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1、內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計開題報告目錄1 選題的目的和意義22 車體翻轉(zhuǎn)機發(fā)展現(xiàn)狀23 車體翻轉(zhuǎn)機主要結(jié)構(gòu)及工作原理34 車體翻轉(zhuǎn)機設計說明3 4.1 傳動設計3 4.2 結(jié)構(gòu)設計4 4.3 設備布置工藝流程45 車體翻轉(zhuǎn)機技術數(shù)據(jù)46 車體翻轉(zhuǎn)機液壓傳動的優(yōu)缺點5 6.1 液壓傳動的優(yōu)點5 6.2 液壓傳動的缺點57 發(fā)展趨勢的研究6 7.1 減少能耗，充分利用能量6 7.2 主動維護68 總結(jié)71 選題的目的和意義鐵路是國家的重要基礎設施、國家經(jīng)濟的大動脈，承擔著繁重的客貨運輸任務，尤其在煤炭、原油、鋼鐵等國計民生的大眾物資運輸方面的作用是無可替代的。今年來，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，煤電油

2、運瓶頸制約問題十分突出。為盡快緩解鐵路運輸?shù)钠款i制約，更好地適應國民經(jīng)濟快速發(fā)展需要，鐵路部門堅持以科學發(fā)展觀為指導，快速擴充運輸能力，快速提升技術裝備水平，努力實現(xiàn)鐵路的又好又快發(fā)展。發(fā)展鐵路重載運輸，就是在這一大背景實施的。軌道交通車輛制造中，貨車制造（如各種敞車車型）生產(chǎn)線柔性工藝裝備系統(tǒng)的研發(fā)與應用，是制造廠家多年的目標和愿望。我國軌道交通車輛制造業(yè)，尤其是鐵路貨車車輛，如各種敞車車體制造生產(chǎn)線原有工裝系統(tǒng)存在諸多缺憾和不足，特別是生產(chǎn)過程中精、快、省、宜方面的柔性化、智能化需求，以及對資源投入的高效、持久應用等方面，與國際先進生產(chǎn)水平有一定差距。因此目前亟待解決的問題是設計合理的工藝

3、設備，以達到車體的檢修能力，提高效率節(jié)約成本。2 車體翻轉(zhuǎn)機發(fā)展現(xiàn)狀 在各個鋼鐵企業(yè)內(nèi)運輸?shù)能囕v，在檢修過程中整車同鐵路運輸貨車一樣按功能結(jié)構(gòu)分為走行部、鉤緩部、車體、制動等幾大部分，所以，普車檢修相應的檢修班組分為車鉗工、鉚焊、制動鉗工、鉤緩等幾大作業(yè)組。其中鉚焊主要負責車體的大修、年休。在車體的檢修中要求矯正正車門、車體、邊梁、側(cè)梁、中梁、端梁、側(cè)板及其焊接和地板、側(cè)柱的鉚焊工作。近年來，隨著鋼鐵產(chǎn)量的逐年增加，運輸車輛老化，車況逐年惡化，車輛檢修數(shù)量在減少，單車周轉(zhuǎn)率增加，加之資金短缺，人員逐年減少，檢修難度越來越大，為提高勞動生產(chǎn)率和檢修質(zhì)量，必須加大技改工作力度。車輛車間在車間領導的

4、重視和工程技術人員的不斷努力下，車間技改工作力度年年增大，年年有項目，從檢修工藝的各個角度進行小改小革，先后完成了鉤緩檢修工藝、冶車輪軸組裝工藝、輪對加工組裝工藝等十幾項工藝及機具設計制作，目前亟待解決的是，設計合理的工藝裝備，使車體在檢修方面的仰焊、立焊等變?yōu)槠胶福勾怪惫ぷ髅孀優(yōu)樗焦ぷ髅?，從而降低工作難度達到提高效率和提高檢修質(zhì)量的目的，提高機械化、自動化檢修能力。購置這樣一臺設備，因?qū)儆趯Ｓ脵z修設備單件生產(chǎn)，費用較高。就目前的經(jīng)濟條件來說是很難辦到的，如果投入一小部分資金，自行設計并制作，會節(jié)約數(shù)十萬元的成本，所以各個企業(yè)在領導的大力支持下，紛紛立此項目。 3 車體翻轉(zhuǎn)機主要結(jié)構(gòu)及工作

5、原理本設備由2個機架、2套升降裝置、2套翻轉(zhuǎn)裝置（由2個UB翻轉(zhuǎn)油缸組成）、橫梁裝置、定位鎖車裝置、液壓系統(tǒng)等6個部分組成。機座在設備兩端，主要用來承受車體翻轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的側(cè)向力，并為升降裝置提供導向。機座內(nèi)有4根角鋼1602組成的導框，機座上裝有2個升降油缸，通過橫梁吊起機座內(nèi)的升降臺，使升降臺在導軌內(nèi)升降，升降臺上裝有翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機械由翻轉(zhuǎn)油缸、軸承座、翻轉(zhuǎn)軸等組成。翻轉(zhuǎn)裝置用來翻轉(zhuǎn)車體及附屬部件，共2套，分別設置在2個升降架內(nèi)的枕梁上。它是由液壓油缸、齒條、齒輪和轉(zhuǎn)臂組成。兩個單作用油缸用法蘭與軸承座連接，齒輪軸與轉(zhuǎn)臂用法蘭連接，工作是，油缸活塞推動齒條，帶動齒輪軸，在+90180范圍

6、內(nèi)回轉(zhuǎn)。平衡梁是箱形焊接結(jié)構(gòu)，設置在左右兩個轉(zhuǎn)臂之間，與轉(zhuǎn)臂用螺栓連接。車體的起升和翻轉(zhuǎn)及夾緊由液壓系統(tǒng)提供動力來控制完成的，因此該設備的工作性能，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)的先進性和液壓元件的可靠性。傳動部分采用機械設備進行車體翻轉(zhuǎn)，不再長時間占用吊車，吊車可以為其它工種服務，提高工作效率，同時，使車體自由翻轉(zhuǎn)，便于各個部位的焊接和鉚接，便利、快捷、平穩(wěn)。起升裝置帶動翻轉(zhuǎn)梁，梁上卡住車體，達到一定高度后翻轉(zhuǎn)，根據(jù)實際車體尺寸，在翻轉(zhuǎn)梁上設置2套卡具，車體由4個卡爪承擔。卡具可以在梁上自由移動，可適應不同車型車體卡緊。起升缸在機架內(nèi)懸掛，不固定，這樣可使油缸有一定的擺動量，適應車體翻轉(zhuǎn)各部件變

7、形的需要。4 車體翻轉(zhuǎn)機設計說明 4.1 傳動設計 采用機械設備進行車體翻轉(zhuǎn)，不再長時間占用使用吊車，吊車可以為其它工種服務，提高工作效率，同時，使車體自由翻轉(zhuǎn)，便于各個部位的焊接和鉚接，便利、快捷、平穩(wěn)。由于車體重量較大，采用液壓傳動方式，節(jié)奏緊湊，起重量大，噪音小。車體重量22T，翻轉(zhuǎn)梁、提升裝置和翻轉(zhuǎn)裝置重量合計約8T，為安全起見，選取起升重量為45T。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)采用齒條油缸，雙向缸可減少油缸長度，這樣可縮小占地面積。提升機構(gòu)，為使單側(cè)同步和雙向側(cè)同步性能更好，采用單機雙泵和同側(cè)缸串聯(lián)的傳動方式。充分利用串聯(lián)油缸同步精度比等量泵式和等量馬達式高，能適應較大偏裁，系統(tǒng)效率較高的特點。4.2

8、結(jié)構(gòu)設計由于液壓泵站獨立于主機之外布置，主機結(jié)構(gòu)不受傳動部分空間尺寸影響，只需考慮工作的需要、布置工作中所需的零部件的外形尺寸和放置位置即可。起升裝置帶動翻轉(zhuǎn)梁，梁上卡住車體，達到一定高度后翻轉(zhuǎn)，根據(jù)實際車體尺寸，在翻轉(zhuǎn)梁上設置兩套卡具即可，22噸的車體由4個卡爪承擔，每個爪受力5.5T?？ň呖梢栽诹荷献杂梢苿涌蛇m應不同車型卡緊。起升缸在機架內(nèi)，懸掛，不做固定，這樣可使缸有一定的擺動量，適應車體翻轉(zhuǎn)各部變形的需要。4.3 設備布置工藝流程為使設備布局合理，選用7道東頭占一個半臺位，這樣在廠房內(nèi)是最合理的。液壓站靠北墻一角，不占用廠房占地，增大工作空間。5 車體翻轉(zhuǎn)機技術數(shù)據(jù)最大翻轉(zhuǎn)車體長度 1

9、4000mm最大翻轉(zhuǎn)扭矩 59000Nm升降行程 1800mm提升力 45噸翻轉(zhuǎn)角度 +90-180翻轉(zhuǎn)時間 140sec/180提升速度 770mm/min總功率 9.7kw起升系統(tǒng) 7.5kw 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 2.2kw工作壓力 起升系統(tǒng)壓力 6Mpa 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力 10Mpa流量 起升系統(tǒng) 210L/min 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 9L/min外形尺寸 16640180029206 車體翻轉(zhuǎn)機液壓傳動的優(yōu)缺點6.1 液壓傳動的優(yōu)點可以輸出大的推力或轉(zhuǎn)矩，可實現(xiàn)低速大噸位運動，這是其它傳動方式所不能比的突出優(yōu)點。能很方便地實現(xiàn)無極調(diào)速，調(diào)速范圍大，且可在系統(tǒng)運行過程中調(diào)速。在相同功率條件下，液壓傳動裝置體積小

10、、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，液壓元件之間可采用管道連接、或采用集成式連接，其布局、安裝有很大的靈活性，可以構(gòu)成用其它傳動方式難以組成的復雜系統(tǒng)。能使執(zhí)行元件的運動十分均勻穩(wěn)定，可使運動部件換向時無換向沖擊，而且由于其反應速度快，故可實現(xiàn)頻繁換向。操作簡單，調(diào)整控制方便，易于實現(xiàn)自動化，特別是和機、電聯(lián)合使用時，能方便地實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。液壓系統(tǒng)便于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，由于各液壓元件的運動均在油液中工作，能自行潤滑，故元件的使用壽命長。液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化和通用化，便于設計、制造、維修和推廣使用。6.2 液壓傳動的缺點油的泄漏和液體的可壓縮性會影響執(zhí)行元件運動的準確性，故無法保

11、證嚴格的傳動比。對油溫的變化比較敏感，不宜在很高或很低的溫度條件下工作。能量損失（泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、摩擦損失等）較大，傳動效率較低，也不適宜作遠距離傳動。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，不易查找原因。7 發(fā)展趨勢的研究 我國液壓工業(yè)經(jīng)過40余年的發(fā)展，已經(jīng)形成了門類齊全、有一定技術水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系。我國現(xiàn)有主要生產(chǎn)企業(yè)近300家，液壓產(chǎn)品的年產(chǎn)量為450萬件，為機床、工程機械、冶金機械、礦山機械、農(nóng)用機械、汽車、鐵路、船舶、電子、石油化工、國防、紡織、輕工業(yè)等行業(yè)機械設備提供種類齊全的產(chǎn)品。目前液壓元件約有1000個品種，近萬個規(guī)格。 由于液壓技術廣泛應用了高技術成果，如自動控制技術、

12、計算機技術、微電子技術、磨擦磨損技術、可靠性技術及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。綜合國內(nèi)外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面：7.1 減少能耗,充分利用能量減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進元件內(nèi)部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時還可減少漏油損失。減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力。采用靜壓技術，

13、新型密封材料，減少磨擦損失。發(fā)展小型化、輕量化、復合化、廣泛發(fā)展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。改善液壓系統(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。為及時維護液壓系統(tǒng)，防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測方法，對污染進行在線測量，要及時調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時而造成損失。7.2 主動維護液壓系統(tǒng)維護已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預先進行維修，清除故障隱患，避免設備惡性事故的發(fā)展。要實現(xiàn)主動維護技術必須要加強液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當前，憑有經(jīng)驗的維修技術人員的感宮和經(jīng)驗，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)

14、代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識,建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識，用推理機中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預防措施。要進一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。8 總結(jié)軌道交通車輛制造中，尤其是鐵路貨車車輛制造生產(chǎn)線原有工裝系統(tǒng)存在諸多缺憾和不足，導致車輛檢修數(shù)量和檢修難度在逐年增大。車體翻轉(zhuǎn)機的合理設計使車體在檢修方面的仰焊、立焊等變?yōu)槠胶福勾怪惫ぷ髅孀優(yōu)樗焦ぷ髅?。所以車體翻轉(zhuǎn)機的合理應用解決了車輛檢修中存在的各種問題，提高了檢修效率，帶來了巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。7