RP600J 机械式沥青混凝土摊铺机螺旋分料器设计 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 前 言 近年来,由于国民经济飞速发展,我国高等级公路的也迅猛发展,根据国家“十一五”发展规划,“十一五”期间在公路建设上投资1000 亿元,将加快以“五纵七横”为重点的公路国道主干网建设全面贯通“三纵两横”,起步建设西北公路的八条新通道2005 年公路通车里程达到 160 万公里左右,其中高速公路 2. 5 万公里,到 2015 年国道主干线和公路主枢纽系统全部建成 沥青混凝土路面由于具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,在高速公路和高等级公路上得到越来越广泛的应用 然而,最近几年高速公路路面早期破坏现象很严重,给我国带来极大的经济损失经过大量研究,发现沥青路面早期破坏除了超限超载外,还与沥青混合料的离析有很大关系造成离析的原因有很多,而其中骨料离析与摊铺机的关系最大摊铺机的使用产生离析的原因有:(1)摊铺宽度大,螺旋分料器运送过程过长,混合料温度下降严重,两边和中间的温度不一致造成温度离析;(2) 摊铺机螺旋分料器转速太高,造成其起停的加减速度也大,从而产生不平稳输送,加之各螺旋轴之间的同轴度误差而产生的振动,造成粗骨料集于铺层表面而形成离析,且摊铺宽度越宽,离析越严重;(3) 摊铺机操作手操作不当如摊铺速度不均匀,受料斗两侧粗骨料堆积过多,受料斗侧壁翻转频繁也会造成混合料的离析;(4)摊铺机自身设计缺陷如发动机功率小,不能连续均匀输送物料,料槽尺寸、螺旋支撑设计不合理造成输料阻滞而产生离析。
以上原因可知产生离析主要在于螺旋分料器,要解决这一难题就要在螺旋分料器的设计上下功夫鉴于此,提高路面摊铺的质量解决路面早期破坏将刻不容缓,其中摊铺机“螺旋分料器”设计优良好坏将直接影响路面铺筑状况 基于以上分析,为避免沥青混合料产生离析,在摊铺中应采取如下措施:(1)采用螺旋叶片全埋输料方法,大小粒料能被均匀输送,使摊铺层宽度方向上粒料均匀,以免横向离析;(2)螺旋前面导料板的离地间隙应可调整,能减少粒料向基层表面脱落,使摊铺层厚度方向上均匀,以免竖向离析;(3)螺旋高度应多级调整,可对摊铺层表面粒料起到再次搅拌作使摊扑层厚度方向上粒料均匀,,以免竖向离析;精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 (4)合理设计方向叶片、料槽宽度、螺旋支撑,改善输料阻滞现象以避免纵向带状离析;(5)合理设计刮板宽度和料斗形状,减少料斗收合时的集料量,减少大粒料滚落成堆,以免窝状离析;(6)尽量采用具有大直径、低转速螺旋布料器(低速大扭矩马达)的摊铺机 本文从摊铺机的工作原理出发,根据总体技术指标,通过对螺旋分料器的传动方案、结构、功能作用等方面的分析论证,完成沥青混凝土摊铺机螺旋分料器的系统设计,使螺旋分料器在作业中平稳、可靠,降低离析程度,实现自动控制。
具体重点如下:(1)螺旋分料器的驱动型式布置;(2)螺旋分料器各参数的确定;(3)螺旋分料器的结构 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 目 录 前 言 ....................................................................................................................................... I 摘 要 ......................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................ II 第 1 章 绪 论 ........................................................................................................................ 1 1.1 概述 ........................................................................................................................... 1 1.1.1 用途及工作对象 .......................................................................................... 1 1.1.2 沥青混凝土摊铺机的发展历史 ................................................................... 1 1.1.3 国外研究现状和发展趋势 ........................................................................... 4 1.1.4 国内研究现状和发展趋势 ........................................................................... 5 1.2 沥青混凝土摊铺机的分类 ....................................................................................... 6 1.2.1 按行走方式分 ............................................................................................... 6 1.2.2 按行走机构分 ............................................................................................... 6 1.2.3 按行走的动力传递方式分 ........................................................................... 6 1.2.4 按熨平装置延伸方式分 ............................................................................... 7 1.2.5 按熨平板的加热方式分 ............................................................................... 7 1.2.6 按摊铺宽度分 ............................................................................................... 7 1.2.7 按摊铺厚度分 .............................................................................................. 7 1.2.8 按摊铺预压密实度分 ................................................................................... 8 1.3 沥青混凝土摊铺机目前存在的问题 ...................................................................... 8 1.4 研究内容 .................................................................................................................. 8 1.4.1 研究重点 ...................................................................................................... 8 1.4.2 研究意义 ...................................................................................................... 9 第 2 章 摊铺机基本结构与工作原理 .................................................................................. 10 2.1 摊铺机基本结构 .................................................................................................... 10 2.1.1 动力装置 ....................................................................................................... 11 2.1.2 传动系统 ....................................................................................................... 11 2.1.3 行走机构 ....................................................................................................... 12 2.1.4 机架 ............................................................................................................... 12 2.1.5 料斗 ............................................................................................................. 12 2.1.6 刮板输料器 ................................................................................................. 13 2.1.7 螺旋分料器 ................................................................................................... 13 2.1.8 熨平—振捣装置 ........................................................................................... 15 2.1.9 自动找平装置 ............................................................................................. 16 2.2 工作原理 ................................................................................................................ 17 第 3 章 摊铺机总体设计 ...................................................................................................... 19 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 3.1 摊铺机的作业程序 ................................................................................................ 19 3.2 总体设计 ................................................................................................................ 20 3.2.1 设计原理 ....................................................................................................... 20 3.2.2 设计要点 ....................................................................................................... 20 第 4 章 螺旋分料器系统设计 .............................................................................................. 24 4.1 螺旋分料器设计系统方案论证 ............................................................................ 24 4.1.1 设计要求 ....................................................................................................... 24 4.1.2 方案选型 .................................................................................................... 24 4.2 RP600J 型摊铺机的主要技术参数 ....................................................................... 25 4.3 螺旋分料器 ............................................................................................................ 26 4.3.1 螺旋分料器工作原理 ................................................................................... 26 4.3.2 螺旋叶片的基本构造 ................................................................................... 27 4.4 螺旋分料系统设计计算 ........................................................................................ 28 4.4.1 螺旋分料器的生产率LQ (t/h)的确定 ................................................... 28 4.4.2 螺旋分料器螺旋直径D(m)的计算 28 4.4.3 螺旋分料器的轴径 d(m)的计算 ............................................................. 29 4.4.4 螺旋分料器的螺距 t(m)的计算 .............................................................. 29 4.4.5 螺旋转速 n(r/min )的计算 ................................................................... 30 4.4.6 螺旋驱动功率 P(kw) 的计算 ........................................................................ 31 4.4.7 螺旋功率 PL(kw) 的计算 ............................................................................... 32 4.5 螺旋分料器受力分析 ............................................................................................ 32 4.5.1 螺旋分料器扭矩 M(kN ·m)的计算 ........................................................... 33 4.5.2 螺旋分料器上的轴向力 FZ(N)的计算 .................................................. 34 4.5.3 螺旋分料器上的横向力 F(N)的计算 ................................................... 34 4.6 螺旋分料器的强度和刚度校核 ............................................................................ 34 4.6.1 选材 ............................................................................................................... 34 4.6.2 强度校核计算 ............................................................................................... 35 4.6.3 刚度校核计算 ............................................................................................... 36 4.6.4 扰度的校核 ................................................................................................... 37 4.7 叶片轴套与螺旋轴连接螺栓的选择和校核 ........................................................ 38 4.7.1 选择螺栓 .................................................................................................... 38 4.7.2 叶片轴套与螺旋轴连接螺栓布置及受力分析 ......................................... 38 4.7.3 校核螺栓 ....................................................................................................... 40 4.8 轴承的选择及校核 ................................................................................................ 40 4.8.1 选择轴承 ....................................................................................................... 40 4.8.2 校核轴承 ..................................................................................................... 40 4.9 螺旋吊臂的设计及校核 ........................................................................................ 41 4.9.1 螺旋吊臂的设计 ........................................................................................ 41 4.9.2 螺旋吊臂的校核 ........................................................................................... 42 4.10 螺旋分料器的链传动 ........................................................................................... 43 4.10.1 已知数据 .................................................................................................. 43 4.10.2 链条主要参数的确定 .............................................................................. 43 4.10.3 链轮的选择 ................................................................................................. 45 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 4.11 液压部分设计 ...................................................................................................... 47 4.11.1 液压回路选型 .......................................................................................... 47 4.11.2 液压元件的选择 ......................................................................................... 47 4.11.3 拟定液压回路工作原理图 ......................................................................... 49 第 5 章 结论与展望 ............................................................................................................... 51 5.1 结论 ................................................................................................................ 51 5.2 展望 ................................................................................................................ 51 致 谢 ...................................................................................................................................... 53 参考文献 ................................................................................................................................ 54 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 摘 要 RP600J 机械式沥青混凝土摊铺机采用机械驱动行走,具有操作简便,作业效率高,施工质量好,价格低廉等优点。
本设计从摊铺机的工作原理出发,根据总体技术指标,通过对螺旋分料器的传动方案、结构、功能作用等方面的分析论证,完成沥青混凝土摊铺机螺旋分料器的系统设计,使螺旋分料器在作业中平稳、可靠,降低离析程度,实现自动控制在对螺旋分料器设计中对几种方案从其功能设计要求、经济性以及摊铺机市场定位考虑进行了比较论证,继承优点,消除缺陷,确定了螺旋分料器的结构参数,驱动布置方式,支撑布置方式,并绘出其总装配图与主要零部件图;其次本文还采用了液压系统控制螺旋分料器转速及旋向,可实现通过无级变速分别控制左右摊铺螺旋进行正、反向,同向和相向,因此可以实现从中间向两边分料,也可以从两边向中间集料,以及从一边向另一边移料,以适应不同工况的要求 关键词:RP600J 沥青混凝土摊铺机,螺旋分料器,结构设计 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 ABSTRACT RP600J mechanical paver asphalt mixture mechanical drive walk is simple, efficient operation and construction of good quality and low cost advantages. This design embarks from the paver principle of work, according to the overall technical specification, through to screw minute aspect and so on glassware transmission plan, structure, function analysis proofs, completes an asphalt concrete paver screw minute glassware the system design, causes a screw minute glassware to be steady in the work, to be reliable, reduces the segregation degree, the realization automatic control. In divided in the glassware design to the screw to several kind of plans from its functional design request, efficient as well as the paver market localization consideration has carried on the comparison proof, the inheritance merit, eliminated the flaw, has determined the screw minute glassware design parameter. The actuation arrangement way, the support arrangement way, and draws its assembly drawing and the main spare part chart; Next this article also used the hydraulic system control screw to be divided the glassware rotational speed and the gyro tropic about, might realize through the limitless speed change controls separately spreads paving the screw to carry on, reverse, concurrent and the opposite direction, therefore might realize from among to two side minute materials, also might from two to the middle aggregate, as well as to on the other hand moves in addition from on the one hand the material, adapted the different operating mode request. Keywords :RP600J Asphalt concrete Paver, Screw spreader, Structure design 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 第 1 章 绪 论 1.1 概述 1.1.1 用途及工作对象 沥青混凝土摊铺机是用来铺筑沥青混凝土路面的专用机械,是修筑一般公路和高速公路不可缺少的关键设备。
它的功能是将拌制好的沥青混凝土按照一定的技术要求(横截面形状和厚度)迅速而均匀地摊铺在已整好的路基上,并给以初步捣实和整平,供压路机进一步碾压成型这既大大增加摊铺路面的速度和质量,又可节省成本[1]摊铺机能还够准确保证摊铺层厚度、宽度、路面拱度、平整度、密实度另外沥青混凝土摊铺机还适用于各种材料的基层和面层,因而广泛用于公路、城市道路、大型货场、停车场、码头和机场等工程中的沥青混凝土摊铺作业[2] 1.1.2 沥青混凝土摊铺机的发展历史 (1)国外沥青混凝土摊铺机的发展 国外沥青混凝土摊铺机起步于上世纪 30 年代,已是种类繁多,功能齐全 早在上世纪 30 年代,美国 BLAW-LNOX,BABER-GREENE公司就已生产出了早期的专用摊铺机,用于当时道路的铺筑,到目前已有 70 多年的发展历史随着世界整体工业技术水平和相关技术设备的不断发展和提高,摊铺机也发展成为具有多种功能结构形式的系列装备,在修筑公路中起着至关重要的作用 美国,欧洲和日本等工业发达国家和地区,均有多家摊铺机专业制造厂商与相应的开发研制机构,随着市场需要和科技进步而不断地开发一代又一代的新产品例如,从 1931 年就生产制造的美国 BLAW-KNOX 公司,目前已开发研制出了摊铺宽度为 2.5m—12.5m 的全系列轮胎式或履带式摊铺机,共有 20 多个荣获了 22 项专利技术,生产能力达到 20000 台套,覆盖了 55% 以上的美国市场何 70% 以上的英国市场,是目前最大和品种齐全的摊铺机生产厂商。
此外,德国的 ABG 、VO 、GELE 、DEMAG、DYNAPAC 等厂家生产制造的系列摊铺机产品均系市场上的优良产品,其中从 80 年代开始开发研究的高密度摊铺机具有多种机型,预压密度要比标准摊铺机提高 5%--7% ,有效地提高了摊铺机的质量和生产效率,减少了对摊铺层材料的施压遍数,尤其是对于精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 摊铺需要快速成型的碾压混凝土材料以及各种基层,低层稳定材料效果良好,受到了施工单位的欢迎和好评[3] ○1 自动找平系统 找平基准:在原有挂线、托靴找平基准的基础上,20 世纪 70 年代中期出现了找平效果更好的梁找平基准,目前它们完全可以满足各种铺路情况 找平传感器:20 世纪 90 年代的自动找平装置中,非接触式超声波传感器得到了应用,增强了抗干扰能力,找平效果更趋良好,如 CEDARAPIDS 公司较早地采用了超声波传感器激光传感器出现在 20 世纪 70 年代,由于其本身的复杂性以及受外界影响较大,没有得到发展20 世纪 90 年代,美国一些公司正致力于激光传感器的研究,有望成为将来使用的重点 控制器:20 世纪 70 年代,脉冲调制式的比例脉冲控制方式取代了前期的开关控制方式,在控制精度上得到了很大的改善,但较机-液、电-液伺服控制方式来看,仍存在不足。
20 世纪 90 年代,随着计算机控制技术和液压技术的发展,出现了数字控制器自动找平装置,它是计算机与高速响应阀相结合的产物,如 BLAW-KNOX 公司生产的“BLAW - KNOX” 自动调平系统,此系统采用微处理器来自动控制纵坡和横坡,同时提供了一个自身故障诊断系统 ○2 供料系统 刮板输送器和螺旋分料器于 20 世纪 70 年代实现自动控制的初期,由于传感技术的制约,所采用的传感器是料拍转交式料位传感器,它直接与高温粘性的沥青混合料接触,其寿命和精度较差近来,多数公司采用了超声波传感器解决了上类传感器的性能不足问题,使供料量更急稳定其中 BLAW-KNOX 公司是采用这类波传感器进行供料控制的先驱螺旋分料器通过液压系统操纵实现了自动升降,调节方便、可靠 ○3 行走驱动系统 轮胎式摊铺机和履带式摊铺机由于各自独立的特点,目前都有应用,但大型摊铺机多为履带式结构 德国与美国相比,液压技术发展较慢,摊铺机中引用液压驱动方式较晚20 世纪80 年代 ABG公司生产的 TITAN411 型摊铺机其行走驱动装置采用的是液压机械联动方式,它实现转向需借助于左右侧的离合器和制动器,转向轨迹呈锯齿形,弯道摊铺质量较差。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 20 世纪 90 年代该公司推出了 TITAN422 、423 型全液压独立行走驱动系统,借助于速度传感器、转向传感器和单片机控制器等环节组成的闭式系统实现了较圆滑的转向性能,同时也确保了直道摊铺时的直线行驶 ○4 熨平装置 熨平板:目前采用液压伸缩式熨平装置的摊铺机型较多,而且其发展趋势是伸缩范围增大并可以方便地实现无极变化摊铺宽度BLAW-KNOX 公司近年来研制出一种装置确保了螺旋分料器随熨平板一起伸缩 振捣-熨平装置:目前国外摊铺机其振捣-熨平装置可分为两类:高密实度型和标准型,前者多被德国厂家所采用;而美国生产的摊铺机多采用标准型振捣-熨平装置 (2)国内沥青混凝土摊铺机的发展 我国在上世纪五六十年代,修筑沥青路面采用的大部分是二级以下的公路标准由于当时各方面条件的限制,沥青面层多采用层铺法施工,即先用沥青撒布机在已修筑好的路基上喷洒沥青,再用人工或机械均匀地撒布石料,最后用压路机压实当时也曾从日本等国进口过少量的摊铺机,但也仅用于少数城市的个别路段施工 七十年代初期,交通部公路科学研究所与交通部西安筑路机械厂共同开发研制了我国第一台摊铺宽度为 4.5m 的 LT6型轮胎式沥青混凝土摊铺机。
迄今为止该机已成为我国累计生产量和年生产量最多的摊铺机品种累计共生产了 1000 多台套,年生产量已达到可 120—150 台套近年来,西安筑路机械厂在引进制造技术和生产了LT6型摊铺机的基础,又先后开发出了 LT5,LTY4500以及 LTV4型摊铺机 从 1978 年我国实行改革开放以后,随着高等级公路建设迅速发展,开始逐步进口使用于高等级公路路面摊铺机作业的高级摊铺机,据粗略估计到 1995 年底已累计进口 4000 多台套这类摊铺机,在进口的高级摊铺机中,大多数是德国的 ABG和VOGELE ,DYNAPAC( 制造厂在德国) ,美国 BLAW-KNOX,BARBER-GREENE,意大利 MARINI以及日本 NIIGATA等公司的产品目前,进口的摊铺机多为摊铺宽度为 9m以上的高密实度摊铺机产品 通过多种形式的技术交流和多种进口摊铺机的使用经验的积累,使国内逐步了解了高等级摊铺机的先进技术和结构形式为了尽快的掌握和赶上世界先进技术水平,交通部西安筑路机械厂与交通部公路科学研究所合作于 1987 年引进了德国 DYNAPAC-HOSE 公司的摊铺机制造技术经过消化、吸收的国产化工作,分别研制出了摊铺宽度为 8m的 LT89(轮式) 和 GT-LY750( 履带式) 高级摊铺机,目前已形成了批量生产的能力,国产化率达 80% 以上。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 九十年代初期,徐州工程机械厂和陕西建设机械厂先后从德国 VOGELE 公司与 ABG公司引进了多种型号的沥青混凝土摊铺机的制造技术,目前已不同程度的形成了批量生产能力通过引进多家的摊铺机制造技术,一方面我国具备了批量生产制造高等级摊铺机的能力,更重要的是,使我国的整体技术水平上了一个台阶,向世界先进水平跨进了一大步但同时也应该清楚的认识到,由于我国整体工业水平仍与发达国家产品存在一定的差距,尤其是在可靠性,使用寿命等方面还有待于不断地改善与提高,还需要做大量的工作[4] 1.1.3 国外研究现状和发展趋势 发达国家十分重视沥青混凝土摊铺机的研究和开发,摊铺机技术不断发展和完善目前,沥青混凝土摊铺机已形成系列产品,能充分满足各种工程的需要在技术开发和产品开发上,成熟地应用了机、电、液一体化技术,使沥青混凝土摊铺机具有结构合理、功能完善、性能稳定、安全可靠、易于维修等优点,并且乍在不断地采用新理念、新技术、新工艺、新材料改进结构和功能,使产品不断更新换代 自 90 年代以来,国外沥青混凝土摊铺机进入了一个新的发展时期,目前沥青混凝土摊铺机发展总的趋势是:发展快,水平高。
(1)在广泛应用新技术的同时,不断涌现出新结构和新产品,产品系列的发展更加丰富 (2)继续完成提高整机可靠性正用全液压、全自动的先进技术改造老产品和开发新产品 (3)技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量,在集成电路、微处理器、微型计算机及电子监控技术等方面都有广泛的应用 (4)努力完善产品的标准化、系列化和通用化,改善驾驶人员的工作条件,向节能、环保方向发展,可靠性、安全性、舒适性、环保性得到了高度重视 (5)设计更加人性化和精细化 整机布局更加合理,驾驶室可整体翻起、多种设置活门等,更便于维修保养人员进入维修,上述改进充分体现了人性化设计理念加大液压系统的冷却效果,使之适应各种恶劣工况熨平装置快速连接机构、螺旋分料器与熨平装置同步升降,便于实现快速转运需求等都体现精细化设计,使得整机性能更先进 (6)双层沥青混合料铺层一次性完成 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 德国戴纳派克公司经过各种工况下的依次摊铺双层沥青混合料的施工试验研究表明:这种施工工艺可使双铺层之间早热状态下接合、粘接更好,整体强度更高两层之间无需专门喷洒粘接剂,具有可节约大量沥青材料,提高摊铺生产效率等诸多优点。
目前戴纳派克公司已经开发研制出了双层一次摊铺的专用摊铺机产品[5] 1.1.4 国内研究现状和发展趋势 我国的摊铺机工业起步较晚,20 世纪 60 年代才有了自己的生产厂家这些制造厂是在引进国外技术的基础上生产,在很大程度上受到国外技术发展的制约 我国从 20 世纪 70 年代初开始研制沥青混凝土摊铺机,80 年代摊铺宽度 4500mm的沥青混凝土摊铺机逐渐形成一定的生产批量,80 年代后期开始引进国外先进技术目前,国产摊铺机产品在技术水平、质量、使用性能等方面已基本上达到或接近国外先进水平但大部分厂家正处于对引进技术消化吸收或技术合作阶段,产品的品种规格较少,未形成系列产品而且与国际先进技术相比,在产品综合技术性能、可靠性、耐用性和制造精度等方面还存在较大差距国产摊铺机已得到道路施工的广泛应用,其比例不断升高,已成为主导机型培养了一大批摊铺机开发研究、使用管理、维修保养等方面的专业人才,为今后进一步发展打下良好的技术基础 现代化的公路运输对公路路面强度、刚度、密实性、均匀性、平整度、行车的舒适性、高速性、安全性等要求不断提高,所以作为主要承担中国公路网的黑色路面施工机械的主要产品摊铺机呈现出高速的发展态势。
随着电液控制技术的不断发展和施工工艺的不断提高及市场用户要求的提高,摊铺机将可能有以下几个发展态势: (1)机型多元化 国内外摊铺机的生产厂家追求产品的多样性,即产品在宽度系列开发有4.5~12.5m 不同的宽度系列的产品,技术水平高、中、低,价格高、中、低等不同型式的产品,满足不同层次施工单位和公路施工的要求 (2)技术型和经济型分层发展 摊铺机最重要的指标为密实度和平整度,与此同时,随着电液控制技术的发展,操作的舒适性和维护保养的方便快捷性,使摊铺机朝着技术型和经济型两个方面发展技术型摊铺机具有中央通讯、恒速控制及故障诊断功能,数字式超声波找平仪,集中润滑等功能;经济性摊铺机追求可靠、实用、操作简单、价格低廉 (3)多层摊铺及转运车联合作业 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 随着施工工艺的改变,将越来越多的采用多机摊铺工艺,防止边道及接缝离析是我们应考虑的问题,同时为防止温度和粒料离析,转运车可能会被越来越多的采用,另外一方面转运摊铺施工工艺正是对我国现行的公路结构设计合理性、施工管理及监理制度规范化,以及机械化配套合理性的最好的验证[3]。
1.2 沥青混凝土摊铺机的分类 1.2.1 按行走方式分 沥青混凝土摊铺机按行走方式分为自行式沥青混凝土摊铺机和拖式沥青混凝土摊铺机两种 自行式沥青混凝土摊铺机有自身的行走传动系统,整机性能好,摊铺质量好,适用于各种等级公路施工,是应用最为广泛的摊铺机 拖式沥青混凝土摊铺机工作时靠其他车辆牵引或顶推进行摊铺作业它的结构简单,功能低,摊铺质量差,仅用于低等级公路施工 1.2.2 按行走机构分 沥青混凝土摊铺机按行走方式分为轮胎式沥青混凝土摊铺机和履带式沥青混凝土摊铺机两种 履带式沥青混凝土摊铺机接地比压小,附着力大,摊铺作业时很少出现履带打滑现象,牵引力大,能抵抗料车的撞击,运行平稳,制动可靠但是机动性差,行走速度低,转移场地不方便履带式摊铺机多为大宽度摊铺机和稳定土摊铺机,用于大型公路工程施工 轮胎式沥青混凝土摊铺机行走速度高,转移运行速度快,机动性能好但附着力小,摊铺作业时容易出轮胎现打滑现象轮胎式摊铺机多为中小型摊铺机,主要用于道路修筑和养护作业[6] 1.2.3 按行走的动力传递方式分 沥青混凝土摊铺机按行走的动力传递方式分为机械传动式式沥青混凝土摊铺机和液压传动式沥青混凝土摊铺机两种。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 机械式沥青混凝土摊铺机结构简单,成本低,摊铺质量差,仅用于中小型公路工程施工 液压式沥青混凝土摊铺机的行走系统、刮板输料系统、螺旋输料系统、振捣系统、振动系统等等所有传动系统均采用液压传动方式,仅分动箱、减速器等为辅助机械传动液压式沥青混凝土摊铺机结构简单,能大幅度减速,大范围无级变速,运动平稳,机电液一体化,自动控制,操作省力,是应用最为广泛的沥青摊铺机,适用于各种等级公路施工 1.2.4 按熨平装置延伸方式分 沥青混凝土摊铺机按熨平装置延伸方式可分为机械加宽式和液压伸缩式两种 机械加宽式摊铺机的熨平板是按摊铺宽度要求,用螺栓将各种固定宽度的熨平板组装而成它具有结构简单,组合宽度大,整体刚度好,牵引阻力小等优点大宽度摊铺机多为机械加宽式摊铺机,适用于高等级公路施工 液压伸缩式摊铺机的熨平板是靠液压缸伸缩来无级调整伸缩熨平板的伸出长度,使熨平板达到施工要求的摊铺宽度它具有调节方便省力,便于两机梯队摊铺等优点但应结构复杂,整体刚度差,牵引阻力较大,所以最大摊铺宽度一般都不超过9m 1.2.5 按熨平板的加热方式分 沥青混凝土摊铺机按熨平板的加热方式可分为电加热、液化石油气加热和燃油加热三种。
电加热较均匀,无污染,使用方便,熨平板和振动梁受热变形小;液化石油气加热,虽然设备结构简单、使用方便,但有污染,安全性差;燃油加热适应性好,操作方便简单,燃料易解决,但同样有污染,并且结构复杂 1.2.6 按摊铺宽度分 沥青混凝土摊铺机按摊铺宽度分为小型、中性、大型、超大型种 小型摊铺机最大摊铺宽度一般小于 3.6m,主要用于低等级公路的路面养护和城市狭窄公路的修筑工程 中型摊铺机最大摊铺宽度为 4~6m,主要用于一般公路的修筑工程,也可用于路面的养护作业 大型摊铺机最大摊铺宽度一般在 7~9m 之间,主要用于高等级公路路面施工 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 超大型摊铺机最大摊铺宽度大于等于 9m,目前沥青混凝土摊铺机的最大摊铺宽度可达 16m,主要用于公路,机场,码头,广场等大面积沥青混合料路面施工 1.2.7 按摊铺厚度分 摊铺机按摊铺厚度可分为小型、中性、大型三种 小型摊铺机最大摊铺厚度一般小于 120mm,主要用于摊铺沥青混合料 中型摊铺机最大摊铺厚度小于 400mm,用于摊铺沥青混合料和稳定土 大型摊铺机最大摊铺厚度大于 400mm,主要用于摊铺稳定土。
1.2.8 按摊铺预压密实度分 按摊铺预压实密度分类,可将摊铺机分为标准型摊铺机和高密实度摊铺机标准型摊铺机采用标准熨平装置,一般都装有振捣系统和振动机构,可对铺层混合料进行预压,预压密实度最高可达 85%高密实度摊铺机则还装有双振捣梁或双压力梁等装置,可对铺层混合料进行强力压实,使铺层材料的预压密实度最高可达 90%以上,有效地提高了摊铺的平整度,并可以减少压路机的压实遍数,提高生产率[6] 1.3 沥青混凝土摊铺机目前存在的问题 防止离析仍然是沥青混凝土摊铺机设计和制造所要解决的问题[8]摊铺机的螺旋结构、送料速度和摊铺宽度、螺旋分料器的固有缺陷等很容易产生骨料离析,加之螺旋支撑结构使螺旋叶片无法连续,从而经常在的螺旋支撑结构和中间支撑处产生三条离析带此外,摊铺机的螺旋分料器比熨平板窄,经螺旋分料器到两端的混合料靠重力和粒料间的推力作用向两端摊铺,此处粗骨料居多,且温度较低,容易形成两条离析带 在没有其他输送形式情况下,如何靠摊铺机本身将混合料的离析程度降低是当前摊铺机急需解决的问题[4] 1.4 研究内容 本设计主要针对 RP600J机械式沥青混凝土摊铺机螺旋分料器,从其现有的结构出发,结合目前存在的问题,通过相应的论述、说明、计算和设计,选择合理的系统精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 结构和主要部件,制定优化设计方案,形成 RP600J机械式沥青混凝土摊铺机螺旋分料器设计说明和相应设计文件。
1.4.1 研究重点 本设计从摊铺机的工作原理出发,根据总体技术指标,通过对螺旋分料器的传动方案、结构、功能作用等方面的分析论证,完成沥青混凝土摊铺机螺旋分料器的系统设计,使螺旋分料器在作业中平稳、可靠,降低离析程度,实现自动控制具体重点如下: (1)螺旋分料器的驱动型式布置; (2)螺旋分料器各参数的确定; (3)螺旋分料器的结构 1.4.2 研究意义 通过对 RP600J机械式沥青混凝土摊铺机螺旋分料器的研究,可以改进螺旋分料器的结构,驱动布置方式,使摊铺作业时粒料摊铺均匀,降低离析程度,提高摊铺质量和生产率 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 第 2 章 摊铺机基本结构与工作原理 2.1 摊铺机基本结构 沥青混凝土摊铺机是将拌制好的各种沥青混合料、稳定土材料等均匀地摊铺在已修建好的路面基层或路基上并对其进行一定程度预压实和整形的专用机械经过几十年的发展,其结构日臻完善沥青混凝土摊铺机由一台特制的轮胎式或履带式基础车底盘上装设供料设备、工作装置及操作机构等部件组成[7]一般沥青混凝土摊铺机主要由动力装置、传动系统、行走机构、机架、料斗、刮板输料器、螺旋分料器、振捣机构、振动机构和熨平装置及自动找平装置等组成,如图 2.1 所示。
履带式与轮胎式的结构处行走装置及相应的控制系统有区别外,其余组成部分基本相似[8]现以履带式沥青混凝土摊铺机为例说明其总体结构 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 2.1 RP600J 沥青混个合了摊铺机总机图 2.1.1 动力装置 沥青混凝土摊铺机一般以高速柴油机作动力柴油机横向置于机架的右前方,通过弹性支座固定在支架上支架通过三个弹性垫与机架相连接 2.1.2 传动系统 沥青混凝土摊铺机的传动系统主要包括行走传动和供料传动两大部分,传动形式又分为机械传动和液压传动两种中、小型沥青混凝土摊铺机以机械传动方式较多见,大型摊铺机一般以液压传动为主,其传动系统如图 2.2 所示传动系统由离合器、变速箱、齿轮分动箱、液压泵、液压马达以及各种传动链和链轮等组成 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 2.2 履带式沥青混凝土摊铺机的行走传动系统示意图 1—发动机;2—齿轮分动箱;3—供行驶用的变量泵;4—供转向用的变量泵;5—用于行驶的定量液压马达;6—回档减速器;7—万向传动轴;8—中间传动齿轮箱;9—转向定量马达;10—制动器; 11—驱动轮;12—轮边行星齿轮减速器;13—履带;14—链传动 2.1.3 行走机构 台车架为钢板焊接在一起的箱型构架,它通过后端上的套管装在从机架侧板伸出的轴上,前端铰接在机架前端的摆动梁上。
驱动轮、引导轮、支重轮和托轮安装在台车架上,13 个支承轮布置成前疏后密,间距不等,以不适应均匀荷载要求,如图 2.3所示履带板内藏行星式齿轮减速器连同行走马达以一起装在驱动轮毂内履带的张紧靠引导轮后的液压缸,缓冲靠蓄能器[9] 图 2.3 履带式摊铺机行走机构示意图 2.1.4 机架 机架是摊铺机各总成、机构、装置等安装以致结合成整体的基体,一般为焊接钢结构件,机架应该有足够的刚度机架与前后桥无弹性悬挂、刚型连接机架前端设有推辊,其作用是顶推自卸车后轮,使自卸车与摊铺机同步前进,便于自卸车向料斗内卸料[10] 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 2.1.5 料斗 料斗位于摊铺机前部,用以接受自卸车卸下的沥青混合料各类型摊铺机料斗的结构形式基本相似,只是容量有所不同其容量应满足该机在最大摊铺宽度和厚度摊铺时所需的混合料量 料斗由后壁、左右边斗、铰轴、液压缸、底板和支座等组成,如图 2-4所示 图 2-4 料斗结构示意图 1—液压油缸;2—左边斗;3—铰轴;4—支座;5—右边斗 2.1.6 刮板输料器 刮板输料器是带有许多刮料板的链传动装置,如图 2.5 所示。
目前摊铺机采用的刮板输料器有单排和双排两种,单排用于小型摊铺机,双排用于大、中型摊铺机 图 2.5 刮板输料器示意图 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 2.1.7 螺旋分料器 螺旋分料器又称螺旋布料器,作用是将刮板送来的混合料分送到熨平板的前端螺旋分料器由两组对称布置的螺旋轴、螺旋叶片、连接套筒、反向叶片等组成[11],如图 2.6 所示 图 2.6 螺旋分料器示意图 1-端盖;2-螺旋轴;3-支撑;4-螺旋叶片;5-螺栓; 6-联结套筒;7-中间螺旋轴;8-中间反向叶片 两组螺旋轴上的螺旋叶片的旋向相反,以使混合料由摊铺槽中部向两端输送为控制料位高度,左右两端设有料位传感器螺旋叶片采用耐磨材料(38CrMoAl 调制)制造,左右两根螺旋轴支承在机架上,由左右两个传动链轮或齿轮分别驱动(液压传动亦如此),转速可相同也可不同,以适应左右摊铺宽度、摊铺厚度和摊铺速度等不同要求螺旋分料器分为主节段和加长节段,他们分别与熨平板的主节段和加长节段的长度相适应螺旋分料器一般固定在机架后壁的下方[12],为使中央的材料能均匀分部开,可在螺旋轴的内端安装四片螺旋叶浆,如图 2.7 所示。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 2.7 螺旋弹铺器结构示意图 1—轴;2—可换叶片;3—螺旋叶浆 2.1.8 熨平—振捣装置 熨平—振捣装置位于螺旋分料器后面,其功能是将摊铺宽度内的沥青混合料摊平、捣实和熨平一般沥青混凝土摊铺机的熨平—振捣装置(如图 2.8)由牵引臂、刮料板、振捣梁、熨平板、厚度调节机构和拱度调节机构等组成[10] 左右牵引臂交接在机架的中部,整个熨平—振捣装置是依靠提升液压缸悬挂在机身后部,摊铺作业时在铺层上呈浮动状态 如图 2.8 振捣—熨平工作装置示意图 1—主机;2—螺旋分料器;3—熨平板振动装置;4—副振捣梁; 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 5—主振捣梁;6—挡料板;7—振捣偏心轴;8—液压提升油缸;9—大臂 (1)振捣梁结构 振捣梁为板梁式结构,安装在熨平板前部,如图 2.9 所示,上面套有偏心轴,上面为栅板,下前缘为斜面 (2)熨平装置 熨平板由型钢、普通钢板焊接成箱形结构,内部装有路拱调节器,与厚度调节器配合调整路面横截面形状(图 2.10)熨平板和振捣梁一起通过左右牵引壁铰装在机架两侧专用托架或自动调平装置的液压缸上。
图 2.9 振捣梁示意图 1—主振捣梁;2、3—振捣梁的加长节段;4—栅板 a) 熨平装置侧视图 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 b) 熨平装置后视图 图 2.10 熨平装置示意图 1、3—销子;2—连接块;4—牵引臂;5—固定架;6—护板;7—振捣器;8—熨平板; 9—厚度调节器;10—油缸;11—液压执行机构;12—偏心轴;13—偏心螺栓;14—加热系统 2.1.9 自动找平装置 摊铺机的自动找平装置由一下几部分组成:电源,纵向控制器(包括纵向传感器和调节器)和横向控制器(包括横向传感器和调节器) 自动找平装置是利用安装在熨平板上的纵向和横向控制器,并以事先设置好的滑杆、钢丝、铺设好的路面和路基为基准进行工作的 图 2.11 摊铺机自动找平控制系统简图 1—电源;2—电磁换向阀;3—油缸;4—横向控制器; 5—纵向控制系统;6—熨平板;7—基准面 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 2.2 工作原理 通常把摊铺机的调平大臂与熨平板联合称为摊铺机的工作装置通过该装置完成沥青混合料的摊铺与初步振实[7],如图 2.12 和图 2.13 所示。
调平大臂通过牵引点与主机铰接在一起,另一端与熨平板相连在作业时,熨平板的全部重量和大臂的部分重量都压在新铺的混合料上主机通过牵引点、大臂带动熨平板前进,此时熨平板如同一块滑雪板在混合料表面上滑行 若旋动厚度调节螺杆,让熨平板的后方向下移动时,熨平板底面与其运动方向间便产生一个仰角称为工作角当工作角一经固定,整个工作装置便成为一个刚性系统,此时若位于摊铺机履带或轮胎下面的已铺层或称下卧层绝对平整,混合料均匀一致,摊铺机以恒速前进,则作用于熨平板上的各个力相互平衡即熨平板的重力与板底混合料对熨平板浮力的垂直分力相等;牵引力与混合料对熨平板底面的摩擦力相等熨平板将在相对于下卧层一定的垂直高度即摊铺层厚度上运动,不会上下浮动因此摊铺层表面平整,且始终维持同一厚度 当再次旋转厚度调节螺杆,让工作角增加,此时,熨平板受的阻力浮力必然增加,其垂直分力亦相应增加,这时板底混合料对熨平板浮力的垂直分力大于重力,熨平板势必被抬高,摊铺层加厚因牵引点的高度并未改变,所以熨平板的抬高相当于工作装置绕牵引点逆时针转了一个角度,这样一来,工作角随之减小,直到重新达到新的平衡状态同理,当旋转厚度调节螺杆让工作角减小时,熨平板必然下降,摊铺层跟着变薄。
由此看来,熨平板工作角的变化,决定着摊铺层的厚度的变化,亦即欲调整摊铺层厚度,可借调整熨平板的工作角来实现 在实际摊铺作业中,下卧层如路面基层表面不可能是理想的平面,因此,摊铺机行驶在上面必然会上下浮动和左右摆动,与主机铰接着的大臂牵引点位置将不断变化,熨平板工作角亦跟着变化,所以摊铺层厚度也变化,这将导致压实后路表面平整度的降低但是,由于大臂较长,加之熨平板自重很大,惯性也大,牵引点细微的位置变化要传到熨平板需要一定的时间实验证明,大约在摊铺机行驶过 5 倍于调平大臂长度的距离后,这个传递才能全部完成在正常施工条件下,下卧层的平整度不可能太差,亦即其表面起伏变化的波长不可能太大,在未完成这一传递前,牵引点可能又早已回到了原来的高度位置,对熨平板的影响不是太大,故在很大程度上保证了摊铺层表面的平整,所以摊铺机的这种工作装置起到了“滤波”的作用[10] 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 2.12 摊铺机厚度调整工作原理示意图 1—前枢铰;2—左右侧臂;3—熨平器手动升降操纵机构;4—熨平板 图 2.13 摊铺机浮动熨平板自找评工作原理示意图 第 3 章 摊铺机总体设计 3.1 摊铺机的作业程序 现代自行式摊铺机的结构总体上分为两大部分,即前面的主机—牵引机;后面是熨平装置—工作装置。
主机通过大臂牵引熨平装置,自行式摊铺机摊铺作业的程序如下: (1)摊铺前根据施工要求设定摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺速度及振捣振动等相关参数 (2)摊铺开始后,摊铺机顶推料车,在基层路面上一边行驶一边将料车上的混合料接收到料斗内 (3)接收到料斗中的混合料经刮板输料器输送到主机的后方 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 (4)输送到主机后方的混合料经螺旋输料器向两侧输送到整个熨平装置的前边 (5)熨平装置在主机牵引下向前行进,将混合料熨平夯实,形成平整密实的摊铺层,供压路机进一步压实成形 (6)在摊铺作业过程中进行自动或手动控制,确保摊铺层达到施工要求的宽度、厚度、横坡度和压实度[13] 自动摊铺机可同时完成几个工序,如图 3.1 所示摊铺完一辆料车的混合料即为一个作业循环,每个作业循环紧密连接,形成了基本的连续供料和连续摊铺连续摊铺对路面平整度大有好处,如果采用物料转运车给摊铺机供料,就能实现真正的连续供料物料转运车行进在料车和摊铺机之间,顶推料车,不与摊铺机直接接触工作时,物料转运车将从料车接收的混合料传送到高处,不间断地落入摊铺机料斗,供摊铺机刮板输料器输送。
图 3.1 摊铺机工作简图 1—发动机;2—方向盘;3—侧臂提升液压缸;4—侧臂;5—熨平板上下调整手把; 6—熨板;7—振捣器;8—螺旋分料器;9—驱动轮;10—刮板输料器; 11—方向轮;12—顶推辊;13—料斗;14—闸门 3.2 总体设计 3.2.1 设计原理 摊铺机的总体设计应按以下原理进行: 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 (1)按摊铺机的工作原理设计即在总体方案设计和总成方案设计中,除按照一般的设计理论及设计基础进行设计外,最重要的是遵循浮动摊铺工作原理 控制熨平装置的动力平衡条件,使其在整个摊铺作业循环中变化甚微,对平整度的影响极小,从而使所设计的摊铺机达到高的技术性能等级 (2)摊铺机的设计原理即针对摊铺机的工作特点而研究出的一些设计原理,依据这些设计原理进行设计,使所设计的摊铺机的功能更加完善,性能更加可靠如:○1 根据螺旋叶片全埋输料原理设计,可增强摊铺机的抗离析能力;○2 根据等振距振捣原理设计,可提高压实度和平整度的纵向均匀性,并实现压实度预选;○3 根据等比功率振捣原理设计,可提高压实度和平整度的横向均匀性;○4 根据主机、刮板、螺旋、大臂及熨平装置之间的动态匹配原理设计,可实现大厚度稳定土摊铺;○5 根据车架弹性变形原理设计,可提高摊铺机自调平能力,并克服车架弹性变形对构件产生的破坏力;○6 根据熨平装置仰角传递原理设计,能提高摊铺路面的平整度[6]。
3.2.2 设计要点 (1)牵引性能参数的合理匹配 摊铺机的负荷特点是每次摊铺作业既具有重复性,又不是完全重复;各个工序工作阻力既不相同,又随机变化一般大型摊铺机在摊铺作业循环中,行走机构的功率变化占发动机输出功率的 5%,输料机构占 17%,总功率最大波动为 22%左右因此摊铺机是接近连续作业的机械 摊铺机在作业时,发动机、行走机构、输料机构、夯实机构、辅助机构既相互联系又相互制约摊铺机的整机性能不仅取决于各总成本身的性能,而且也与各总成间的工作是否协调有着密切的关系因此,在摊铺机的总体参数之间存在着相互匹配是否合理的问题 ○1 平均阻力矩与发动机调速特性合理匹配 工程机械牵引性能参数的匹配理论表明,发动机只有在稳定负荷下工作时,才能输出额定功率,平均阻力矩的工作点才能配置得等于其额定扭矩而阻力矩发生波动时,发动机的最大平均输出功率总是小于它的额定功率要想获得最大的平均输出功率,只有适当配置阻力矩在发动机调速特性上的位置应该将平均阻力矩的工作点配置在发动机调速曲线的额定工况附近,这样既获得了发动机较大的平均输出功率,又保证了发动机的转速在整个摊铺作业循环中不致发生大的波动 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 ○2 最大输出功率与滑转曲线的合理匹配 工程机械牵引性能参数的匹配理论指出,行走机构的牵引效率随着牵引力的增大而增大。
在某一牵引力下,牵引效率可出现最大值当牵引力超过这一值而继续增大时,牵引效率随牵引力的增大而下降对于连续作业的机械来说,最大牵引效率工况和最大生产率工况是一致的对于接近连续作业的机械来说,两者有一定的偏离为了使摊铺机获得最大生产率,并尽量发挥发动机的功率,应将工作循环中的平均工作阻力配置在最大生产率工况附近,并根据最大生产率工况和滑转率对摊铺速度(平整度)的影响限度来确定摊铺机的额定滑转率一般履带式摊铺机的额定滑转率为3%~5%,由于 RP600J 机械式沥青混凝土摊铺机是技术性能低的中小型摊铺机,所以应取偏大值在额定滑转率下相对应的有效牵引力等于附着质量和有效附着系数之积 由此可得出牵引性能参数合理匹配的原则:在保证摊铺速度稳定的前提下,充分利用发动机的功率和发挥摊铺机的最大生产率[6] (2)传动方案的选择 自行式摊铺机的传动方式有液压传动和机械传动两种,它们各有所长,视所设计机型的不同而选取液压传动的优点为:易于大幅度减速,实现大范围的无级变速;运动平稳;易于实现过裁保护;传动装置质量轻、体积小、便于整体布置;集液压、电气、机械于一体,易于实现自动控制;操作简便省力缺点为:传动效率低;液压油温度和粘度的变化会造成传动比不稳定;液压油渗漏较难避免。
机械传动有以下优点:速比恒定;动力分流和最终传动结构紧凑[13] RP600J 机械式沥青混凝土摊铺机采用机械传动与液压传动并存,这是由于机械传动与液压传动的摊铺机结构紧凑,操作简便,摊铺速度恒定,故障率低,作业效率高,施工质量好,价格低廉等特点,适于低等级公路施工,符合设计要求 (3)主参数选择 摊铺机主参数指最大摊铺宽度、最大摊铺厚度和最大摊铺速度RP600J 机械式沥青混凝土摊铺机的最大摊铺宽度为 6m,最大摊铺厚度为 300mm,最大摊铺速度7m/min,这样既能获得理想的压实度,又能得到满意的生产率 (4)发动机的选择 在选择发动机装车的额定功率时,应适当留有储备对于中小型摊铺机,宜取90%的 1h 功率(或称 Π类功率、间断功率)作为发动机装车的额定功率;对于大型摊铺机,宜取 90%的连续功率作为发动机装车的额定功率这样可改善发动机的可靠性和耐久性[14] 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 发动机的转速不宜过高,过高的转速对振动、噪声、传动平衡性、分动箱散热等都不利,发动机的扭矩适应性系数(最大扭矩与额定扭矩之比)不应低于 1.15(大型摊铺机不应低于 1.20)。
否则,发动机的扭矩储备过小,会导致发动机的平均输出功率减小发动机的调速率(最高空转转速与额定转速之比)不应高于 8%,这样,在摊铺作业中,发动机在调速特性曲线的调速区段上工作,转速不致发生大的波动,有利于提高路面的平整度由以上结论 RP600J机械式沥青混凝土摊铺机可选择4135AZKA/NT4135GR2A 柴油机,额定转速 1500rpm ,额定功率为 90kw (5)恒速控制方案选择 产生摊铺速度变化有以下三个原因: ○1 负荷的变化引起发动机转速的变化从而造成摊铺速度的变化,这种速度变化,只要将发动机调速特性曲线上平均阻力短的工作点配置在额定工况附近,就不会超过 3 %,但是仍对平整度有一定影响 ○2 对于液压传动的摊铺机,液压泵和液压马达容积效率的变化造成摊铺速度的变化,其变化可严重影响平整度如果在液压系统设计中设法控制液压油温度、工作压力及变量泵的使用排量,速度的变化可以得到一定的控制,但对平整度的影响仍然是严重的 ○3 履带或轮胎的滑转造成摊铺速度的变化产生这种速度变化的客观困难较复杂,具有很大的随机性,比较难以控制[6] 因此,恒速控制的方法是在发动机上安装电子调速器,对发动机转速进行控制。
(6)输料方案的选择 大、中型摊铺机应设置完善的输料机构,刮板输送器可采用单排刮板链或双排刮板链,螺旋分料器可采用单旋向双螺旋或双旋向双螺旋根据总体方案和生产率确定的刮板输送器或螺旋分料器输料量应均匀这样平均工作阻力波动小,混合料对熨平板的各种作用力稳定,摊铺的路面平整因此,必须对刮板输送器和螺旋分料器的输料量进行控制 (7)夯实方案的选择 夯实有振捣和振动两种方式目的是对摊铺层进行预压实,以减少碾压工作量,提高平整度对于机械加宽熨平装置,在整个摊铺宽度上只需设置一个振捣源和一个振动源对于液压伸缩熨平装置,则需要设置 2~4 真个振捣源和 2~4 个振动源各根源的频率不相同,互相会产生干扰、叠架,其结果减弱了夯实效果,并对熨平板的夯实击反力产生很大波动,最终造成路面压实度不均匀,平整度不好[14]因此,必须精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 合理配置振捣与振动的频率比较有效的办法是拉开振捣与振动的频率,适宜的频率是振捣 22~35Hz ,振动 55~65Hz[16] (8)行走机构的选择 履带式行走机械的接地比压大,附着性能好因此 RP600J机械式沥青混凝土摊铺机选用履带式行走机构。
第 4 章 螺旋分料器系统设计 4.1 螺旋分料器设计系统方案论证 4.1.1 设计要求 (1)螺旋转速,应满足摊铺机生产率的要求; (2)螺旋功率,应满足摊铺机功率匹配的要求; (3)螺旋参数之间的匹配应满足摊铺路面抗离析及均匀性的要求; (4)在设定的摊铺厚度和摊铺速度下,其供料系统能满足连续摊铺的需要; (5)摊铺机的螺旋分料器能够无级调速,能自动调节混合料的速度、流量,保证均匀平整地摊铺; 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 (6)螺旋分料器能满足各种材料不同厚度的摊铺要求; (7)具有自动找平和保持摊铺层厚度均匀的功能; 4.1.2 方案选型 根据设计的相关要求,本文初步列出了以下几种方案: 方案一:单液压中央同时驱动,等螺距,等螺旋直径; 方案二:双液压中央分别驱动,等螺距,等螺旋直径; 方案三:单液压中央同时驱动,变螺距,变螺旋直径; 方案四:双液压中央分别驱动,变螺距,变螺旋直径; 方案五:双液压边缘分别驱动,等螺距,等螺旋直径; 方案六:双液压边缘分别驱动,变螺距,变螺旋直径 方案确定:方案一结构简单,维修方便,造价低廉,转速可实现无级调速。
但是左右螺旋不能分开调速,不能适应左右摊铺宽度、摊铺速度和摊铺厚度不同的要求,使摊铺作业受到限制方案二不仅有着方案一的优点,而且还能使左右两螺旋的转速可以相同,也可以不同,以适应左右摊铺宽度、摊铺速度和摊铺厚度不同的要求,但是二者会产生较大的中央离析带方案三相对于方案一来说改变了螺旋参数,这样做能有效解决混合料的离析和均匀性问题方案四与前三种方案相比,具有前三种方案的所有优点,但是没有解决中央离析问题方案五将中央驱动变为左右两边驱动,使驱动箱一分为二后尺寸减小,有利于其底部粒料流动;采用中部支承可减小料槽中央的轴端支承座的尺寸,可有效地解决粒料中央离析带问题;该方案可通过方案六虽然具有方案五的优点,但是其制造难度大,互换性差且搅拌不均匀,造价高 综上,从螺旋分料器的功能设计要求、经济性以及摊铺机市场定位考虑,我选择方案五,该方案可通过无级变速分别控制左右摊铺螺旋进行正、反向,同向和相向,因此可以实现从中间向两边分料,也可以从两边向中间集料,以及从一边向另一边移料其示意图如图 4.1 所示 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.1 螺旋分料器驱动方式示意图 1—左右驱动液压马达;2—左右链条传动链轮;3—左右螺旋;4—中间轴承支座 4.2 RP600J 型摊铺机的主要技术参数 RP600J型摊铺机,其摊铺宽度可在 3.0 ~6.0m 范围内调节,摊铺厚度可在 0~300mm范围内无级调节。
最大生产率可达 300ht /它的主要技术参数如表 4.1 表 4.1 RP600J型摊铺机的主要技术参数 项目 Item 单位Unit 参数 Parameter 基本摊铺宽度 Basic Working Width m 3.0 最大摊铺宽度 Max working Width m 6.0 最大摊铺厚度 Max Paving Thickness m 0~300 摊铺速度 Paving Speed m/min 2~7 行驶速度 Traveling Speed km/h 0~4 料斗容量 Hopper Capacity t 12 额定生产率 Theoretical Productivity t/h 300 爬坡能力 Gradient Ability % 20 振捣频率 Tamper Frequency r/min 0~1500 振捣振幅 Tamper Amplitude m 4/8 拱度调节 Crown Adjust % 0~3 柴油机型号 Engine Type 4135AZKA/NT4135GR2A 额定功率 Rated Output kw 90 /88.2 额定转速 Generator Power rpm 1500 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 整机重量 Weight t 8~13 外形尺寸 Overall Dimension m 5800× 3000× 3635 上表的参数都是本设计的已知参数,在设计的过程中,必须根据这些参数来进行设计和改进,在适当的时候,根据设计的需要,可以改变某些数据,以方便设计顺利进行。
4.3 螺旋分料器 沥青混凝土摊铺机主要用于铺筑稳定层和沥青混凝土,是筑路施工的专用机械设备螺旋分料器担负着横向输送物料的任务,它设计的合理性及使用技术将直接影响摊铺机的生产能力和路面施工质量,为整机设计的关键环节 螺旋分料器设在摊铺机后方摊铺室内,其功能是把摊铺室中部的热混合料左右横向输送到摊铺机全幅宽度,动力传递路线为:发动机——分动箱——液压马达——链传动——螺旋轴体其螺旋轴体左右两侧各成独立系统,既可同时作业,又可单独工作螺旋叶片采用耐磨材料或进行表面硬化处理左右叶片旋向相反以使混合料由中部向两侧输送为控制料位高度,摊铺室左右两侧设有料位传感器 4.3.1 螺旋分料器工作原理 螺旋分料器是沥青混凝土摊铺机必不可少的重要组成部分其功能就是在保证沥青混合料均匀性的前提下,将混合料按照一定的生产率,无离析地均匀分布到熨平板前一定的宽度上在摊铺机的输分料系统中,由带有螺旋叶片的转动轴在个布料槽内转动,使装入布料槽的沥青混合料,在其本身重力、叶片摩擦力及料槽的摩擦力的作用下,不是和螺旋一起旋转,而是沿着布料槽向两端运动,并不停的向螺旋下面落料,同时向熨平板前沿塞料,从而达到布料目的[15]。
4.3.2 螺旋叶片的基本构造 螺旋是螺旋分料器的基本构件,它是由轴和螺旋叶片组成 叶片的形状按照混合料的性质有各种形式: (1)实体螺旋面型 实体螺旋面型叶片是最普通的形状(如图 4.2 所示),其螺距是叶片直径的 0.8倍,适于输送粉状和粒状混合料 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.2 实体螺旋面叶片 (2)成型叶片螺旋面型 成型叶片螺旋面型(如图 4.3 所示)应用较少,主要用于输送粘度较大和可压缩型混合料,在输送过程中同时完成搅拌、混合等工序,其螺距约为叶片直径的 1.2倍 图 4.3 成型叶片 (3)带式螺旋面型 带式叶片(如图 4.4 所示)适用于输送糖浆、沥青、煤焦油等半流动性性质的物料,其螺距 t 是叶片直径 D 相等 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.4 带式叶片 本课题设计的 RP600J机型的沥青混凝土摊铺机选用实体螺旋面型,螺旋叶片的厚度一般取 4~10m, 取 8m不仅使结构能易于实际生产加工,而且使本机的成本下降 4.4 螺旋分料系统设计计算 4.4.1 螺旋分料器的生产率LQ (t/h)的确定 为了连续供料和均匀的将料摊铺开,螺旋分料器的生产率应大于摊铺机整机的生产率,即L,螺旋分料器由两个螺旋组成,每个螺旋的最大生产率LQ=(0.6 ~0.7)Q,取LQ=0.65Q[8]。
所以LQ=2LQ=39030065. 02(t/h) 4.4.2 螺旋分料器螺旋直径 D(m )的计算 螺旋叶片直径是螺旋分料器的重要参数,直接关系到螺旋分料的生产率和结构尺寸 (1)螺旋输送机的研究成果[17] 25147DAKQ 所以, 52147AKQD 式(4.1 ) 令521471AKK,则式(4.1)可变为: 52QKD 式(4.2) 式中:K—物料综合特性系数,其值可查阅相关手册; Q—螺旋输送机输送量(ht /); —为填充系数, 见表 4.2 ; —物料单位容积质量(3/mt),其值可查阅相关手册; —倾斜送料系数,见表4.2 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 表 4.2 倾斜输送系数和填充系数 倾斜角度/° 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 倾斜输送系数 1 0.97 0.94 0.92 0.88 0.82 0.76 0.70 0.64 0.58 0.52 0.46 填充系数 0.5 0.46 0.46 0.42 0.40 0.38 0.36 0.35 0.35 0.32 0.32 0.30 (2)螺旋分料器螺旋直径 52LQKD 式(4.3) 式中:K—沥青混合料综合特性系数,其值为 0.0415; LQ—螺旋分料器单根螺旋生产率(ht /),LQ=195ht /; —为填充系数,=0. 5; —物料单位容积质量(3/mt),=1.523/mt; —倾斜送料系数,由表4.2可知=1。
D—螺旋分料器螺旋直径(m) ∴ mD38. 0152. 15 . 01950415. 052 4.4.3 螺旋分料器的轴径 d(m )的计算 螺旋轴径的大小与螺距有关,因为两者共同决定了螺旋叶片的升角,也就决定了物料的滑移方向及速度分布,所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系 一般轴径计算公式[17]为: d=(0.2 —0.35)D 式(4.4) 取 132m. 038. 00.350.347Dd 4.4.4 螺旋分料器的螺距 t (m )的计算 螺距不仅决定着螺旋的升角,还决定着在一定填充系数下物料运行的滑移面,所以螺距的大小直接影响着物料输送过程生产率LQ和直径 D 一定时,螺距改变,物料运动的滑移面随着改变,这将导致物料运动速度分布的变化通常螺距应满足下列两个条件:即考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系两个条件,来确定最合理的螺距尺寸[18]。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 螺距的大小将直接影响物料的输送过程,通常可按下式计算螺距: DKt0 式(4.5) 螺旋间距直径的比值 K0=0.7~1.0,对于沥青混合料,常取 K0=0.8 所以 mt30. 038. 08 . 0 4.4.5 螺旋转速 n(r/min )的计算 螺旋转速高,生产率高;转速低,生产率低螺旋的生产率可从两方面考虑计算,一是按摊铺作业的工作量计算,二是按螺旋的输料能力计算用这两种方法计算螺旋生产率的公式[11]如下: 160HvbBQL 式(4.6) 或 2120FtnQL 式(4.7) 式中:LQ—螺旋分料器的生产率,ht /; B—基本摊铺宽度,m ,B=3m ; b—刮板输料总宽度,m,取 b=0.876; H —摊铺厚度,m ,取 H=0.15m ; v—摊铺速度,取v=6m/min; γ1—摊铺层物料密度,t/m3,取 γ1=2.35 t/m3; F—螺旋有效截面积,m2;422dDF ,D 为螺旋叶片直径,d 为螺旋轴直径; ∴ 222112. 04132. 038. 0mF; t—螺旋螺距, m,t=0.30m ; n —螺旋转速, r/min ; γ2—螺旋输料槽中的物料密度, t/m3,γ2=1.52 t/m3; A—经验系数,取 0.8~0.9,这里取 0.85。
将式(4.6)和式(4.7)联立,解得螺旋转速: AFtHvbBn212 式(4.8) 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 将式中各参数带入式(4.10)中得: min/5 .4885. 052. 130. 0112. 0235. 2615. 0876. 03rn 按照式(4.8 )计算的螺旋转速是根据设计工况螺旋应该达到的转速,螺旋达到这个转速时,才能满足摊铺机在设计工况(摊铺速度、摊铺宽度、摊铺厚度、某种物料)下生产率的要求按照按照式(4.8 )计算的螺旋转速是下限值 螺旋转速的上限值应按照下式[8]计算: 122460tKDQnL 式(4.9 ) 式中:LQ—螺旋分料器每根螺旋的生产率,ht /,LQ=195ht /; D—螺旋叶片直径,m,D=0.38m; t—螺旋螺距,m,t=0.30m; n—螺旋转速,r/min; γ2—螺旋输料槽中的物料密度,t/m3,γ2=1.52 t/m3; K1—截面填充系数,取 0.6~0.75,这里取 0.75。
∴ min/80min/95.7075. 030. 052. 1438. 0601952rrn 所以螺旋转速可在48.5~70.95 r/min内调节 4.4.6 螺旋驱动功率P(kw) 的计算 螺旋驱动功率可按下式[15]计算: 360021gkBQPL 式(4.10) 式中:α —考虑混合料消耗的系数,α =0.6; LQ—螺旋分料器生产率,LQ=390ht /; B1—摊铺最大宽度,B1=6m; ω —考虑混合料性质的移动阻力系数,ω =5; k—考虑混合料在分料器下可能集料的安全系数,k=1.5; 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 g—重力加速度,g=9.81m/s2; η —螺旋分料器转动的机械效率,η =0.96 ∴kwP89.2996. 036005 . 181. 9563906 . 0 又两根螺旋分开驱动,所以每根螺旋的驱动功率是kwP945.1489.295 . 0 4.4.7 螺旋功率 PL(kw) 的计算 摊铺机的螺旋功率 PL指发动机输出给螺旋系统消耗的有用功率,用式[11](4.11)表示: LLPP 式(4.11) 式中:P—螺旋驱动功率,P=29.89kw; L—螺旋系统的总效率,等于从发动机到螺旋叶片之间各种传动元件(如联轴器、分动箱、泵、马达、减速器、链传动、支撑等)效率之乘积,L=0.8。
∴ 11.368 . 089.29LPkw 4.5 螺旋分料器受力分析 当螺旋轴旋转时,螺旋面作用在物料上的力,不仅有向前的推力 Fz,而且有圆周力 Fr,合力为 F(见图 4.5)圆周力 Fr使物料沿圆周偏转 α 角分布(见图 4.6)当圆周力 Fr增大时,倾斜角 α 也增大,大到一定程度就使物料沿圆周方向翻滚[19] 图 4.5 螺旋面作用于物料颗粒上的力的分解图 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.6 螺旋横剖图 螺旋分料器工作时,其上作用力有横向力 F、轴向力 FZ、和扭矩 M,受力如图4.7 所示 图 4.7 螺旋分料器受力分析示意图 4.5.1 螺旋分料器扭矩 M(kN·m)的计算 螺旋分料器的扭矩可按下式[6]计算: nPM 55. 9 式(4.12) 式中:M—螺旋分料器扭矩,kN·m ; P—螺旋分料器每根螺旋的驱动功率,P=14.945kw; n—螺旋分料器的转速,n=70.95r/min。
故 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 94. 25 .48945.1455. 9Mkw 4.5.2 螺旋分料器上的轴向力 FZ(N)的计算 轴向力 FZ(N) tan1000 PFZ 式(4.13) 式中:P—螺旋分料器每根螺旋的驱动功率,P=14.945kw; β —在半径 r处螺旋分料器的螺旋线升角,°; ρ—沥青混合料与螺旋分料器表面的换算角,ρ=30° ~35°,取ρ=30°; 又 rt2arctan 式(4.14) 式中:t—螺旋分料器螺距,t=0.30m; r—作用力的作用半径,28 . 0~7 . 0Dr ,取 r=0.4D=0.16m 故 7 .1716. 0230. 0arctan 将 β =17.7°带入式( 4.15)中,可解得: NFZ7 .13598307 .17tan945.141000 4.5.3 螺旋分料器上的横向力 F(N)的计算 横向力可按下式[19]计算: rMF1000 式(4.15) 式中代号同前,可得 1837516. 094. 21000FN 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 4.6 螺旋分料器的强度和刚度校核 4.6.1 选材 由于螺旋分料器的工作原理是:在摊铺机的输分料系统中,由带有螺旋叶片的转动轴在个布料槽内转动,使装入布料槽的沥青混合料,在其本身重力、叶片摩擦力及料槽的摩擦力的作用下,不是和螺旋一起旋转,而是沿着布料槽向两端运动,并不停的向螺旋下面落料,同时向熨平板前沿塞料,从而达到布料目的。
所以,螺旋分料器所处的环境、工况决定了其破坏形式是磨损故而,应选择耐磨性的材料,在此选择38CrMoAl ,作调制处理 4.6.2 强度校核计算 在螺旋分料器强度校核时,可把横向力看着沿螺旋分料器长度方向作用的均布载荷在横向力 F、轴向力 FZ、和扭矩 M 的作用下,在螺旋分料器中将产生弯曲应力、压应力c和剪应力[18] (1)弯矩 Mμ(N· m)的计算 由于把横向力看着沿螺旋分料器长度方向作用的均布载荷,所以由材料力学可以得出弯矩的最大值应在螺旋分料器的中间部位出现,由材料力学相关知识弯矩可按下式计算: 82FlM 式(4.16) 式中:F—螺旋分料器上的横向力,F=18375N; l—每根螺旋分料器长度,375. 1239 . 029 . 0Blm; 故 09.46648375. 1183752M N· m (2)弯曲应力(Pa)的计算 由材料力学相关知识,弯曲应力可按下式计算: WM 式(4.17) 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 式中:Mμ—螺旋分料器上的弯矩,Mμ=4664.09 N· m; W—螺旋分料器轴的抗弯截面模量, 3433103 . 2132. 01 . 01 . 0mdW; 故弯曲应力为 741003. 2103 . 209.4664Pa (3)压应力c(Pa)的计算 由材料力学相关知识,压应力可按下式计算: SFZc 式(4.18) 式中:FZ—轴向力,FZ =13598.7N; S—螺旋轴截面积,22221037. 14132. 04mdS 故压应力为 521093. 91037. 17 .13598cPa (4)剪应力(Pa)的计算 由材料力学相关知识,剪应力可按下式计算: 0WM 式(4.19) 其中:M—扭矩,M=2.94KN · m; W0—螺旋轴抗扭截面模量,34330106 . 4132. 02 . 02 . 0mdW; 所以,剪应力为 741064. 0106 . 494. 21000 Pa (5)总应力ca(Pa)的计算 72725722104 . 21064. 031093. 91003. 23cca Pa (6)校核 由前面的选材38CrMoAl,作调制处理,可查阅机械设计手册得知 71105 . 775MPa Pa 因此, 1ca,故安全。
精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 4.6.3 刚度校核计算 螺旋分料器除了必须满足强度条件外,还要将其变形限制在一定的范围内,以保证安全、正常工作通常规定最大单位长度扭转角 θmax不得超过规定的单位长度许用扭转角[θ ]故螺旋分料器扭转时的刚度条件是 max 式(4.20) 由材料力学相关知识,刚度计算的最大单位长度扭转角θmax可按下式[20]计算: 1801000maxPGIM 式(4.21) 式中:M—螺旋分料器的扭矩,M=2.94KN · m; G—螺旋分料器材料的剪切弹性模量,查阅相关手册可知 G=8.01010Pa; IP—螺旋分料器轴截面的惯性力矩,45441098. 232132. 032mdIP; 故 m/706. 01801098. 2100 . 894. 21000510max 又[θ ]=0.5~1.0m/ ,得出 max,故安全。
4.6.4 扰度的校核 螺旋分料器的力学模型如图 4.8 所示 根据轴与许用跨度对照表选择: 轴径: d=132mm; 轴均布载荷集度:dq=0.158N/mm; 叶片均度载荷集度:yq=0.320N/mm; 螺旋轴的挠曲率是其最大挠度与跨度之比即maxY/L,依照刚度条件,许用挠曲率[max/YL] 一般 0.0003 ~0.0005 也有超过此范围,如 0.0008 ,再超过就要影响使用寿命,如按照[max/YL]=0.0003 ~0.0005 和 E=200GPa 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.8 大跨度螺旋分料器的力学模型示意图 其中 q=0.433 N/mm,由于摊铺最大宽度为 6m ,考虑到支撑和驱动箱尺寸,故每根螺旋长度取 L=2.7m 则螺旋轴的最大挠度[20]: 44643845000maxdEqLY 式(4.22) 式中 q 为均布载荷集度q=dy;dq为管轴的均布载荷集度,N/mm ;yq为螺旋叶片的均布载荷集度,N/mm ;L为螺旋轴的跨度,即轴两支撑间的距离, m ;E为轴材料的弹性模量取为200GPa ,d为螺旋轴的直径,mm; 把 q,d,L的值代入式中,求得maxY=0.00024m,而土建工程中许用挠度[20]: 003. 0~0135. 0900~200LLfm , 故 fYmax,满足刚度要求,安全。
4.7 叶片轴套与螺旋轴连接螺栓的选择和校核 4.7.1 选择螺栓 按粗牙普通螺纹标准(GB/T196—2003),选用螺纹择螺栓材料为 Q235、性能等级为 4.8 的公称直径 d=16mm 的螺栓 M16[21] 4.7.2 叶片轴套与螺旋轴连接螺栓布置及受力分析 (1)螺旋轴套与螺旋轴连接螺栓布置图 螺旋叶片轴套与螺旋轴采用螺栓连接,每片叶片布置形式如图 4.9 所示 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.9 每片叶片上螺栓布置图 (2)螺旋轴套与螺旋轴连接螺栓受力分析 由前面计算可知,螺栓分料器受到的载荷有横向力 F、轴向力 FZ和扭矩M,所以螺旋轴套与螺旋轴连接螺栓受到了工作拉力、剪切力等作用 计算每个螺栓的最大轴向载荷轴F和横向载荷横F和总拉力总F [21]: 弯矩产生的工作拉力: NrMF8 .93281055. 009.46641拉; 螺旋轴向力ZF产生的最大剪力: NFFZ35.679927 .135982剪; 故螺栓所受横向工作载荷为: NFF35.6799剪横; 螺旋扭矩产生的最大工作拉力: NrMF58800055. 094. 2100010002拉; 螺旋横向力产生的最大工作拉力: NFF5 .918721837523拉; 故螺栓所受横向工作载荷: NFFFF3 .1612695 .9187588008 .93281321拉拉拉轴; 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 在横向荷载的作用下,轴套与螺旋轴接合面可能产生滑移,根据不滑移条件 ZSmbmFKFCCCFfz0 式(4.23 ) 又上可得预紧力为: FCCCfFKzFbmmZS10 式(4.24 ) 查机械设计手册[20]可得:接合面间的摩擦系数 f=0.30,并取2 . 0mbbCCC,则8 . 02 . 011mbbmbmCCCCCC,取防滑系数 KS=1.2,则各螺栓所需的预紧力为: NF9 .5757183758 . 03 . 07 .135982 . 11210 其中:Mμ—螺旋分料器上的弯矩, Mμ=4664.09 N · m; FZ—螺旋分料器上的轴向力,FZ=13598.7N; M—螺旋分料器扭矩,M=2.94mKN ; r—螺栓距中心的距离,r=0.055m ; F0—预紧力,N。
所以,每个螺栓所受的总的拉力为: NFCCCFFmbb76.380113 .1612692 . 09 .57570轴总 4.7.3 校核螺栓 选择螺栓材料为 Q235 、性能等级为 4.8 的螺栓,由机械设计手册查得材料的屈服极限MPas320,安全系数 S=1.5 ,故螺栓材料的许用应力为: MPaSs33.2135 . 1320 螺栓直径可根据式(4.27)[21]算: 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 总螺Fd3 . 14 式(4.25) 故螺栓直径为mmd30.1333.21314. 376.380113 . 14螺 按粗牙普通螺纹标准( GB/T196—2003),选用的螺纹公称直径 d=16 的螺栓M16[22]的直径螺螺dd,故符合要求 4.8 轴承的选择及校核 4.8.1 选择轴承 由于螺旋分料器受到的荷载有轴向力 FZ(N)、横向力 F(N)和扭矩M(KN·m),所以螺旋分料器所连接的轴承也受到了轴向载荷Fa和径向载荷 Fr,并且轴向载荷 Fa和径向载荷 Fr均较大,由螺旋轴直径选择圆锥滚子轴承 32926[22]。
4.8.2 校核轴承 (1)求比值 74. 0183757 .13598raFF (2)查机械手册得: 圆锥滚子轴承 32926 的当量载荷0Y=1,额定静负荷 C0=38000N 由于raFF=0.74 >021Y=0.5 则:NFFPar2 .227867 .13598183755 . 05 . 00 轴承静强度校核可按式( 5.24 )计算: OC≥00PS 式(4.26 ) 式中:OC—额定静负荷,C0=64160N; 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 OS—静载荷安全系数,由静载荷安全系数表可查得,当正常使用时,取0.8 ~1.0 ,这里取 0.9 ; 0P—当量静载荷,0P=2287.2N 由式(4.22 )可得:00PS=0.9 × 22786.2=20507.58N ; 则:OC≥00PS,所选圆锥滚子轴承 32926 满足设计要求 4.9 螺旋吊臂的设计及校核 4.9.1 螺旋吊臂的设计 在布料阶段,沥青混合料流的流动是螺旋流,整体在螺旋布料器的作用下,顺着螺旋叶片向摊铺机的两侧流动,同时伴随着螺旋叶片对螺旋流的作用。
沥青混合料流在布料槽中的流动,对于布料槽来说沥青混合料是内部流;而对螺旋布料器或螺旋布料器的支撑杆来说沥青混合料则是外部流当沥青混合料从摊铺机的料斗流出进入布料槽后,由螺旋布料器向两侧布料,混合料在向两侧流动时,碰到螺旋布料器支撑杆,从而产生混合料外部流[23]在支撑杆后面产生尾迹,发展成 1 个高紊流度的低压区,此低压区的混合料受到周围的压力作用小,其堆积密度也比周围的沥青混合料小而在支撑杆的下面又恰好没有螺旋叶片,在布料的过程中,相对邻近的沥青混合料来说也少了叶片挤压作用这必然使混合料集料在布料器支撑处分布不均匀,形成集料离析同时伴随着摊铺机机身的颤动,细集料快速下沉,粗集料浮在铺层上面,压实后,此处就留下 1 条明显的离析带[24] 螺旋输料不畅,破坏了物料沿螺旋在宽度方向上输送的均匀连续性,影响了该处的密实度和级配所致所以减少螺旋支撑(螺旋吊挂)横截面尺寸,并使支撑结构呈圆弧过渡面改用流线型断面的布料器支撑杆[25],做成鱼尾状来改善此处的离析带的骨料离析问题其形状如图 4.10 所示 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 图 4.10 螺旋吊臂 由于中间位置只安装一对圆锥滚子轴承 32926,有机械手册[20]可知,其宽度T=32mm,故中间轴承支座支撑宽度取 b=120mm。
吊臂成半圆柱实心体,其直径mmr50吊,材料选用 50 号钢正火处理 4.9.2 螺旋吊臂的校核 吊臂面积2220039. 0205. 014. 32mRS; 吊臂搜到轴向拉力为NFF18375拉吊; 故吊臂界面所受拉应力为PaSF61035. 70039. 018375拉吊 而所选材料的许用拉应力为 MPa628>,满足要求 4.10 螺旋分料器的链传动 4.10.1 已知数据 由前文可知螺旋轴转速为 70.95r /min,轴的直径为 0.132m,所以大链轮的转速为 70.95r /min,链传动的速度 v=0.75m/s>0.6 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 4.10.2 链条主要参数的确定 (1) 确定传动比和链轮齿数 首先应合理选择传动比,初步确定为 i=1, 小链轮齿数1Z,其齿数影响传递的平稳性及寿命,在传递比过大的情况下,尽量增加小链轮齿数1Z对传递是有利的,选1Z=17,则由传动比 i=1 得大齿轮齿数为 17则小齿轮的转速min/95.70rvv (2)选定链条型号,确定链节节距 链传动设计计算的承载能力的条件式为计算功率cP应等于或小于许用功率 [P] , 即: paizcKKKKPPP0 式(4.27 ) 则所需单排(多排链的每一条链)能传递的功率为: paizApaizcKKKKPKKKKKPP链0 式(4.28 ) 式中:0P—实验条件下链条传递的额定功率, Kw ; AK—工作情况系数,取 1.2 ; zK—小链轮齿数系数,取 0.89 ; iK—传递比系数,取 1.15 ; pK—链的多排系数,取 1; aK—中心距系数,取 0.8 ; 链P—链条的功率,w24.1692. 0945.14KPP链,P=14.945 是单根螺旋螺旋分料器驱动的功率,查表取 0.92 是链传动的效率。
则: KwP8 .238 . 0115. 189. 024.162 . 10 取KwP250 由功率和转速差机械设计手册相关图得出:节距p=50.8mm,链条型号为 32A (3)校核链速,v: 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 v=1160 1000Z pn=2260 1000Z pn=10006095.708 .5017=1.51m/s 链速一般不超过 12~15m /s,所以,满足要求 (4) 分度圆直径: mmzpd46.27617180sin10.58180sin (5)初选中心距0a 当3i时,mmddaaa752.331246.27646.2762 . 122 . 1210 (6)确定链节数pl; 按照下式初步确定链节数: 2120210222ZZapZZpalp 式(4.29 ) 将式中各参数带入得: 06.30217178 .50752.3312pl 圆整后取为 32 节 (7)计算实际中心距: 22121221()84222ppZZZZZZpall =22171732217173248 .50 =381mm (8)计算链作用在轴上的力yQ: 链传动计算功率: KwPKPAc45.1924.162 . 1 式中:v—链速度, v=2.298m /s 链条的工作拉力 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 79.1288051. 145.1910001000vPFcN 链作用在轴上的力近似的取: yQ=(1.2 ~1.3 )F (N) 式(4.30 ) 将 F带入式(4.31 )得 yQ=1.3F=1.3 × 12880.79=16475.05N 4.10.3 链轮的选择 (1)链条的链号选定为32A,其相关参数及尺寸如下[21]: 节距 p=50.8mm,排距tp=58.55mm,内链板高度3h=48.26mm,滚子外径1d=28.58mm,1b=31.55mm,1Z=17。
(2)齿顶圆直径ad: 1max25. 1dpdda58.288 .5025. 146.276mm38.311 1max6 . 11dpZddamm90.29358.281 .58176 . 1146.276 (3)分度圆弧齿高ah: max10.8(0.625)0.5ahpdZ=mm85.1958.285 . 01 .58178 . 0625. 0 min10.5()ahpd=mm11.1158.284 .585 . 0 (4)齿根圆直径fd: 1fddd =276.46-28.58=247.88mm (5)齿侧凸缘(或排间槽)直径gd: 03180cot1.040.76gdphZ=mm81.22076. 02 .4804. 117180cot1 .58, 取220.81mm 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 (6)链轮齿形 ○1 滚子链链轮的最大和最小齿槽形状: a. 齿侧圆弧半径er: 最大齿槽形状: 180008. 021minZdre=mm23.1071801758.28008. 02 最小齿槽形状: max10.12(2)erd Z=0.1228.58(172)=65.16mm b. 滚子定位圆弧半径ir: 最大齿槽形状: 3max110.5050.069irdd=30.50528.580.069 28.58=14.64mm 最小齿槽形状: min10.505ird=0.50528.58=14.43mm c. 滚子定位角a: 最大齿槽形状: Z90120=009012017=0114.71 最小齿槽形状: Z901200090140aZ=009014017=0134.71 ○2 滚子链链轮轴向齿廓尺寸 a. 单排齿宽fb:p=50.8>12.7 ,则: 10.95fbb=0.9558.58=29.97mm b. 齿侧宽ab: ab=(0.1 ~0.15 )P=0.13 × 50.8=6.604mm 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 c. 齿侧半径:xrp=50.8mm,取 54.0mm。
d. 齿侧深:h=0.5P=0.5 × 50.8=25.4mm e. 齿侧凸缘(或排间槽)圆角半径ar: ar 0.04P=0.04 × 50.8=2.032mm f. 链轮齿总宽nfb: 11(1)nftffbnpbb=29.97mm (排数 n=1) 4.11 液压部分设计 螺旋分料器由两个液压回路单独驱动控制,其动力传输过程如图4.11 所示螺旋分料器液压回路由螺旋分料器泵、螺旋分料器马达、油箱、空气滤清器等组成 螺旋分料器泵安装在变速箱输出部分的前上部,螺旋分料器马达安装在机器的前中部 图 4.11 螺旋分料器动力传输过程示意图 4.11.1 液压回路选型 根据螺旋分料器工况和设计要求,螺旋分料器液压回路采用变量泵—定量马达闭式系统,之所以选择变量泵是因为变量泵输出的流量随工作压力的变化而变化,可实现自动控制 该系统能量利用充分,油箱容积小,结构紧凑,工作较平稳该系统属于容积调速回路,是通过调节变量泵的排量,达到调节液压马达转速的目的该系统在变载荷下功率恒定,其速度和转矩均可调,且具有发热少、效率高、能量利用合理等优点[26] 柴油机 齿轮分动箱 螺旋分料器液压泵 螺旋分料器马达 链传动轴 螺旋分料器轴 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 4.11.2 液压元件的选择 (1)液压马达参数计算 ○1 已知参数 链轮传动计算功率cP=19.45Kw, 小链轮的最大转速min/95.70rn ,最小转速min/5 .48 rn 。
○2 确定马达的输出功率 Pm、转速 nm、输出转矩 Tm 由传动方式可知,马达的转速应和小链轮的转速一致,故 nm=48.5~70.95r/min ; Pm=cP=19.45Kw; Tm1=mN 8 .38265 .4845.199550,Tm2= mN 01.261895.7045.199550 故 Tm=2618.01~3826.8mN (2)马达的选择 由以上计算,根据螺旋马达的转速和转矩,确定螺旋马达为 1JM-F1.600,它是静平衡连杆式式径向柱塞马达,它通过油泵输出流量的改变来改变马达的转速具体参数如表 4.3 表 4.3 螺旋分料马达 1JM-F1.600参数 型 号 排 量(L/r) 压力/MPa 额定转速(r/min ) 额定功率 /kW 额定转矩(N· m) 最大转矩(N· m) 质量/kg 额定 最高 1JM-F1.600 1.6 20 25 200 96 4680 5850 152 由上表可知: 螺旋马达排量: rmlqm/1600 螺旋马达压力: MPaPm20 螺旋马达容积效率: 92. 0m 螺旋马达转速: mmbmn310 式(4.31 ) 则可以求得定量油泵每分钟流量: 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 min/39.123~35.8492. 01000160095.70~4851000Lqnqmmmb 马达压力差p: mmmmqTp20 式(4.32) 式中:Tm—液压马达输出转矩,Tm=2618.01~3826.8mN ; qm—螺旋马达排量,rmlqm/1600; mm—螺旋马达机械效率,mm=0.89; 故 Pap77.168~45.11589. 016003826.8~2618.0120 液压马达输入功率: Pi=Kwpqb8 .20~74. 939.123~35.8477.168~45.115 根据上文计算的螺旋泵的流量和功率:min/39.123~35.84Lqb, Pi Kw8 .20~74. 9,可以确定螺旋泵为 250※ CYGM14-1B ,该泵为斜盘式轴向柱塞泵,具体参数如表 4.4 所示: 表 4.4 螺旋泵参数 型 号 公称压力 MPa 公称排量 rmL / 额定转速 min/r 公称流量 min/L 功 率 Kw 25※ CYGM14-1B 32 250 1000 250 136.6 4.11.3 拟定液压回路工作原理图 根据螺旋分料器工况和设计要求,拟定螺旋分料器液压回路如图 4.11 所示。
左分料器和右分料器分别由左分料器泵 1 与右分料器泵 2 通过两个控制系统和两个马达驱动两个泵系统分别有各自的液压输出,但两泵的回油管串联安装,两泵由一个供给泵 3 提供压力油 工作原理如下: 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 供给泵经滤清器从油箱中吸油,当控制板上的螺旋分料器控制手柄处于中间位置时,液压油不经过电磁比例阀 4 和 8 而顶开单向液压阀 10 给主泵的低压侧供油,但这时由于没有油流到控制泵斜盘的伺服机构,斜盘倾角为零,泵空转没有输出;当控制板上的分料器控制手柄打向左方时,电磁比例阀的一端的电磁线圈通电,电磁比例阀在上位工作,液压油流到控制斜盘的伺服机构使斜盘倾角为正,同时液压油顶开单向阀 10 中的一个给主泵低压侧供油,主泵泵出的高压油流到分料器马达,使分料器马达正转; 当螺旋分料器控制手柄打向右方时,电磁比例阀在下位工作,主泵斜盘倾角为负,使分料器马达反转 左泵和右泵的工作情况完全一样,但它们是由各自的分料器控制杆控制的,互不干涉,可分别调整左、右分料器马达的转速以适应各种工况 图 4.11 螺旋分料器液压系统图 1—左分料器泵;2—右分料器泵;3—供油泵;4—右电磁比例阀;5—补油泵溢流阀; 6—右螺旋分料器马达;7—左螺旋分料器马达;8—左电磁比例阀;9—安全溢流阀;10—单向阀 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 第 5 章 结论与展望 随着现代施工技术的进步及对现代施工路面质量要求的不断提高,对摊铺机的性能也提出了越来越高的要求,其中对于摊铺的沥青混合料是否离析是一项重要的技术指标。
本着提高沥青混合料摊铺质量的要求,将螺旋分料器作为设计重点,参考了国内外先进机型的配置后,针对RP600J的设计要求,通过相应的论证和计算,选择满足要求的螺旋分料器系统结构方案和主要部件,并设计出其总装配图与主要零部件图;形成RRP600J机械式沥青混凝土摊铺机螺旋分料器系统的设计说明与相应的设计文件 5.1 结论 在论文中,我主要完成的工作有以下几项: (1)概述沥青摊铺机国内、外发展现状; (2)阐述沥青摊铺机的分类、功用、总体结构及工作原理; (3)总体方案设计和确定主要参数; (4)校核螺旋轴、轴承和螺栓; (5)螺旋分料器液压系统设计 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 根据设计任务及给定的主要参数,通过结构设计与计算分析得出以下结论: (1)螺旋分料器采用双液压边缘分别驱动; (2)叶片采用等螺距,等螺旋直径的实体螺旋面型; (3)螺旋转速 48.5~70.95 r/min、轴直径 132mm 、叶片直径 400mm 、螺距 300mm ; (4)螺旋分料器液压系统采用采用变量泵—定量马达闭式系统螺旋分料马达选用 1JM-F1.600,泵选用斜盘式柱塞泵 250※ CYGM14-1B。
5.2 展望 本文定稿后总结研究过程中在未来有待改进的方面主要有以下几点: (1)限于实验条件、时间及方法,对摊铺机的性质及工况研究不够今后应在良好的实验条件下验证设计内容是否合适; (2)应考虑实际加工及安装误差等因素对系统性能的影响,应对沥青混凝土摊铺机结构及工况条件实地考察,对系统的性能的验算应从实际出发,使理论计算值与实际较接近; (3)对螺旋分料器内部结构及安装尺寸还应定性分析,对液压调速技术应在在基本原理上,进行定量的计算,确定合适的方案 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 致 谢 此次毕业设计从下发设计任务书到上交毕业论文共历时三个月在这段时间里,指导老师时刻关心和帮助着我们,在此对郭小宏老师与陆兆峰老师道声真诚的感谢! 早在毕业实习期间,郭老师与陆老师就已经嘱咐我们要积极搜集资料,并针对我们组每位同学的研究内容指明了整体思路,使我们很快不再迷茫,全身心的投入到了毕业设计之中当我的设计工作进行到最艰难的时候,郭老师与陆老师耐心地了解了我的困难,并且给我提供了很多帮助,使我得以顺利完成论文。
后期的修改完善工作,郭老师给了我们悉心的指导,尤其是针对图纸的意见,让我少走了许多弯路整个毕业设计过程中,我还得到了同组同学的无私帮助,尤其是黄少飞和马景全两位同学,虽然大家题目各不相同,但彼此都不忘举手之劳 所以,我们每一份毕业设计都可以算得上是集体心血的结晶在此,我再次对郭老师和小组同学表示衷心的感谢! 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 参考文献 [1] 吴永平,姚怀新. 工程机械设计[M] . 北京:人民交通出版社,2005.6. [2] 冯忠绪. 工程机械理论[M] . 北京:人民交通出版社,2004.1. [3] 张超群,李民孝. 浅谈摊铺机的现状及发展趋势[J]. 建设机械技术与管理,2004,17:25-28. [4] 王涛. 国内外筑路机械的技术水平及发展趋势[J]. 建设机械技术与管理,1997,(01) :32-35. [5] 田流. 现代高等级路面机械[M] . 北京:人民交通出版社,2003. [6] 吴永平,姚怀新. 工程机械设计[M] . 北京:人民交通出版社,2005.6. [7] 冯忠绪. 工程机械理论[M] . 北京:人民交通出版社,2004.1. [8] 何挺继, 朱文天, 郑世新. 筑路机械手册[S]. 北京:人民交通出版社,1998.5. [9] 殷岳川. 公路沥青路面施工[M] . 北京:人民交通出版社,2000. [10] 何挺继,展朝勇. 现代公路施工机械[ M]. 北京:人民交通出版社,1999. [11] 秦四成. 工程机械设计[ M]. 北京:科学出版社,2003. [12] 郭小宏,曹源文,阎佐庭. 公路工程机械化施工与管理[M] . 北京:人民交通出版社,2005.6. [13] 倪寿璋. 黑色路面成套机械与设备[M] . 北京:人民交通出版社,1988.4 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢55 [14] 于槐三. 摊铺机设计[J].工程机械,2004,(7). [15] 许辉. 摊铺机用螺旋布料器的设计与使用[J]. 建设机械技术与管理,2002,(04) :21-21. [16] 国家技术监督局. 沥青混凝土摊铺机[S]. GB/T 16277,1996. [17] 徐余伟. 螺旋输送机设计参数选择和确定[J]. 面粉通讯,2008,(5):21-24. [18] 李民孝. 沥青混凝土摊铺机螺旋分料器设计计算及参数分析[J]. 筑路机械与施工化,2000,17:2-4. [19] 陆兆峰,郭小宏,秦旻等. 沥青混凝土摊铺机螺旋分料器输送机理及运动分析[J]. 建设机械技术与管理,2009,(01) :108-112. [20] 陈心爽,袁耀良. 材料力学[ M]. 上海:同济大学出版社,1996. [21] 濮良贵,纪名刚. 机械设计[ M]. 北京:高等教育出版社,2001.1. [22] 唐金松. 简明机械设计手册[S]. 上海:上海科学技术出版社,1992. [23] WEI ZHANG, NOBUYUKI SHIMIZU. Damping Properties of the Viscoelastic Material Described by Fractional Kelvin-Voigt Model. JSME International Journal, Series C, Vo1.42, No.l, 1999 . [24] TAKAYOSHI MUTO, HIRONAO YAMADA, YOSHIKAZU SUEMATSU. Digital Control of Hydraulic Actuator System Operated by Differential Pulse Width Modulation. JSME International Journal, Series C, Vo1.33, No.4, 1990. [25] 朱奇,程战锋,李自光等. 摊铺机螺旋分料器工作参数及结构设计的改进[J].建筑机械化,2007,(03):27-29. [26] 张铁. 工程建设机械机电液一体化[ M]. 北京:石油大学出版社,2001. 。