械行業(yè)的設計，是一個國家綜合國力的的體現(xiàn)。這次所研究的課題也不僅僅是為了未來發(fā)展研究的動力，還是為了能夠為今后人們的生活帶來無窮的便利，讓今后的社會變得更加的和諧與平安。 我們在未來的發(fā)展當中還是需要最大力度的發(fā)展機械行業(yè)。因為在這個不斷變化的社會當中，研發(fā)永遠是科技進步的墊腳石。 在這次設計學習的過程當中，讓我有了全新的理解。對我以后的生活和工作有很大的幫助。與小組成員之間的默契也配合的越來越好，我相信我們付出的努力和汗水不會白費，而是在這次的畢業(yè)設計當中能夠給我們國家的機械制造業(yè)帶來一定的進步。在我對大學大學生涯快要結(jié)束的時候，我對這幾年來做的事情深思了，猶豫了，突然覺得所有都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學四年真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學四年所學的知識都承載在這邊設計當中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我能夠真正用上大學四年所學的知識。此時的也是感觸外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導老師，對于這次設計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設計模型的制作，我還需要照顧對于這次設計覺得完不成的小組成員，在他們揚言要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導老師之外，我還會向上一屆畢業(yè)的學長請教，可能是鑒于我的努力，最終能夠完成了此次的畢業(yè)課題。 回頭所看整個畢業(yè)設計的設計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設計的過程當中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設計存在著很多的缺點與不足，我希望各位指導老師能夠?qū)τ谖业倪@篇設計課題提出寶貴的意見，我一定會虛心接受，讓我能夠在以后的工作與實踐當中，能夠很好的運用我所學的知識?；炷帘密嚨难芯磕軌蚪o泵車行業(yè)帶來巨大的方便，也能夠為人們的工作帶來一份便利。 1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 隨社會工業(yè)化的發(fā)展，建設和房地產(chǎn)等行業(yè)發(fā)展十分迅速，對混凝土泵車的澆注量、澆注高度、澆注速度要求越來越高。對于現(xiàn)代化的發(fā)展而言，混凝土泵車的發(fā)展是泵車行業(yè)快速發(fā)展的必由之路。因此，我國對于混凝土泵車的研究一直都沒有間斷過。從一開始的技術(shù)不先進，之能夠模仿國外的技術(shù)，到后來的自主研發(fā)，都印證著我國科技實力進步的腳印。伴隨著混凝土泵車 的銷量在國內(nèi)在以迅猛的勢頭增長著，目前市場上每一年的銷售量在3500萬臺，引起江浙沿海一帶的機械廠的關(guān)注，他們本來是著重輕工業(yè)的發(fā)展的，但是混凝土泵車迅猛的發(fā)展成功引起了他們的注意，因此他們紛紛投資建廠，想要在第一時間抓住機遇壟斷市場。成功總是留給有準備以及有眼光的人的，徐州天和機械廠、武漢慶華機械廠、山西冶青機械廠、鹽城永城機械廠紛紛成為發(fā)展混凝土泵車行業(yè)的巨頭工廠。由于眼光的獨到以及時間的把握，不到一年時間，他們已經(jīng)被控住了混凝土泵車的市場，在國內(nèi)混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展中已經(jīng)成為巨頭一般的存在。 在近代機械的快速發(fā)展當中，混凝土泵車的運用出現(xiàn)在了各個領(lǐng)域，特別是在混凝土泵車的應用方面非常的廣泛。在研究混凝土泵車發(fā)展的情況之下，我們的其他機械方面的研究也不可以懈怠，所以全面發(fā)展我們國家現(xiàn)在的機械水平是目前的重中之重?；炷帘密嚨难芯砍晒軌蚪o我們的生活帶來巨大的方便，不僅僅只是減少了勞動力，還在混凝土泵車領(lǐng)域存在著非常重要的研究意義。 我國在上個世紀70年代的的時候，由于國家發(fā)展比較低下，各個科研項目都處于世界一般的水平，對于混凝土泵車的研究也沒有建立專門的研究小組以及研究實驗室，但是在我們國家優(yōu)秀科研人才的努力以及團結(jié)之下，依舊將混凝土泵車初步的雛形呈現(xiàn)了出來，這雖然只是在混凝土泵車領(lǐng)域方面前進的一小步，但是對于整個機械行業(yè)來說就是一整個大跨步，所以我們需要在學習他們精神狀態(tài)的同時，還要進一步進行改善混凝土泵車。我國進行研究的混凝土泵車從20世紀初期就不被任何國家所看好，但是我們國家的科研人員并沒有消沉，也沒有想到放棄，在面臨國內(nèi)外壓力的疾風驟雨的同時，依舊馬不停蹄的對于混凝土泵車的研發(fā)，他們相信自己專業(yè)的知識能力以及堅苦卓絕的精神能夠為自己的國家作出應該有的貢獻，正是因為他們的精神，所以感動著執(zhí)著于這一行業(yè)發(fā)展的人。 隨著時代不斷的向前進步與發(fā)展，混凝土泵車所被運用到的領(lǐng)域也越來越多。21世紀初期，我們國家已經(jīng)有了成型的研究混凝土泵車的科研小組，越來越多人才被引進，從而全面發(fā)展我國的機械行業(yè)。在河南天興機械研究裝置廠研制出混凝土泵車之后，中國的混凝土泵車工藝制造的發(fā)展便開始變得迅速起來。但是，由于我國自主研發(fā)的混凝土泵車設備存在著許多難以解決的問題，他不僅僅存在著工作性能差，外觀審美差，還存在著自動效果差等特點，所以在我們中國制造廠生產(chǎn)出的設備不會被很多廠商所運用，很多廠商為了研究的更好，都會把國外進口技術(shù)的產(chǎn)品來當做首位來進行選擇。這個這樣的話，不僅僅影響了我國機械行業(yè)的發(fā)展，還會影響到我國自主研發(fā)設備的銷售情況。在20世紀初期的時候，我國成功研制出新型的混凝土泵車，必定是下了很大的功夫在上面。隨著時代的進步和發(fā)展，我們對混凝土泵車的不斷的研究下，進而縮短了我國和世界先進國家機械方面發(fā)展的距離的距離。新型混凝土泵車的成功問世，成為了我國混凝土泵車發(fā)展史上的嶄新的開端。 1.3國外研究現(xiàn)狀 國外機械行業(yè)的誕生與發(fā)展有百年歷史， 這與他率先發(fā)展工業(yè)革命是分不開的，在二戰(zhàn)時候的發(fā)展更是空前絕后。在這一發(fā)展時期，基本上有關(guān)機械行業(yè)的所有產(chǎn)品都被現(xiàn)代化了，因此在混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展上面要比我國要早上幾十年?；炷帘密嚨男袠I(yè)進步推廣以及應用已經(jīng)在市場上非常成熟了。一開始發(fā)展的時候，混凝土泵車出現(xiàn)顛覆了人們對于這個行業(yè)的認識，混凝土泵車獨特的魅力以及廣闊的市場你的企業(yè)家們以及政府的重視。因此，這項技術(shù)成功得到了企業(yè)的參與，政府的大力支持，變成了這個行業(yè)的里程碑，也成為了一個國家是否發(fā)達的標志。相比較我國而言，西方國家在混凝土泵車發(fā)展方面一直領(lǐng)先，不僅僅是因為他們工業(yè)革命起步的比較早，最為主要的原因還是他們具有艱苦的探索精神。 經(jīng)研究查證，混凝土泵車在世界上的發(fā)展已經(jīng)大概有七十多年了。在1924年的時候，美利堅共和國經(jīng)過艱難險阻的研究終于生產(chǎn)出了第一臺的混凝土車。 1966年，遠方的德意志聯(lián)邦共和國有一家公司生產(chǎn)出了第一臺名叫混凝土泵車，這是設計上的又一次進展性的突破，對于機械技術(shù)行業(yè)來說。但鑒于其它因素，直到1977年，這種混凝土泵車的使用才出現(xiàn)在德國以外的其它國家。今天混凝土泵車在機械技術(shù)市場上基本已占據(jù)牢固的地位，就數(shù)據(jù)來看，它的銷量在這些年依然保持了持續(xù)性的增長。如果把混凝土泵車與混凝土泵車作為比較，可以看到優(yōu)勢與劣勢并存，接下來簡要說明。 國外混凝土泵車的發(fā)展似乎一直領(lǐng)先于我們的國家，這并不是我們技不如人，也不是我們不想發(fā)展，而是由于我們發(fā)展混凝土泵車行業(yè)的時間要比國外慢了很多時間，雖然我們在以最大的努力來進行追趕，但是時間上面的差距依舊很難追上，但是我們所研究的混凝土泵車與國外研究的距離越來越近。由于國外科學家們的思想比我們要先進的多，所以在科研方面我們對他們也望塵莫及。早在20世紀80年代的時候，美國的sdrd公司就在混凝土泵車的領(lǐng)域方面取得非常巨大的成就，在他們所研究的混凝土泵車當中，不僅僅是它的外觀以及性能能夠令我們贊嘆，最為重要的就是它的實用性能，簡單的人性化設計，是我們需要多少個日日夜夜才能夠追趕上的。直到2010年的數(shù)據(jù)顯示，在國外混凝土泵車銷售數(shù)量已經(jīng)超過了200萬臺，這個驚人的銷售數(shù)量是因為他們的產(chǎn)品是值得世界肯定的，與此同時，他們對于混凝土泵車的研究依舊沒有止步的意思，還是繼續(xù)艱苦卓絕的研究著。 國外的迅速發(fā)展我們感同深受，不管是機械科研技術(shù)方面的發(fā)展還是普通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會領(lǐng)先于我們東方國家，他們對于機械方面的研究可謂是瘋狂與著迷。直至2012年以后，他們對于混凝土泵車的研究速度是如日中天，更新?lián)Q代的速度也越來越快。至今日，我們對于混凝土泵車的研究方面已經(jīng)與西方國家相差較多，所以國外混凝土泵車的研究發(fā)展與銷售狀況讓我們嘆為觀止。 這并不是我們在身體上有所欠缺，而是國外率先發(fā)展工業(yè)革命，在他們工業(yè)革命的時候，我們還在馬背上打天下，但是由于現(xiàn)在的顯著成就，所以我相信不管未來多么艱難我們會趕上他們的技術(shù)，甚至超越他們。 1.4實現(xiàn)方法以及預期目標 所需要的條件： CAD軟件、各類與混凝土泵車設計相關(guān)的文獻資料以及一些重要的設計參數(shù) 混凝土泵車設計過程中所遇到的困難： 剛上來對這個課題的題目還感到很陌生，一時還不知道怎么開始去查閱文獻資料和計算尺寸，都不知道怎么去構(gòu)想一個模型，沒法把它用作圖軟件先畫出來。由于對設計內(nèi)容的了解不夠，往往在計算過程中會出現(xiàn)一些難解的疑問。再加上對軟件熟悉度不高，因此在使用作圖軟件時對零件進行繪畫并裝配和運動仿真的過程當中也出現(xiàn)了不少問題 應當如何解決在設計過程當中遇到的困窘： 如果在設計中遇到困難，先不要急，自己獨立先想一下問題，再到網(wǎng)上搜索問題，或許可以得到解決的辦法。在作圖方面，通過網(wǎng)上學習CAD軟件操作視頻，可以更好的操作作圖軟件。如果查詢資料的話可以在知網(wǎng)或者圖書館查閱大量與本設計相關(guān)的資料文獻，并且通過所學的知識，自己制定一套設計步驟計劃，比如對電機型號選擇，對結(jié)構(gòu)進行設計，重要部位進行受力計算，選擇傳動副，對零件繪制并完成裝配總圖，并用CAD運動虛擬仿真部分讓其運動起來。如果期間碰到自己難以解決的問題，可以去請教導師，聽取導師的意見，并寫好論文 38 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計的概述及方案設計 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設計的概述及方案設計 2.1混凝土泵車的基本機構(gòu) 雖然混凝土泵車的泵送機構(gòu)的種類非常的多，但是它們基本的機械部件及其原理都是差不多的。 圖2.1混凝土泵車泵送系統(tǒng)簡圖 ( 2.2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案設計 方案1：使用活塞式混凝土泵的泵送系統(tǒng)? 圖2.2活塞式混凝土泵這種設計是作為一種比較早期的混凝土泵。因為泵送的壓力高，輸送的距離也比較遠，并且操控起來非常的簡單方便這些原因，所以應用的最范圍最為廣泛。 圖2.2活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)原理圖 方案2：使用擠壓式的混凝土泵送系統(tǒng) 圖2.3擠壓式混凝土泵的它的工作過程類似于擠牙膏。因為泵室里面有橡膠管以及滾輪架這些東西的緣故，在滾輪架轉(zhuǎn)動工作的時候，會通過擠壓橡膠管內(nèi)的混凝土把它壓出，它最為適合在小石子混凝土急砂漿的泵送這種工作情況 圖2.3擠壓式混凝土泵送系統(tǒng)原理圖 方案3：使用壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng) 圖2.4壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng)，此種系統(tǒng)使用繁瑣而且對壓縮空氣輸送罐使用成本高，所以不考慮此種系統(tǒng)。 圖2.4壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng)原理圖 通過以上對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案比較以及對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式的分類，使用液壓活塞式泵送系統(tǒng)。 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設計 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設計 基本的參考數(shù)據(jù)是混凝土泵車泵送系統(tǒng)的基本技術(shù)數(shù)據(jù)，它是按照混凝土泵車泵送系統(tǒng)的使用以及構(gòu)造種類規(guī)定的。它反映出了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的工作能力以及特點，基本上決定了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的輪廓尺寸大小以及主體總質(zhì)量等。 3.1混凝土泵車的液壓系統(tǒng)設計 通常來說混凝土泵車的工作機構(gòu)是通過泵送機構(gòu)、S閥及料斗等攪拌裝置組合而成的，有些混凝土泵的清洗系統(tǒng)也會使用液壓來進行傳動，所以在液壓系統(tǒng)當中還可能包含清洗系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應該具備有以下的功能： (1)混凝土泵送油缸應該能夠同步并且交替循環(huán)地進行推送和抽吸兩種工作的情況； (2)在工作的時候，兩個主油缸活塞行程是不會發(fā)生改變的，但是在混凝土的輸送高度不一樣的時候，活塞的行程應該能夠進行調(diào)整； (3)應該確?；炷粮缀蚐分配閥之間的配合非常的良好； (4)主油缸和閥缸應該具有靈活快速的自動換向功能，從未才能夠保證輸送能夠自動進行循環(huán)； (5)攪拌系統(tǒng)在遇到異常阻力的時候，應該具有能夠自動反向旋轉(zhuǎn)功能，這樣攪拌葉片就不會發(fā)生卡死不工作的現(xiàn)象； 3.2 混凝土泵液壓系統(tǒng)總體分析 圖3.1 液壓系統(tǒng)圖 ( 混凝土有著不一樣的工作原理，再加上它不一樣的結(jié)構(gòu)形式，因此它的液壓系統(tǒng)種類比較多。根據(jù)它們不一樣的工作情況可以分為下面幾種回路：開式系統(tǒng)回路、閉式系統(tǒng)回路以及和混合系統(tǒng)回路。 3.3分配S閥的設計 混凝土泵的核心機構(gòu)就是這次設計的分配閥，分配閥比較的脆弱，也是最脆弱的一部分，但作為協(xié)調(diào)各個部件運動的機構(gòu)，它被放置在集料斗、混凝土缸和輸送管三者之間。它們還有多種形狀類型：比如蝶形分配閥、S型管閥、C形擺管閥、擺動裙閥。 圖3.2 S閥的基本機構(gòu)示意圖 在料斗的前后方都可以放置擺動油缸。S閥的閥體擺動是后置式擺動油缸通過擺動軸水平深入料斗中連接而成，但是混凝土的流動會被影響，因為擺動軸和閥體會連接形成屏障，從而減低泵的吸入效率；前置式擺動油缸就會去掉了擺動軸及其支撐、繃得稀料性能大為提高，而且安裝起來更加的簡單方便。 3.4 料斗機構(gòu)的設計 料斗又被我們稱做集料斗，它的內(nèi)部由攪拌裝置構(gòu)成。作為混凝土泵的盛料器，它主要的功能如下： (1) 能夠在中間起到一定的調(diào)節(jié)作用。 (2)能夠有效的減小混凝土的離析現(xiàn)象，并且提高混凝土的流動性。 (3)能夠起到向分配閥和混凝土缸送料的作用，從而提高混凝土的吸入效效率。 料斗如圖所示: 圖3.3 料斗的結(jié)構(gòu)示意圖 3.5 攪拌機構(gòu)的設計 攪拌裝置包含了攪拌軸部件、攪拌軸承以及其他密封件的部分，如圖所示 圖3.4 攪拌裝置示意圖 攪拌軸放置于料斗內(nèi)。攪拌軸的橫截面的外形有圓形和方形兩種形狀，和攪拌葉片之間如果使用了不可拆的連接，那么就沒有太大的差異；而如果使用了可拆連接，那么方軸就要比圓軸要更加的方便。 3.6 擺搖機構(gòu)的設計 擺動系統(tǒng)的主要組成元件：恒壓泵、單向閥、調(diào)速閥、電液閥、溢流閥、球閥、壓力表、蓄能、擺動缸、過濾器、被壓閥。 開式液壓系統(tǒng)是混凝土泵的主流擺動系統(tǒng)，它有兩種不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，有使用齒輪泵和恒壓泵兩種方式。 圖3.5擺動系統(tǒng)原理 齒輪泵擺動系統(tǒng)的工作過程是用泵供油再通過單向閥進入到蓄能器中，在蓄能器的壓力達到溢流先導閥設定的壓力之后，溢流先導閥會先行打開，然后溢流缺卸荷閥打開，油泵中的油在低壓力下進入冷卻器流回油箱里面。 恒壓擺動系統(tǒng)原理就是當壓力達到系統(tǒng)設定值之后，壓力作用于恒壓泵的伺服閥上面，從而讓恒壓泵斜盤到零位，就不會發(fā)生排油的現(xiàn)象，壓力就會保持在系統(tǒng)設定值，等到下次擺動蓄能器中的油沖擊，系統(tǒng)的壓力會隨之下降，恒壓系統(tǒng)的伺服閥便開始工作從而讓斜盤離開零位，通過排油來供給蓄能器充足的動力。 圖3.6齒輪泵擺動系統(tǒng)變化圖 圖3.7恒壓泵擺動系統(tǒng)變化圖 從上面的分析中可以看出，兩種系統(tǒng)最后達到的效果是基本上是一樣的。 3.7 混凝土泵送機構(gòu)泵缸的設計 混凝土泵的執(zhí)行機構(gòu)是泵送機構(gòu)，通過油缸的來回反復的交替動作，它能夠把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，從而讓混凝土克服輸送缸中的高阻力輸送到澆筑目標。它主要是由油缸、混凝土缸和洗滌室等三個部分組合而成的。 主液壓缸主要是由氣缸體，氣缸活塞，活塞桿，氣缸蓋和緩沖裝置這些部件組成，主液壓缸用于通過液壓驅(qū)動混凝土油缸活塞做往復運動。為了能提高它的耐磨性和延長它的使用壽命，液壓缸由無縫鋼管制做而成，內(nèi)壁鍍鉻。主液壓缸內(nèi)的活塞和活塞桿分別由球墨鑄鐵和碳鋼制成。在液壓缸的內(nèi)壁上有活塞的兩個支撐環(huán)壓。通常在其表面上鍍硬鉻層能夠提高活塞桿的耐磨性和耐腐蝕性。保險杠設置在活塞的末端并具有圓弧表面。當活塞移動到端子時，碰撞塊的弧形表面推動導閥的頂針(即導閥的閥芯)，并實現(xiàn)換向閥換向控制以使活塞反向運動。 除了以下要求之外，還可以根據(jù)需要選擇液壓缸的一般結(jié)構(gòu)。 液壓缸的行程長度應大于工作行程，因為要讓混凝土活塞和連接器完全縮回到洗滌室中， 為了避免反向沖擊，可以在液壓缸的端部添加緩沖裝置。 通常選用法蘭來連接液壓缸與洗滌室，不僅要保證連接精度，而且還要具有良好的匹配精度，與密封圈一起防止漏水。 應在液壓缸的活塞桿上設置一個止動器，以防止混凝土活塞在工作狀態(tài)下退回洗滌室。當活塞行程延長時，活塞頭將接觸止動器并發(fā)出油溢出，應及時調(diào)整。 泵車具有各種結(jié)構(gòu)，例如半開式，半開式和銷型。一般來說，設計應該滿足準確的進度，方便的裝配和拆卸，以及防銹的要求。 在行程控制機構(gòu)中，如果使用電動行程限位開關(guān)，則應在活塞桿上設置接觸塊。如果使用電動行程閥，則在液壓缸的氣缸蓋上設置凸起或撞錘;它上面應該有一個控制油孔。 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計與校核 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計與校核 傳輸動力裝置是將動力傳遞給工作設備，是混凝土泵車泵送系統(tǒng)的最為重要的組成部分。保持準確的傳輸動力比，穩(wěn)定可靠，工作效率高，是選用傳輸動力種類的重要標準。 4.1 軸的結(jié)構(gòu)設計 4.1.1 軸的設計 (1) 設出軸的材質(zhì) 按照相關(guān)引用書本[1]中表格6－1設出45號鋼，需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。 (2) 最小軸徑的預設 按照相關(guān)引用書本[15]中表格6－2，取A0＝105，按照 公式: mm (4.1) 式子里， n1—— 軸的轉(zhuǎn)速 ，940r/min P1—— 軸傳遞的功率 , 1.47kw ｄmin—— 算出截面處的軸的直徑 把數(shù)據(jù)代到式子算出：ｄmin≥105*31.47940=112.2mm 輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑ｄ1-2，所以我們需要同時設得數(shù)據(jù)聯(lián)軸器的型號，是為了能夠讓所選的軸的直徑ｄⅠ–Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑互相的適應。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距為Tca=KAgT1,找到表格15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，所以選取為Ka=1.3，那么: Tca=1.3*14.93=19.409Ngm 按照計算轉(zhuǎn)距Tca應該比聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩要小的條件，查標準手冊(GB5843-86)設出YL4型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑為ｄ1=22mm，所以選取 ： ｄⅠ–Ⅱ =22mm,半聯(lián)軸器的長度L=52mm。 (3) 每一段的直徑和長度按照軸向定位的要求來確定軸 選擇軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在前面分析比較，現(xiàn)在假設出來的方案請參請參見圖的裝配方案。 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求，1-2軸段右端制出一軸肩，所以選取為=28mm，左端使用軸端擋來進行定位，按軸端的直徑選取擋圈 ( D=30mm，半聯(lián)軸器和軸配合的轂孔長度為=52mm,確保軸端的擋圈只會壓在半聯(lián)軸器的上面，而不會壓在軸的端面上面，所以1-2段的長度應該要更加的短一些，所以選取為=50mm. 2) 一開始選擇滾動軸承，設出單列圓錐滾子軸承，因為軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，參照的工作要求需要按照=28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步設得數(shù)據(jù)標準精度級的單列圓錐滾子軸承30207，其尺寸為d×D×T=35×72×18.25mm， 所以==35mm。 3) 已經(jīng)求得蝸桿喉部齒頂圓的直徑為=45mm，最大齒頂?shù)膱A直徑為=53.8mm，蝸桿螺紋部分的長度為L=59mm，蝸桿的齒寬為=53mm，所以取=68mm，=53.8mm，=45mm，=42mm。 4) 軸承端蓋總的寬度是20mm，所以應當選取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離為l=20 mm， 所以選取=40mm. 5) 應當讓箱體內(nèi)壁凸臺之間距離略大于蝸輪的最大直徑，是為了避免蝸輪和箱體內(nèi)壁的發(fā)生干涉的現(xiàn)象，選取內(nèi)壁的距離為=175mm考慮到箱體的鑄造會出現(xiàn)一定的誤差，在確定滾動軸承位置的時候，應距箱體內(nèi)壁一段距離S 選取S=8mm(請參見圖)。 6) 在3-4和7-8軸段應該都裝一個濺油輪，外觀形狀請參請參見圖，選取它的長度為L=27.75mm。 所以，可求得： L3-4=L7-8=18.25+27.75=45mm L4-5=L6-7=L'-(68+27.75*2-8*2)2=33.75mm 到了這里，已初步確定了軸每一段的直徑以及長度。 (4) 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器和軸的周向定位都使用了平健聯(lián)接。按通過手冊找到并且設得平鍵截面是mm(GB／T1095--1979)，這個地方選軸的直徑尺寸大小的公差為m6。 4.2軸的校核 4.2.1軸的強度校核 (1) 制定軸的草圖 在確定軸承支點位置時，從相關(guān)引用書本[12]設得a值，單列圓錐滾子軸承，30207型設值，a=16mm，所以，作為簡支梁的軸的支撐跨距 =(20+43.75+34)+(20+43.75+34) =97.75+97.75=195.5mm (2) 算出軸所承受得力： Fti=2T1d1=2*14.93*10340.534=736.67N Fai=2T2d2=2*492.74*103159.466=6179.88N Fr1=Fa2tgα=6179.88*tg24°=2751.46N (3) 算出支點反力： 水平反力：FNH1=FNH2=368.335N 垂直反力： FNV1=Fr1*97.75+Fa1*d12195.5 (4.2) =2751.46*97.75+6179.88*40.5342195.5=2016.38N Fnv2=Fr1*97.75-Fa1*d12195.5 = 2751.16*97.75-6179.88*40.5342195.5=735.08N (4) 算出彎矩，畫出彎矩圖： 水平彎矩： MH=FNH1*97.75 =368.335*97.75 =36004.75Ngmm 垂直彎矩： MV1=FNV1*97.75 =2016.38*97.75 =197101.145Ngmm MV2=FNV2*97.75 =735.08*97.75 =71854.07Ngmm 合成彎矩 MC左=MH2+MV12 (4.3) =36004.752+197101.1452 =200362.68Ngmm MC右=MH2+MV22 =36004.752+71854.072 =80370.08Ngmm (5) 扭矩圖： 按照相關(guān)引用書本[2]中表格6－18 找到并設得折算系數(shù) αt1=0.59*14.93*103=8808.7Ngmm (6) 校核軸的強度 從相關(guān)引用書[2]中表格15-1找到并設得： [σ-1]=70MPa σca=M1+(αT1)2W (4.4) =200362.682+8808.720.1*35.0473 =46.59MPa ，強度足夠。 圖4.1 軸的強度 4.3滾動軸承的選擇及校核 4.3.1 滾動軸承的選擇及校核 (1) 軸承的徑向載荷式子如下： FrA=FNH12+FNV12 (4.5) =368.3352+2016.382 =2049.75N FrB=FNH22+FNV22 =368.3352+735.082 =822.2N (2) 派生軸向力的計算 從相關(guān)引用書本[12]設出，，圓錐滾子軸承30207型的派生軸向力式子是： α=14o02，10，， e=1.5tgα=0.375 找到表格d=35mm時，e=0.37，y=1.6； 故 Fd1=FrA2*1.62049.752*1.6=640.55N Fd2=FrB2*1.6822.22*1.6=256.94N Fd1+Fae=640.55+6179.88=6820.43>Fd2 所以，軸承2受壓。 則： Fa1=Fd1=640.55N Fa2=Fae+Fd1=6179.88+640.55=6820.43N (3) 算得當量動載荷 Fa1FrA=640.552049.75=0.3125e 所以，對于軸承1. x=1 ， y=0 P1=FrA=2049.75N 對于軸承2 x=0.4 ， y=1.6 P2=0.4*FrB+1.6Fa2 =0.4*822.2+1.6*6820.43 =11241.568N (4) 驗證軸承壽命 從相關(guān)手冊[5]設出，c=51.5KN ε=10/3 n=940r/min Lh=10660ng(CP)ε (4.6) =10660*940*(51.5*10311241.568)103 =2831h 故，經(jīng)以上驗證，軸承壽命合格 。 4.3.2 軸承的校核 (1) 求徑向載荷 FrA=FNH12+FNV12 =2634.942452.472 =2673.55N FrB=FNH22+FNV22 =3544.92+2298.992 =4425.12N (2) 算得派生軸向力 從相關(guān)引用書本[12]設出，，圓錐滾子軸承30212型的派生軸向力式子如下： e=1.5tgα α=15°06′34" e=1.5tgα=1.5*15°06′34"=0.4, y=1.5 故 ： Fd1=FrA2y=2673.552*1.5=891.18N Fd2=FrB2y=4225.122*1.5=1408.37N Fd1=Fae=891.18+736.67=1627.85N>Fd2 則：軸承2受壓 所以，F(xiàn)a1=Fd1=891.18N Fa2=1627.85N (3) 算得當量動載荷 Fa1FrA=891.182673.55=0.33 T 所以可以選用鼓形齒式聯(lián)軸器。 5 結(jié)論 5 結(jié)論 在大學的學習生涯中，我學會了很多事，對此我也感觸良多?；匮弁ミ@四年的經(jīng)歷，我突然覺得所有的事情都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學四年真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學四年所學的知識都承載在這邊設計當中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我無愧于大學四年所學的專業(yè)知識。真的希望時光不要這么那么快的流逝，可是到了現(xiàn)在，我們也只能一心一意的撲在我們的畢業(yè)設計之上，歡樂與苦難的點點滴滴也慢慢浮現(xiàn)在我的眼前，為大學四年畢業(yè)結(jié)束而快樂，為逝去的大學四年時光而苦悶。此時的我也是感慨外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導老師，對于這次設計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設計模型的制作，我還需要照顧對于這次設計覺得完不成的小組成員，在他們揚言要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導老師之外，遇到不懂得我還會向上一屆畢業(yè)的學長請教，經(jīng)過這幾個月不斷地努力，最終完成了這次的畢業(yè)設計。 我們這次的設計主要設計了四個章節(jié)的內(nèi)容：所寫的第一章主要是介紹了國內(nèi)外混凝土泵車的發(fā)展現(xiàn)狀以及今后機械發(fā)展的趨勢；所寫的第二章主要是對混凝土泵車進行了深入而準確的分析，從而確定了混凝土泵車的結(jié)構(gòu)、設計方案以及機械的主要結(jié)構(gòu)；第三章主要對混凝土泵車的液壓系統(tǒng)進行設計；第四章主要對混凝土泵車的結(jié)構(gòu)進行設計與校核。 看整個畢業(yè)設計的設計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設計的過程當中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設計存在著很多的缺點與不足，在做完這次的設計之后，學無止境的含義從我的腦海里面回蕩而起，堅持和努力是相輔相成的，只有不間斷的激勵與提醒自己，才能夠獲得更好的收獲。 參考文獻