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毕业论文-自卸车液压系统改装设计.doc
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1、 自卸车液压系统改装专 业 机电一体化 作者姓名 王百当 指导教师 王飞 定稿日期:2024年06月13日 自卸车液压系统的改装摘 要随着国民经济的不断发展,人类科学技术越来越先进,各个科目都有了巨大的进步,越来越多的科技被人们用来代替完成比较艰苦、危险、精细的工作,机械就是其中的一种。论文首先介绍了自卸车的发展概况,然后又简述了自卸车液压系统的工作原理,提出自卸车后门不能正常打开这一问题。本文就自卸车后车门不能正常打开这一问题进行了详细分析,从液压系统和结构上进行改造设计。这种方法通过改变换向阀、气操纵阀、主油缸换向阀及专用的顺序阀,采用新的阀体及结构,来改变液压系统的工作情况,从而达到液压
2、系统安全联锁,最终解决后门不能正常打开现象。关键词:自卸车;液压系统;改造;换向阀AbstractAs the national economy development, human science and technology are becoming more and more advanced, subjects have great progress, more and more technology is being used instead of people finish is more difficult dangerous delicate work, machinery i
3、s a kind among them. It firstly introduces the development situation of tipper, and then briefly dump the working principle of the hydraulic system, and puts forward the back door cant open this tip truck normal.In this paper, dump truck rear door cannot be opened normally this problem in detail, fr
4、om the hydraulic system and structure transformation of design. This method through change valve, gas control valve, a main oil cylinder valve and special valve, adopting a new body and structure, and to change the hydraulic system work, achieve the hydraulic system safety interlock, ultimately solv
5、e the abnormal phenomenon of the back door open.Key Word:Dump truck ;Hydraulic system ;Reform;Reversing valve目 录摘 要IAbstractII第 1 章 前言1第 2 章 自卸车液压系统状况52.1 自卸车举升机构液压系统的工作原理52.2 自卸车液压系统的不足之处6第 3 章 自卸车液压系统的改进及分析73.1 自卸车液压系统的改进思路73.2 自卸车液压系统的改进线路图83.3 改进后的的液压系统结构及原理83.3.1 液压系统的组成83.3.2 更换元件的介绍93.3.3 液压、
6、气控原理153.3.4 后门开启锁紧装置163.4 新设计的液压系统结构及原理173.4.1 气 、液压系统原理173.4.2 工作原理18第 4 章 结论与展望194.1 结论194.2 展望19参考文献20III新疆工业高等专科学校|机械工程系 自卸车液压系统的改装第 1 章 前言随着国民经济的飞速发展,国家投入到基础设施力度加大,带动大批民营企业投入到基础设施的建设中,在市场经济的推动下,大批生产企业投入自卸车的改装行业,特别是在前顶自卸车汽车理念引入国内,对自卸车的市场推广更加起到了显著作用。世界上较有实力的载货类自卸车制造公司基本上都在欧洲和美国。自世纪年代初期,我国就开始与西方的卡
7、车公司建立合资企业,以快捷提高汽车财产基础。其中最突出的早期合资伙伴是依维柯、雷诺、奔驰、斯太尔和Tatra接下来大多数汽车零部件制造商也开始建立合资企业,包括伊顿、ZF公司、康明斯发动机公司、ArvinMeritor,Bosch和依维柯子公司。 目前,我国这些合资品牌中期产品主要分为三大类:第一类、配件基本依靠进口产品定位国内高端市场,突出产品的可靠性、承载性、耐久性,这类车型的主要特点是动力系统、制动体系、转向体系的关键零部件为外洋进口,一般售价在万元以上,比如东风天龙、华菱星凯马等,其目标市场次要是西方市场或国内进口品牌的使用者、搅拌车、泵车等改装车用户、省际长途物流车用户等。第二类、占
8、据技术制高点产品定位国内高端市场,突出产品的技术性、舒服性、安然性、轻量化、节能化,那类产品的配放特点是主要零部件分成采用国内件,如氛围悬挂、AMT(主动变速箱)、ABS、ASR、TPMEBL、电控门窗、电控后视镜、GPS、CAN分线技术等,售价正在万元之间,如HOWOA7、解放J6等。第三类、产品的高性价比。产品定位国内外高端,突出国产产品的高性价比、可靠性、稳定性、承载性,那类车型的配放特点是动力系统、传动体系、制动体系、转向体系等均选用国内最优质零部件,好比合资品牌发动机(上海日野系列、康明斯、雷诺系列等)、合资品牌变速箱(如伊顿、杭州ZF等)、合资品牌汉德车桥、国产ZF8098转向器、
9、合资品牌的制动组件等等。就全球环境来看,实用自己研发的发动机已经成为国内外的一大特点,大寡、日野、日产、依维柯、福特、戴姆勒、曼、沃尔沃等汽车巨头都拥有自己相当规模化的发动机厂。国内载货类自卸车企除了规模较大的企业如一汽、东风、重汽、陕汽、上汽依维柯红岩等自己生产发动机,其它车企都需要外购相配套的发动机。未来自己做发动机是一个必然的趋势,更是中国车企做大做强的标记。矿山自卸车市场需求量正在不断地加大。近年来,国度经济发展的历程外,能源开采、基础设施的建设、物流运输、军队建设等方面都必要大量的矿山自卸车来满足我国各行各业的必要。特别是正在矿藏开采、大型施工工程方面,满承载力更强、载重量量更大、更
10、经济高效的特点。矿山自卸车的长处就是马力强劲,承载威力大,坚忍耐用,它的驾驶室只有一侧,虽然不够豪华,但它主要侧重于大吨位、大马力、爬坡度(爬坡理论数值是)和坚忍耐用性。车厢底板和边板都是简直和坦克厚度正常的锰钢一般。能够蒙受几吨重矿石的高距离砸压。很多人错误的以为矿山自卸车耗油相对大,理论值是百公里()油以上,但其载重量倒是普通重卡的几倍。一辆矿山自卸车的运载能力相当于五辆的普通自卸车。正在燃油紧缺的背景下,矿山自卸车绝对是今后矿山和工程运输的发展趋势。随着经济的发展,能源勘察力度的不断提高,国家级大工程大建设的动工,矿山自卸车一定是公路重卡发展的新趋势!相比其矿山自卸车,普通类自卸车发展对
11、政策的敏感性较强,每次国家宏观调控政策的出台,几乎都会影响自卸车的发展(多数起抑制作用)。按照目前市场的情况,自卸车未来发展面临新的变革,包括如何按照标准法规造车,如何满足国家产业政策要,生产企业如求何在竞争中发展壮大,如何更好的为用户创造更大价值,等等。、产品结构应随形势不断变化工程土方用,垃圾渣土清运用,加上矿用等等,自卸车类型细、品种多、用途广。加强交通与城镇基础设施建设,大型工程项目不断上马,为大型自卸车发展创造了时机,新农村建设,散货运输等,为中轻型自卸车市场提供了空间,矿用自卸车等特种自卸车也在各自领域发挥着不可替代的作用,国内持续利好的创业投资环境,客观上也推动了自卸车产业的发展
12、。近几年,卡车和专用汽车企业纷纷参与国际市场竞争,如自卸车、半挂车等产品进去欧、美、日,出口东南亚,中东,非洲等市场,国内专用车企业借助国际交流与合作,引进了一些先进技术和经验,提升了产品层次。例如,工程自卸车举升油缸,国内传统的腹(中)置式正面临着欧洲广泛采用的前置式越来越多的挑战。未来发展中,普通自卸车的需求或许会随着基础设施的不断完善而逐渐减少,但是,具有特别功能的自卸车的需求量会继续增加。相关部门预测,“十二五”期间自卸车需求量会逐年增长,同时大吨位自卸车销量仍会明显上升。企业要结合自身条件、市场需求和未来趋势统筹等考虑自卸车产品结构的调整。2、产业发展应适应国家政策法规要求 自卸车大
13、部分由专用汽车企业生产(改装)。根据2004年版汽车产业发展政策,专用汽车企业建厂审批权限自2004年开始下放,即投资生产专用汽车的项目由省级政府投资管理部门核准后报国家发改委备案即可,同时要求专用汽车生产企业注册资本不得低于2000万元,而且要具备产品开发的能力和条件。实际上,此要求非常笼统。本来自卸车技术门槛就比较低,已导致国内生产企业偏多,如果再降低生产准入门槛,带来的则是生产企业更多。“十二五”期间国家审批的200家专用车企业中,就有不少可以生产自卸车。目前我国普通自卸车产能过剩、竞争进一步加剧,“重经营轻技术”现象比较普遍。2006年12月国家发改委发布的关于汽车工业结构调整意见的通
14、知提出:“鉴于普通半挂车、自卸车、罐式车、厢式车和仓栅式汽车的产能已经过剩,对申请新建生产上述产品的企业,2年内暂不受理”。此举对自卸车企业的无序扩张起到抑制作用。近几年,自卸车市场虽然还处于上升趋势,但不能因此就放宽生产准入门槛,所以,许多较为正规的大型企业希望通过限制有关新生企业和新生项目,来避免行业恶性竞争,推动行业健康发展。我国在制定专用汽车行业相关政策时,一般把专用汽车生产企业划分为运输类专用汽车生产企业和作业类专用汽车生产企业,而自卸车介于两者之间。相关政策鼓励运输类专用车(包括自卸车)企业向集团化、规模化发展,作业类专用汽车向系列化、深度化、个性化、高附加值发展。3、研发水平应立
15、足现实、长远计议 总体上讲,目前我国自卸车技术与发达国家相比还处于较低水平,可以说,多少年来自卸车技术一直没有多大突破,主要表现在材料、结构、工艺、技术含量、耐久性、舒适性乃至安全性等方面,大多表现为“傻大苯粗”形象。近年来,国内自卸车货箱突然“翘起”事件不断发生,应引起生产企业足够重视。前几年,赶上国家基础建设大发展,市场对自卸车可以说是“饥不择食”。现在,用户会以更加挑剔的眼光来选择较好的产品,至少在舒适性、操控性等方面有更高的要求。近年来,在国家明确提出“节能减排”的大背景下,从国家角度和用户使用角度综合考虑,自卸车既要进一步提高对各种恶劣环境的适应能力,又要对保护公路和环境做出积极贡献
16、,同时通过提高研发水平,改善驾驶环境,提高安全性,为用户创造更多价值。第 2 章 自卸车液压系统状况2.1 自卸车举升机构液压系统的工作原理自卸汽车举升机构液压系统由举升油缸、取力器、油泵、液压限制阀、限位阀、操纵系统和管路组成。倾斜机构液压系统工作原理如下: (1)准备 先使自卸汽车处于驻车制动状态,并将变速器置于空挡,转阀手柄置于初始位置。启动发动机后,踩离合器结合取力器使油缸进入工作状态。此时液压油经过油泵、单向阀,液压换向阀流回油箱。(2)举升 将转阀手柄逐渐向上转到关闭转向阀来的高压油,经分流体后分别进入左、右油缸,从而实现举升动作。当油缸举升到最大行程时拔动限位阀,将高压油路与回油
17、路接通而卸荷,举升停止,货箱处于举升最高位置。(3)保持 将转阀手柄置于“保持举升区间”,同时切断取力器,停止油泵工作。此时压力油被锁止在油缸内。可以按需要使货箱处于任意位置举升。(4)降落 当转阀手柄推至慢落位置时,回油路则全部打开,从而实现货箱的缓慢降落;当转阀手柄推到底时,回油路则全部打开,油缸下腔油液经分流体向油箱快速回油。 自卸汽车的自动举倾货箱是靠专用举倾机构实现的。目前在大吨位的自卸汽车上,广泛采用液压举倾机构。它主要由举倾油缸、操纵阀、举倾控制阀、限位阀及举倾油泵等总成组成。举倾机构的举倾是依靠举倾油缸的升降来完成的。举倾油缸的工作由操纵阀控制,而操纵阀由驾驶员操纵,为限制货箱
18、的最大倾角,并使货箱能根据需要稳定在某一倾斜的位置上,在液压系统中设有限位阀。在有些带有液力转向助力装置的自卸汽车上,因为举倾机构上只是停车情况下使用,所以还利用其转向油泵与举倾油泵共同为举倾机构的液压系统泵油,以获得更多的工作油流。举倾时,切断转向油泵与转向加力器之间的通路,使转向油泵输出的油液经加力阀也用于举倾油缸。2.2 自卸车液压系统的不足之处在我国,自卸车应用越来越广泛,车的设计也越来越高,但还有一些不足之处。自卸车的设计质量和综合性能如何,其评价的个主要标准就是液压举升系统。有很多自卸车在施工场地使用过程中曾多次出现举升时后箱板不能开启而造成驾驶室离地腾空的危险现象。由于后箱板的开
19、启锁紧为液压式,现对整个液压系统进行分析研究。第 3 章 自卸车液压系统的改进及分析3.1 自卸车液压系统的改进思路及改进线路图在上文中了解到自卸车车箱后门不能正常开启就会造成自卸车驾驶室腾空离地的现象,严重时还可能造成人员伤亡。我通过对自卸车液压系统及其相关器件的分析,假设出一种解决此问题的方案,这种方法就是通过改变换向阀、气操纵阀、主油缸换向阀及专用的顺序阀,采用新的阀体及结构,来改变后门不能按时正常开启和主举升缸始终处于工作状态从而造成液压系统回路设计无安全联锁的现象,进而防止此类安全事故的发生。下面就这一方法进行分析。通过对原有液压系统的分析,改进了部分液压系统元件和结构,改进思路线路
20、图如下 图3.1液压系统改造线路图3.2 改进后的的液压系统结构及原理3.2.1 液压系统的组成 该液压系统 主要由主举升缸、气控阀、齿轮泵、取力器、液压分配阀、顺序阀、限位阀、后门开启缸、后门锁紧缸、限流阀等组成 图3.2液压系统1取力器 2齿轮泵 3气控阀 4顺序阀 5液压阀 6限流阀 7主举升缸 8限位阀 9后门锁紧缸 1O后门开启缸3.2.2 更换元件的介绍(1) 换向阀工作与原理利用阀芯对阀体的相对运动,使油路接通、关断或变换油流的方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。 按阀芯相对于阀体的运动方式:滑阀和转阀 按操作方式:手动、机动、电磁动、液动和电液动等
21、 按阀芯工作时在阀体中所处的位置:二位和三位等 按换向阀所控制的通路数不同:二通、三通、四通和五通等。1、工作原理图a所示为滑阀式换向阀的工作原理图,当阀芯向右移动一定的距离时,由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔,液压缸右腔的油经B口流回油箱,液压缸活塞向右运动;反之,若阀芯向左移动某一距离时,液流反向,活塞向左运动。图b为其图形符号。 图3.3换向阀的工作原理2、 换向阀的结构 1) 手动换向阀 利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向。分弹簧自动复位(a)和弹簧钢珠(b)定位两种。 a)弹簧自动复位结构 b)弹簧钢球定位结构 图3.4手动换向阀 2) 机动换向阀 机动换向阀又称行
22、程阀,主要用来控制机械运动部件的行程,借助于安装在工作台上的档铁或凸轮迫使阀芯运动,从而控制液流方向。 图3.5机动换向阀3) 电磁换向阀 利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向。它是电气系统和液压系统之间的信号转换元件。 图a所示为二位三通交流电磁阀结构。在图示位置,油口 P和A相通,油口B断开;当电磁铁通电吸合时,推杆1将阀芯2推向右瑞,这时油口P和A断开,而与B相通。当电磁铁断电释放时,弹簧3推动阀芯复位。图 b为其图形符号。 图3.6交流电磁阀(二位三通)4) 液动换向阀 利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的。如图所示
23、,当压力油从K2进入滑阀右腔时,K1接通回油,阀芯向左移动,使P和B相通,A和T相通;当K1接通压力油,K2接通回油,阀芯向右移动,使P和A相通,B和T相通;当K1和K2都通回油时,阀芯回到中间位置。 图3.7液动阀(三位四通)5)电液换向阀 由电磁滑阀和液动滑阀组成。电磁阀起先导作用,可以改变控制液流方向,从而改变液动滑阀阀芯的位置。用于大中型液压设备中。 图3.8电液换向阀 (2)顺序阀的工作与原理顺序阀是在具有二个以上分支回路的系统中,根据回路的压力等来控制执行元件动作顺序的阀。 工作原理 顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按顺序动作的压力控制阀,如图3.9所示,它根据弹簧的预压
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