矿车装拆机设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械设计毕业论文：矿车装拆机设计含论文CAD图纸

矿车装拆机设计[毕业论文+CAD图纸]

矿车装拆机设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

矿车是煤矿运输中的主要运输机械,而矿车轮又是矿车的易损部件。目前很多矿厂对矿车轮的维修还靠人工来进行，不仅工作效率低，劳动强度大，而且废品率高。随着在我国矿业现代化的发展，这种原始的拆卸方法已不能满足实际生产的需要，各矿厂经常因损坏的矿车不能及时被修好而影响生产。因此，设计矿车轮对装拆卸机械具有重要的意义。本设计机型中将装轮与扒轮结合在一台机器上，既节约成本，又提高了机械的使用效率。设计中着重进行了螺母装拆机构的设计、装扒轮机构的设计、轮对固定机构的设计、提升机构的设计、液压系统的设计，同时对扒爪、夹爪、传动齿轮、液压系统等进行了必要的校核，进而实现了装拆轮对的功能。

关键词　矿车轮对；装拆机；机械

ABSTRACT

Tub coal truck is the major transport machinery ,mine truck is vulnerable in the most components of mine truck .At present, mine truck wheels were mended by workers ,which resulted in not only low efficiency, labor intensity ,but also the high rejection rate . As the development of our national modern mining industry ,the primitive method of demolition has been unable to meet the demand of production .Due to the frequent damage to the cub ,it has greatly influent on the production .So ,the design of the wheel are demolition and loader machine is of great signification .Design pay more attention on the machanism what demolition and loader the nuts ,the design of the wheel are demolition and loader machanism ,the design of mobile capture ,the design of lift machanism ,hydraulic system design simultaneously ,at the meantime ,the claw bar ,holding jaw ,transmission gear , hydraulic system were cheeked .So ,the function of demolition and loader was realized .

Keywords 　mine right wheels；demolition and loader machine；machinery

目 录

1 绪论 1
1.1轮对装扒机的研究现状 1
1.2选题的目的和意义 1
2 部件分析 2
3 方案分析 2
3.1总体结构设计 2
3.2工作原理分析 3
3.2.1扒轮工作原理 3
3.2.2装轮工作原理 3
4 结构设计 4
4.1螺母装拆机构 4
4.1.1减速器的设计 4
4.1.2套筒的设计 34
4.2装扒轮机构 34
4.2.1装拆力的计算 34
4.2.2扒爪的设计 35
4.3轮对固定机构 36
4.3.1V形块的选择 36
4.3.2旋转机构设计 37
4.3.3倾覆力的计算 38
4.3.4夹紧液压缸输出力及销计算 39
4.4提升机构 39
4.4.1钢丝绳的选择 39
4.4.2滑轮的选择 40
5 液压系统的设计 40
5.1技术要求及有关设计参数 40
5.1.1对液压系统的要求 40
5.1.2液压系统设计参数 40
5.2液压执行元件载荷力计算 41
5.3液压系统主要参数计算 42
5.3.1初选系统工作压力 42
5.3.2计算液压缸的主要结构尺寸 42
5.3.3计算液压执行元件实际工作压力 44
5.3.4计算液压执行元件实际所需流量 44
5.4制定系统方案和拟定液压系统图 45
5.4.1制定方案 45
5.4.2拟定液压系统图 45
5.5液压元件的选择 46
5.5.1液压泵的选择 46
5.5.2电动机功率的确定 47
5.5.3液压阀的选择 47
5.5.4油管内径计算 47
5.6油箱散热验算 48
结论 50
参考文献 51
翻译 51
致 谢 72

1 绪论

1.1轮对装扒机的研究现状

矿车是煤炭生产的主要运输工具，量大面广。而轮对是矿车上最重要的部件，既是行走机构，又是承载机构。在矿车损坏中，轮对损坏占有很大的比重，因此矿车轮对的维修是一项量大而繁琐的工作。靠人工修理轮对，不仅劳动强度大、效率低，而且维修质量也难以保证，许多轴承在装卸敲打中损坏，造成了不必要的损失，严重时还会影响生产。为了改善这一现状，国内的各大矿山机械研究机构先后研制出了相应的机械。煤矿矿车车轮的拆装机械主要有装轮机和拆轮机（如中华人民共和国行业标准MT/T250.3-91矿车修理机械“装轮机”和“拆轮机”）。第一代以机械为动力的装拆机械虽然解决了很多现实问题，但还是有着一定的缺陷的。例如装轮机没有可靠的调心保护装置，造成装轮壳及轴承的安全性，可靠性差。拆轮机采用人工合拢扒爪，工作连续性差，工作时扒爪也易脱落，安全性差。装轮机和拆轮机都采用机械卡具，卡紧后不能转动。因此装轮机和拆轮机功能单一，操作不便，工作效率低。

另外，因为轮壳变形、轴承损坏是轮对不能正常工作的主要原因，一旦出现这样的情况，轴承与轴及轴承与轮壳之间的配合就被破坏，从而导致这些部件难以拆卸。这就要求所用的拆卸机械具有“柔性” 及过载自动保护功能。因此，选择液压传动系统为装拆轮机的力传递方式是最适宜的。这也就衍生出了第二代的液压联动式的装拆轮机械。美中不足的是，装拆仍要分别用专门的机械才能够完成，不但降低了机械的使用效率而且加大了煤矿机械支出。

随着煤矿大型机电设备的不断更新，给设备的维修工作带来了新的问题：维修量不断增加的同时，要求维修周期越来越短；各类联轴器及配合件由于制造成本高、周期长，所以用户要求必须保留。这就对维修设备的扒装能力提出了新的要求，扒装力要求高，扒装行程长。基于这种状况，按照生产的实际需求．研制了液压扒装机。该机型集拆轮装轮于一体，结构先进，操作方便，可快速拆装轮对，效率高，维修质量好，大大改善了工作环境，减轻了工人劳动强度。

1.2选题的目的和意义

结合机电工程学院毕业设计指导大纲的要求，本题目所设计机型充分结合了机械、液压等多种传动方式的设计和计算，能够综合训练学生运用所学基础理论，基本知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力，完成工程师的基本训练和受到学科研究方法的初步训练，培养学生综合运用所学知识的能力和理论联系实际的能力。

2 部件分析

本机功能由扒装轮机构、螺母拆卸机构、轮对固定机构、提升机构这四大部分机构来实现。其中，螺母拆卸机构要求实现正反转以完成轴头螺母的装拆；扒装轮机构应保证自动对心，扒装的平稳性和准确性；轮对固定机构能够实现机构的旋转，以完成两侧轮毂顺次装扒；提升机构需要完成提升、回转的动作，保证轮对快速准确地到达工作位置。

3 方案分析

3.1总体结构设计

装扒机主要由装扒液压缸、扒爪液压缸、夹紧液压缸、提升液压缸、吊臂、机身、减速器、操作台、螺母套筒、轴承模具等组成，见图3-1。该机安装用水泥基础固定。用高压油管与泵站连接，操作阀、油压表安装在操作台上,外型尺寸:2300 mm ×1000 mm ×2100mm。

(1)机身：主要用用20 # 槽钢焊接,外面以δ=8mm的钢板覆盖。是组合各部件的框架结构。

(2)机头箱:周边采用δ=8mm的钢板焊接,内侧头部用加厚钢板δ=10mm焊接，支承装扒油缸。

(3)装卸组:由扒爪、装扒液压缸、扒爪液压缸等组成。

(4)回转夹轴架:用δ=10 mm 厚钢板焊接,上部是V型头夹紧杆,由夹紧液压缸控制作夹轴动作,夹紧杆两侧各有一个轮对支架，以提供轮对竖直方向支持力，底盘设有回转盘,夹轴架可沿中心转动任意角度。

(5)螺母装拆器:是自行改制的一组二级圆柱齿轮减速器,用2.2 kW电机传动,为节约空间，采用带传动将减速器输出轴上扭矩传递到机身顶部的套筒轴上，套筒轴上装有活动六方套管,可装拆轴头大螺母。

(6)提吊立柱:是由钢板焊制的方形立柱,内侧装有提吊千斤顶,顶部设置转盘,并衔接吊臂。

(7)吊臂:用钢板及钢管焊接拼制,尾部连接于立柱顶端的转盘上,吊臂的顶端有提吊钩,以提吊轮轴至夹轴架上,吊臂可沿立柱转动任意角度。

(8)操作台:采用δ=3 mm厚钢板焊接,装有各控制操作阀组电器按钮等。

3.2工作原理分析

3.2.1扒轮工作原理

由泵站供给压力油液，操纵阀组控制提升液压缸，将待拆轮轴吊至夹轴架的钳口中，然后由操纵阀组控制夹紧液压缸进行夹轴动作，使钳夹牢固的夹住轴。操纵阀使装扒液压缸的活塞伸出，将装扒组推至扒卸位置，再由操纵阀组控制扒爪液压缸使扒爪抱住轮壳，再由操纵阀控制装扒液压缸活塞收回。扒下轮壳后，扒爪恢复原位，同时转动夹轴架，重复以上过程，扒下另一头的轮壳。拆掉轴头螺母开口销后，抽出螺母套筒，由电动机驱动，依次卸掉两头的轴头螺母。再按扒卸轮壳的程序，扒卸轴承及油封圈。扒卸完毕，夹紧液压缸顶出，钳夹恢复原位，即完成了一个轮轴的扒卸过程。

3.2.2装轮工作原理

将矿车轴平放在中心回转轴架托架上，首先装好轴两端的三角挡板和油封圈，将轴承放于床头箱上的轴承模具中，打开操纵阀，压力油经装轮油路进入装扒液压缸，从而推动活塞前移将模具中的轴承压入轴头，装好内外隔离圈，再进行第二对轴承的压装。两对轴承压装完毕，将轴头螺母拧进轴头，装好开口销。装轮毂时 ，取出托轮板，将轮毂放在托轮板上，打开液压阀让扒爪将轮毂夹紧，装扒液压缸活塞伸出，使轴端连同轴承装入轮毂内。装好一端后，转动回转台，再进行另一端的装配。轮毂装完后用手工将两端挡板三角螺栓拧紧（此处也可另行加工一三星套筒进行拧紧）。全部安装完毕后，需向轮壳内腔注油，完成工序后，控制提升液压缸，