混凝土搅拌运输车传动装置的结构设计.pdf

务I 注 訇 化 混凝土搅拌运输车传动装置的结构设计 St r u ct ur e de si gn of t r an spor t c on cr et e m i xer s t r ans m i s si on equi pm ent 钱利霞，江玲玲 Ql AN L I x i a 。 J I ANG L i n g 1 i n g ( 重庆三峡学 院，万州 4 0 4 0 0 0 ) 摘要：本文介绍了混凝土搅拌车传动装置的主要结构特点和性能参数，对几个重要部件进行结构设 计，并对该传动装置的维护保养进行论述。该装置结构紧凑，运转可靠，输出扭矩大，噪音 低、维修率低，得到了众多用户的好评，与国外知名品牌相比，具有明显的性价比优势。 关键词：搅拌运输车；传动装置；减速机；行星传动；液压系统 中图分类号 ：T H 1 3 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 9 - 0 1 3 4 ( 2 0 1 1 ) 2 ( 上) - 0 1 5 4 -0 3 D o i ： 1 0 3 9 6 9 J i s s n 1 0 0 9 - 0 1 3 4 2 0 1 1 2 (E ) 4 9 0 引言 随着我国科学技术的发展和经济建设的高速 增 长 ，基 础 建 设 规模 不 断 扩大 ，混凝 土 的需 求量 越来越大 。为了把混凝土从混凝土搅拌站运送到 施工现场 ，混凝士搅拌运输车应运而生 ，且需求 量逐年增加，并且逐渐 向大型化重载型发展 。而 目前在 国内，小型轻载搅拌运输车搅拌筒的传动 装置主要采用定轴轮系和链传动开式减速装置， 结构庞大，输 出扭矩有限 ，无法满足快速 、高效 的大型建筑工地的需求 。中大型重载搅拌运输车 搅拌筒 ( 容量不小于7 m )的传动装置主要依赖成 套进 口减速机设备，成本高、维修不方便 ，制约 了搅拌运输车的发展 。为填补 国内无中大型重载 搅拌运输车搅拌筒传动装置 的空 白，现设计了一 台高性能的混凝土搅拌车传动装置的结构。 1 原理与主要性能参数 混凝土 搅拌 运输 车采 用主车 发动机 取 力方 式 ，液 压 系 统经 取 力器 取 出发动 机 动 力 ，经 泵 转 化 为液压 能( 流 量和压 力) ，再 经马达 输 出为机械 能 ( 转速和扭矩) ，通过YF F 9 行星减速机减速后为搅 拌筒转动提供动力。 主要性能参数为： 液压 泵的排 量 ：7 l c m r 液压 马达排 量 ：8 0 c m r 系统 额定压 力 ：4 0 MP a 系统 最高压 力 ：4 5 MP a 减速机 最大输 出扭矩 ：5 4 K Nm 减速机输 出转速范围：0 1 8 r m i n 减速机 速 比：1 3 5 3 液压马达最大输 出转速：2 5 0 0 r m i n ； 最大搅拌筒搅拌容量：9 m 减速机重 量 ：3 4 0 K g ( 不含 油 ) 加油量 ：1 1 5 d m 2 关键部件结构设计 2 1液压系统原理设计 如图1 所示，液压 系统采用闭式回路 ，由双向 变量柱塞泵和定量柱塞马达、冷却系统 等组成， 采用双泵供油 ，其中双 向变量泵进行容积式无级 调速，与之并联 成一体的辅 助泵一方面 向主回路 低压区补油 ，另一方面油路 进入泵和液压马达壳 体，经冷却器回到油箱 ，对工作 中的泵和马达进 行冷却保护 。为完成工作所需的性能 ，在主回路 中设置手动换 向阀，并在换 向阀操作手柄的面板 上相 应注明加料搅拌一搅动一停止一卸料四个具 体位置 ，使其调速操作 简单方便，动作灵敏 、工 作平稳性好。 图1液压 系统原理图 收稿日期：2 0 1 0 -1 1 - 0 4 作者简介：钱利霞 ( 1 9 6 4一 )，女，重庆忠县人，副教授，本科，主要从事机械设计及制造方向的教学与研究。 1 5 4 第3 3 卷第2 期2 0 1 1 2 ( 上 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m I 泣 匐 出 2 - 2 减速机结构设计 如 图2 所 示 ，Y F F 9 行星 减 速 机 是 混凝 土 搅 拌 运输 车 传 动 装 置 的 专 用设 备 ，采 用 两 级 行 星 传 动 减速，其中高速级为Nw型，由一对内啮合和一对 外啮合齿轮组成，把行星轮设计成双联齿轮，使 其 为 双 排 内外 啮 合 而 没 有公 用 齿 轮 ，实 现 减 速 比 1 9 5 ，NW型传动大，效率高，结构 复杂，加工难 度大 ， 但径 向尺 寸 显著 减 小 。低速 级 为NG W 型 ， 由 内外 啮合 和公 用行 星轮 组成 ，实现减 速 比6 9 4 ， 它的结构简单，工艺性好，然而传动 比小。Y F F 9 减速机 一方面 既满足 高性 能要 求 ，另一方面 具有 输 出扭矩 大 、承 载能力 高 、结构 紧凑 、重量轻 、可 靠 性高、噪音低、操作安全、易于安装维护等特点。 图 2 YF F 9 行 星减 速机 安装 不 意 图 2 2 1 减速机底座 安装 底 座 必 须 稳 固 可 靠 ，所 使 用 材料 的 抗 拉 强度不得小于4 0 0 N mm ，采用六套M2 0 的高强度 螺栓 螺 母 组 件 ，强 度 等 级 1 0 9 ， 螺栓 拧 紧扭 矩 为 58 0Nm 。 将搅拌筒和减速机安装在车架上时，必 须确 保搅拌筒和输 出法 兰的轴线沿轴线方向和垂直于 轴线方向上的偏摆角度不得超过0 5 。 减 速 机 安 装 好 后 要 求 焊 A 、 B 两 个 7 0 2 0 1 0 mm的挡块 。 2 2 2 输出法兰安装角度 随搅拌车搅拌筒容量的不同，须相应调 整输 出法兰和减速机底座间夹角。其中8 m 滚筒的最大 允许 角度 为 1 5 。，9 m 滚 筒 的最 大 允许 角度为 l 2 。 2 2 3减速机输出法兰的联接 搅拌 筒的 安装法 兰面 在螺栓 孔周 围的区域 与减 速机 输 出法兰 面必须 充分结 合 。搅 拌筒 与输 出法兰 安装联接面的加工精度及联接如图3 所示。要求减 速机输 出法 兰端 面对其 旋转 轴线 的跳动 量不允 许超 过 l mm。在装 配或维 修时 ，可 以采用三 个 自锁 螺栓 M 1 6 将输 出法兰与搅 拌筒 的安装 法兰 面顶开 。 图3搅拌简与输 出法兰安装联接面 2 2 _ 4 制动支架 和 吊耳 制动支架主要是在减速机运输和储存过程 中 保持输 出法兰与箱体成一定的角度，以保护输 出 法兰密封 圈不受破坏 。在减速机安装到搅拌筒及 底座前严禁拆下制动支架 ；一旦减速机被拆下 ， 必须重新装上制动支架 。吊耳仅在单独运输起 吊 减速机 时使 用 。 2 2 5加油和油位检查口 减速机每次加 油必 须加至溢 出加油 口为止 ， 第一 次加油 约需 要 1 1 5 d m 。液压油 型号 ： 重载 齿轮 油 ( 供参 考 ) ，可 根 据 用 户所 在 地 的天 气 情 况 对 型号 进行调 整选 用 。 2 _ 2 _ 6放油塞 和马达连接 口 减速机换油时，旧油从放油塞处放 出，放油 塞 的联接螺纹为M2 2 1 5 ，安装放油塞 的拧紧力 矩 6 0 Nm。 马 达 连 接 口 为 安 装 凸 缘 直 径 1 2 7 mm， 轴 端 为 花 键 ，其 尺 寸 为 1 6 3 2 径 节 ，2 1 齿 ， 螺钉 4 一 M 1 2。 【 下转 第1 6 6 页 】 第3 3 卷第2 期2 0 1 1 - 2 ( 上) 1 5 5 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 务I 8 化 6 )出错提示信息会出现在双屏 中间影响阅读 及操作 ； 7 )运行 图上六八节编组 的颜色与车次号 的 六 八节颜色 不一致 ； 8 )虚报警过多，系统大部分的报警信息都是 虚假 信息或重 复报警 信息 ； 8 )报警方式单一，系统只有视觉报警信息， 对于严重的报警建议改为视觉加听觉的报警： 9 )大厅光 线太暗 ，整体照 度太低 1 0 )大厅噪声过大，不利于沟通交流 5 结论 L S P 方法通过将系统属性和用户需求建立映射 关系，通过系统各个指标和方面满足用户需求的 程度来评估和分析系统的可用性，由于L S P 方法能 够有效地将系统的各个方面很好的结合 ，将主观 感受与客观数据相结合 ，能够得到较为理想客观 的结果。本文通过对地铁行车调度系统的逐层细 分，运用L S P 方法评估了地铁调度系统的可用性， 并发现 系统存在的可用性问题 ，对于指导地铁新 线设计 以及新 系统 的开发具 有一定 的指导 意义 。 由于L S P 方法自身的特点，它本身并不能确定 系统的各个指标之间的权重 ，必须借助A H P 的方法 或是专家的方法确定，因此也具有一定的局限性。 参考文献 【 1 】马文军世博效应带动上海地铁 日客流首次突破6 0 0 万人 次 DB OL h t t p ：# s o c i e t y p e o p l e c o mc n GB 9 7 7 3 4 1 1 6 6 5 4 6 9 ht ml ， 2 01 0 5 2 2 2 01 0 5 2 9 2 】李倩， 孙林岩， 无疆， 等 个人网上银行的可用性 测试与评价 【 J _ 工业工程 与管理， 2 0 0 8 ， ( 6 ) ： 9 9 - 1 1 3 【 3 】赵宇翔， 徐一新 高校 图书馆网站信 息构建的可用性研究 【 J 图书馆杂志， 2 0 0 9 ， 2 8 ( 1 ) ： 4 8 5 6 【 4 】王生 工业设计 中可用性工程 的应用【 D】 江苏： 江南大学， 20 08 盘 童 国 矗 国 出I 出 品 意 出离 品 矗 - 蠡 曼 蠡I 蠡 蠢蠡 矗出 童 蠡- 【 上接第1 5 5 页】 2 2 _ 7维修保养 1 )用户可以根据车辆不同的自身保养进行调整 换油，但必须做到：首次工作5 0 0 , I , 时后进行换油， 工作2 0 0 0 d , 时后进行第二次换油，以后每工作2 0 0 0 小时或每年一次换油，用户每次用油必须一致。 2 )油更换后在发动机停机时，检查减速机的 油位以确保油位达到要求。 3 )每次换油后检查所有联接螺栓，确保联接 紧固无松脱 。 4 )每月检查油位一次。 5 )定期用扭力扳手检查所有联接螺栓 ，确保 联接紧固无松脱。 6 )若需拆下减速机，所有的接头处必须安上 堵头或保护盖以防止灰尘进入减速机 。 3 创新点 i )行星传动装置代替普通定轴传动轮系，具 有体积小、重量轻、传动比大 、传动效率高、传 动功率大等特点，并且运动平稳、抗冲击和振动 的能力较 强 。 2 )行星架通过鼓形齿式联轴器与输出法兰连 接而实现浮动 ，达到均载的 目的，使各行星齿轮 均 匀承受载荷 ，由于行星架受力较大 ( 2 倍圆周 力 )而有利于浮动 ，行星架浮动不需支承 ，简化 结构 ，尤其有利 于多级行 星传动 。 1 6 6 1 第3 3 卷第2 期2 0 1 1 2 ( 上) 3 )行星轮轴承采用无内外圈式非标双排滚针轴 承，既节约了有效的空间又提高了轴承的使用寿命。 4 )采用空心输出法兰轴、调心滚子轴承实现 输 出法兰可以在 6 。范围内摆动，以缓冲车辆在 行驶中对减速机 的冲击力。调心滚子轴承作为主 要承载轴承，能够承受来 自搅拌筒的巨大载荷。 5 )采用碗型骨架密封输出法兰，一方面有效 防止润滑油泄漏 ，另一方面阻止外界粉尘、杂物 进入减速机内部。 4 结论 该 传 动 装置 的研 制 成功 对 国 内外 的混 凝 土搅 拌 运输车 行业产 生重要 的影 响。该产 品结构紧 凑 ，运转 可靠 ，输 出扭矩 大 ，噪音低 、维修率 低 。产 品投放市场 后 ，经 国 内多家知 名企 业试 用 ，其各项技术性能指标优越 ，部分指标已达 国 际先进水平，得到 了众多用户的好评 ，与国外知 名品牌相比，具有明显的性价比优势，是取代同 类、同级别进 口产品的最佳选择 。 参考文献 ： 【 1 】陈宜通 混凝土机械【 M】 北京： 中国建材工业 出版社， 2 0 0 2 【 2 】渐开线齿 轮行星传动的设计 与制 造【 M】 北京： 机械 工业 出版社， 2 0 0 2 【 3 雷天觉新 编液压手册 北京： 理工大学出版社 f 4 】成 大先 机 械 设 计 手册 化 学工 、 I 出版社 ， 2 0 0 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m