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1、毕业设计主要内容和要求：设计参数臂架系统：最高可达工作高度，配管为125A管回转系统：采用国产回转轴承及回转减速机满足使用要求泵送系统：混凝土泵送出口压力，输送钢内径行程= 理论排量 混凝土塌落度任务：泵车整体设计，臂架系统设计，回转装置设计，泵送系统设计，相关零件设计，部分电气原理设计正文一般不少于15000字，图纸折合A0不少于3.5张摘 要混凝土泵车是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它能一次连续地完成水平输送和垂直输送，工作强度极大。而臂架系统是混凝土泵车重要的工作部件之一，要求臂架系统具有较高的整体刚度和强度、良好的工作适应性和可靠性。泵送系统要有较强的泵送能力和系统稳定性。本文
2、主要针对泵车臂架系统及其配管、回转机构、泵送机构及泵送电气控制进行了设计，同时运用软件对泵车上成结构进行了建模、运动仿真和结构分析。利用Pro/E进行混凝土泵车的臂架、转塔、支腿、泵送系统及副管的设计,建立了泵车的模型，并进行虚拟装配及运动仿真。建立的几何模型为后续分析提供模型数据。Pro/E建立的几何模型数据导入有限元分析软件ANSYS中，经过简化建立有限元模型，对部分重要结构进行了结构分析，提高了结构的强度及合理性。本文分析了泵车泵送系统的特点，对泵送系统的液压回路进行设计，并根据泵送系统的控制要求，进行了基于PLC的电气控制系统的设计。本文运用了现代设计方法。并行设计提高了整车一次设计成
3、功的概率，缩短了从设计到整车试制成功的周期，可为企业赢得市场和利润。关键词：泵车结构分析 液压系统 电气控制ABSTRACTThe concerte pump truck is one of construction facility that transport concrete by virtue of press throuth the pipe and it can transport the concrete with horizontal and vertical continuously.Its work strength is very high.The arm system
4、is one of the very important equipment in concrete pump.It must have high strength and stiffness, good working adaptability and reliability. Pump system need have strong pump ability and stability .This paper designed the arm system、turret、leg、pump system and electrical control.It make the concrete
5、pump truck model by Pro/E and designd the arm system,pump system and so on.The virtual assembly and movement simulation is successful and it served for the later design.The simplified date provided by Pro/E is used by ANSYS during the structure analysis.This can improve the important structers stren
6、gth and rationality.This paper analysised the concrete pump trucks characteristics and design the hydraulic system. Base on the pumps control ,it also designd the electrical system. This paper use the modern design method. Parallel designed can decrease the design period and inhance the design effic
7、iency. It can help the company win the market and make profit.Keywords:Concrete pump Structure analysis Hydraulic system Electrical system目 录1 绪论11.1 混凝土泵车的设计背景11.2国内外泵车研究现状及发展趋势21.2.1臂架系统方面21.2.2泵送系统方面21.2.3节能技术方面21.2.4自动化、智能化方面21.3课题研究思路和主要内容32 混凝土泵车的总体设计42.1泵车臂架系统设计52.1.1臂架折叠方式62.1.2臂架结构特点特点72.1.
8、3连杆的结构82.1.4臂架油缸结构型式82.2泵车转塔结构92.2.1转台结构92.2.2回转机构92.2.3 固定转塔结构92.2.4支承结构102.3泵送机构的基本构造112.3.1泵送系统组成122.3.2料斗和S阀总成132.3.3摆摇机构152.3.4搅拌机构152.3.5配管163 臂架系统详细设计183.1臂架箱型结构分析183.2臂架钢板及焊接性能183.2.1钢板性能183.2.2焊接性能183.3臂架系统结构设计193.3.1第五臂架设计203.3.2第四臂架设计223.3.3第三臂架设计233.3.4第二臂架设计253.3.5第一臂架设计263.4臂架系统的计算机辅助设
9、计273.4.1臂架五的仿真过程283.4.2臂架二的仿真过程293.5连杆的受力313.5.1直连杆二设计及应力校核313.5.2弯连杆二设计323.6臂架1号液压缸的详细设计333.6.1液压缸的结构选型333.6.2活塞杆内径及缸径计算333.6.3活塞及其密封的设计353.6.4活塞杆的设计383.6.5安装连接元件393.6.6连接油口设计403.6.7内卡环的设计414 转塔设计414.1回转支承设计414.1.1回转支承的结构414.1.2回转支承选型424.1.3外载荷的确定424.1.4安装螺栓的选择434.2回转减速机设计434.2.1回转阻力计算444.2.2输出齿轮轴的
10、设计454.3回转减速机轮系设计474.3.1 齿数及行星轮数的确定474.3.2马达的选取及轮系输出转矩计算484.3.3齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定494.3.4第一级轮系计算494.3.5第二级行星轮系计算514.3.6减速机轴承设计544.4摩擦片式离合器584.4.1离合器总体结构584.4.2摩擦片的设计584.4.3摩擦式离合器的发热计算594.4.4活塞及弹簧的设计604.4.5其它辅件的设计614.5臂架与转塔铰接设计及应力分析624.6支腿设计要求635 泵送机构设计635.1管路长度及泵送阻力计算635.2 泵送压力计算645.3活塞杆设计655.4限位油缸的设计
11、655.5摆摇机构的设计656泵送PLC自动控制676.1 泵送系统液压回路676.2泵送系统电气自动控制716.2.1泵送系统的PLC控制回路的设计726.2.2硬件选型图726.2.3PLC流程图737 结论74参考文献75翻译部分77英文原文77中文译文82致 谢881 绪论1.1 混凝土泵车的设计背景混凝土泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。由泵体和输送管组成。按结构形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式。泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。混凝土泵车是在载重汽车底盘上进行改造而成的，它是在底盘上安装有运动和动力传动装置、泵送和搅拌装置、布料装置以及其它一些
12、辅助装置。混凝土泵车通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作。然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。自从水泥发明后，混凝土的输送与浇注就一直是人们研究的对象，传统的建筑施工方式是采用吊斗，效率低，不能满足现代工业化的发展要求，二十世纪初欧洲就一直在研究混凝土输送泵，但效果不佳，未能起到推广应用，直到二十世纪五十年代德国施维英公司（SCHWING）才生产了世界上第一台液压驱动的拖式混凝土输送泵，使拖式混凝土泵得到了迅猛发展，结构不断完善，泵送能力也不断增强。到目前为止，混凝土泵送高度最高已达532米，泵送最长水平距离达2015m
13、，最大理论泵送量达,极大的提高了生产效率，尤其是在高层建筑施工中，已成为必备的设备，但是使用过程中，人们逐渐的发现了拖泵的一些局限性：拖泵使用时必须在建筑物上铺设管道，准备工作量大；随着浇灌位置变化，必须人工将管道出口不断移动个，很不方便；拖泵总在固定的地点工作之道工程完成，这种工作方式使用设备利用率很低。针对拖泵的这些不足，在二十世纪七十年代，研制出了集行驶，泵送，布料功能于一体的混凝土泵车混凝土泵车是将用于泵送混凝土的泵送机构和用于布料的臂架集成在汽车底盘上的专用车辆，工作时，利用汽车底盘柴油机发动机的动力，通过分动箱将动力传给液压泵，然后带动混凝土泵送机构和臂架系统，泵送系统将料斗内的混
14、凝土加压送入管道内，管道附在臂架上，臂架可移动，从而将泵送机构泵出的混凝土直接送到浇注点。与拖泵相比，泵车有以下优越性：1、臂架上附着管道，开到工作地点后，很快就能打开臂架进行工作，通常在半小时内就能准备就绪，准备时间短； 2、配备液压卷折式臂架，在工作范围内能灵活转动，布料方便快捷，而且泵送速度快，一般在90/h 至150/h，工作效率高 ；3、自动化程度高，整台泵车从泵送到布料均能由一人操作，一般配备无线遥控系统，操作方便；4、机动性能好，在一个工程作业完成后能迅速转移到另一个工程继续作业，能同时负责几个工程的混凝土泵送，设备利用率高。我国泵车最早使用于1979年，当时从日本引进泵车在上海
15、宝钢施工，1982年湖北建设机械厂从日本“石川岛”引进臂架生产技术开始生产泵车成为国内第一家混凝土泵车生产厂。随着建筑业的发展，泵车生产厂家逐渐增多，但臂架部分开始大都是进口，现在逐步改为自制为主和进口为辅生产配套模式。1999年三一重工开始自行研制37米长混凝土泵车，成为国内最早自行研制长臂架混凝土泵车的企业。目前我国混凝土泵车生产制造企业有十余家，生产能力主要集中在三一重工、徐工科技、辽宁海诺、上海普茨麦斯特等几个企业，其中三一重工约占国内市场的50%以上。1.2国内外泵车研究现状及发展趋势1.2.1臂架系统方面泵车的作业范围受到臂架长度的制约，臂架长度越长其作业范围越大，适用范围也越广。但臂架越长，车辆行驶尺寸也越长，泵车在行驶及施工时往往受到限制。目前主要规格有：24,28,32,37,40,42,45,48,50,52,56,60,62,66,72米等
