目录第一章绪论 (5)第二章高位自卸汽车设计计算 (7)2.1基本尺寸参数的确定 (7)2.2质量參数确定 (7)第三章高位自卸汽车液压系统设计方案 (9)3.1油缸的计算与选型 (9)3. 2计算与选型 (10)第四章油箱与油管的计算与选型 (12)4.1油箱容积V的计算 (12)4.2油管内径D的计算 (12)4. 3分配阀的选型 (13)第五章取力器的选型 (14)5・1取力器的布JL方案的选定 (14)5.2取力器的型号 (14)总结与展望 (16)參考文献 (18)高位自卸汽车液压系统设计摘要高位自卸汽车液压系统设计的好坏,将直接影响整车的性能和生产效率。
自卸汽车液压系统一般包括举升液压系统和转向液压系统。
自卸汽车液压系统原理上相对来说比较简单,但其中有许多具体问题需要认真去研究。
国内自卸汽车液压系统设计,基本上釆用的是传统的经验性设计,整体性能很难达到置优。
本文通过对為位自卸汽车的研究,提出了自卸汽车举升液压系统和转向液压系统的一般设计流程和现代设计方法,并对其中的重要环节做了说明,给出了一些比较成熟的解决方案,以期对国产离位自卸汽车液压系统的设计有所启发。
关键字:鬲位自却汽车、液压系统、液压缸AbstractThe design of hydraulic system of high dump truck will directly affect the performance and production efficiency・ The hydraulic system of dump tiuck generally includes lifting hydraulic system and steering hydraulic system・ Dump truck hydraulic system principle is relatively simple, but there are many specific issues need to seriously study・ The design of the hydraulic system of the dump truck in China is mainly based on the traditional empirical design. Based on the research of high dump truck, the hydraulic system of dump truck lifting and steering hydraulic system of general design process and modern design methods, and one of the important aspects described, given some mature solutions, in order to inspire the design of domestic high truck hydraulic system.Key words: high dump truck, hydraulic system, hydraulic cylinder引言高位自卸汽车是专用自卸汽车一种,高位自卸汽车主要用于运输散装并可以散堆的货物(如沙、土、以及农作物等),服务于建材厂、矿山、工地等。
还可用于火车与汽车之间的货物运输,或者是飞机场内运输行礼。
高位自卸汽车主要装备有车厢举升和倾卸机构,使用方便运输效率高,具有高度机动性和卸货机械化的特点。
而液圧系统是决定高位自卸汽车好坏的盪要因素。
本文首先对高位自卸汽车做了简单的介绍,然后对高位自卸汽车的设计做简单汁算。
并对高位自卸汽车液压系统进行了必要的设讣,最后对高位自卸汽车液压系统所需零件进行选择和计算。
第一章绪论高位自卸汽车是指在普通自卸汽车的基础上安装一个特殊装置,该装置能够将车厢举升到一定高度,车辆在这一高度卸货。
高位自卸汽车的高位倾卸动作循环方式有两种:其一,首先将处于原始水平位置车厢平移举升到一定高度,保持位置不变,再将车厢倾卸一定角度卸货。
卸货完毕,车厢恢复高位水平位置,最后平移下降到原始位置。
其二,按上述程序,车厢高位倾卸后,车厢的两种复位动作(即角度复位和平移下降复位)同步进行。
高位自卸汽车的专用装置山举升机构、倾卸机构和液压系统两大部分组成。
其中举升机构作用是将车厢平移举升到某一预定的高度,从而实现在该高度进行高位卸货。
LI前为I匕有剪式、L型、平行四边形等多种举升机构。
倾卸机构的作用是使倾斜一定的角度,使车厢中的货物自动卸下,然后再使车厢降落到车架上。
它的主要结构型式有直推式倾斜机构、连杆式倾斜机构两种。
而液压举升系统作用产生液压能,实现举升机构倾翻的动力源;其结构组成有液压泵、控制阀、限位阀、举升液压缸等。
液压泵山取力器驱动,取力器的动力来源于汽车底盘;控制阀改变液压系统回路,山驾驶员在驾驶室中操纵;限位阀限制车厢的最大倾角。
大多设在液压缸内,当车辆升至预定的角度时,限位阀起作用,限制车厢继续倾斜;举升液压缸将液压能转变为推动车厢的机械能的直接执行部件。
举升和倾卸机构是自卸汽车的重要工作系统,其设讣质量直接影响自卸汽车的使用性能。
随着自卸汽车产品技术的发展,它们的结构型式也不断增多。
若能将不同类型的机构按其各自的特点配备到与之相适应的自卸汽车则无论是高位自卸汽车的丄作性能,还是机构的使用效率,都会得到很大的改善。
因此如何选择合适的举升和倾卸机构,成为高位自卸汽车设讣中的首要问题。
高位自卸汽车上现在广泛采用液压倾卸机构。
根据油缸与车厢底板的连接方式,常用的倾卸机构可以分为直接推动式和连杆组合式两大类。
油缸直接作用在车厢底板上的倾卸机构称为直接推动式倾卸机构,简称直推式倾卸机构。
按倾卸点在车厢底板下表面的位置,该类机构乂可分为油缸中置和油缸前置两种型式。
前者油缸支在车厢中部,油缸行程较小,油缸的举升力较大,多采用双缸双柱式油缸。
后者的油缸支在车厢前部,油缸的举升力较小,油缸行程较大;一般用于重型自卸汽车上,油缸则通常采用多级伸缩油缸。
常用车厢倾卸机构如下:直接推动理•油缸中置油缸前置车厢倾卸机私』〔油缸前推连杆式连杆组合式2油缸前•推杠杆式油缸后推连杆式油缸后推杠杆式第二章高位自卸汽车设计计算2.1基本尺寸参数的确定高位自卸汽车与普通自卸汽车一样,都是在二类底盘的基础上进行改装而成,主要尺寸参数原则上应于原车底盘尺寸相同,从而保证参数与原车基本保持不变。
常见二类底盘机构如图2-1所示。
2. 2质量参数确定(1)额定装载质量me高位自卸汽车是在普通自卸汽车的基础多加了一套举升和倾卸装置,所以其装载质量要比普通自卸汽车小,根据CQ1133TLG501车底盘最大承载质量为7320kg,所以初定额定装载质量为5000kgo/F轴距A驾驶室最高点到车架上表面距离"底盘总高上后悬用底盘有效长「底盘总长戶推荐载物重心,前悬图2-1 CQ1133TLG501底盘结构(2)整车整备质量m0整车整备质量是指汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
参考同类普通自卸汽车的整车整备质量,在此基础上在增加车厢升高装置的质量,便可估算高位自卸汽车的整车整备质量。
所选CQ1133TLG501车底盘的整备质量为4080kg,因为在本次设计选用的车厢尺寸有较大,为4800X2000X640,因此整车整备质量相对有所增加,取为5000kg;再加上剪式举升机构约450kg。
即高位自卸汽车整车整备质量为:加° = 5000 + 450 = 5450(3)总质量总质量"a的计算公式为m a = m e + 加° + m卩=5000 + 5450 + 65 x 3 = 10645 kg (2-1)式中mp—一乘员质量(kg),按每人65kg计。
改装后高位自卸汽车最大轴载质量的分配应基本接近原车底盘轴载要求。
乂由于车厢升高的同时,其质心向后移,因此该高位自卸汽车的整车质心位置可比同类普通自卸汽车的质心略向前移。
第三章高位自卸汽车液压系统设计方案高位自卸汽车液压系统设讣的好坏,将直接影响整车的性能和生产效率。
高位自卸汽车液压系统一般主要包括举升液压系统、倾卸液压系统以及其他辅助液压系统。
本次高位自卸汽车的改装设讣主要偏重于机械机构的设讣与分析,而其液压系统所采用的油泵、油缸、液压阀等液压系统元件均为高度标准化、系列化与通用化且山专业化液压件厂集中生产供应;因此在改装设讣中只需要进行液压元件计算选型。
其主要内容包括油缸的直径与行程、油泵工作压力、流量、功率以及各种相关控制阀的选型等。
3.1油缸的计算与选型油缸是液压系统执行元件,也是上述举升和倾卸两大机构的直接动力来源。
通常油缸分为活塞式和浮拄式两类。
活塞式均为单向作用,英缸体长度大而伸缩长度小、使用油压低(一般不超过14MPa)。
浮拄式为多级伸缩式油缸,一般有2〜5个伸缩仔,其结构紧凑,并具有短而粗、伸缩长度大、使用油压髙(可达35MPa),易于安装布苣等优点。
浮拄式油缸又分为单向作用式与双向作用式。
双向作用式用油压辅助车厢降落,因此工作平稳,降落速度快。
直推式倾卸机构多采用单作用多级汕缸:而杆系组合式倾卸机构多采用单作用单级油缸。
(1)油缸直径及行程的确泄汕缸选型主要依据所需的最大作用力以及最大工作行程来确定的。
根拯液压系统中汕缸的工作特点,贝叽式中:——系统效率,通常按=0.8:——液压系统额定工作压力(MPa),参考表6.2选取,越髙,对密封要求也越高,成本亦随之上升;根据机构的类型及英工作特点,取MPa。
表34液压设备常用的工作压力设备类型 机床农业机械或中 液压机、重型机 磨床 组合机床龙门刨床 拉床 型工程机械 械、起重运输机械 工作压力P/ (MPa) 0・8~2・03~5 2~8 8T0 i (ri6 20~321.举升机构油缸直径与行程的计算 由式可知:L> a = /(cos 久- cos©) = 3700 x(cos3.9°-cos21.8°)= 256 mm2.倾卸机构油缸直径与行程的计算山式可知:=122.4 mm参考同类车型机构,取L = 800mmo(2)油缸的选型根据上述计算的厶和〃值,查阅相关资料:举升机构油缸选用单级活塞双作用缸HSGt01・250/180x800・E2501;倾卸机构油缸选用多级活塞单作用缸3TGI-E150x880o3. 2计算与选型自卸车常用油泵分为齿轮油泵与柱塞泵两类。
齿轮泵多为外啮合式,在相同 体积下齿轮泵比柱塞泵流量大但油压低。