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内蒙古科技大学毕业设计开题报告目录1 选题的目的和意义22 车体翻转机发展现状23 车体翻转机主要结构及工作原理34 车体翻转机设计说明3 4.1 传动设计3 4.2 结构设计4 4.3 设备布置工艺流程45 车体翻转机技术数据46 车体翻转机液压传动的优缺点5 6.1 液压传动的优点5 6.2 液压传动的缺点57 发展趋势的研究6 7.1 减少能耗，充分利用能量6 7.2 主动维护68 总结71 选题的目的和意义铁路是国家的重要基础设施、国家经济的大动脉，承担着繁重的客货运输任务，尤其在煤炭、原油、钢铁等国计民生的大众物资运输方面的作用是无可替代的。今年来，随着国民经济的持续快速增长，煤电油运瓶颈制约问题十分突出。为尽快缓解铁路运输的瓶颈制约，更好地适应国民经济快速发展需要，铁路部门坚持以科学发展观为指导，快速扩充运输能力，快速提升技术装备水平，努力实现铁路的又好又快发展。发展铁路重载运输，就是在这一大背景实施的。轨道交通车辆制造中，货车制造（如各种敞车车型）生产线柔性工艺装备系统的研发与应用，是制造厂家多年的目标和愿望。我国轨道交通车辆制造业，尤其是铁路货车车辆，如各种敞车车体制造生产线原有工装系统存在诸多缺憾和不足，特别是生产过程中精、快、省、宜方面的柔性化、智能化需求，以及对资源投入的高效、持久应用等方面，与国际先进生产水平有一定差距。因此目前亟待解决的问题是设计合理的工艺设备，以达到车体的检修能力，提高效率节约成本。2 车体翻转机发展现状 在各个钢铁企业内运输的车辆，在检修过程中整车同铁路运输货车一样按功能结构分为走行部、钩缓部、车体、制动等几大部分，所以，普车检修相应的检修班组分为车钳工、铆焊、制动钳工、钩缓等几大作业组。其中铆焊主要负责车体的大修、年休。在车体的检修中要求矫正正车门、车体、边梁、侧梁、中梁、端梁、侧板及其焊接和地板、侧柱的铆焊工作。近年来，随着钢铁产量的逐年增加，运输车辆老化，车况逐年恶化，车辆检修数量在减少，单车周转率增加，加之资金短缺，人员逐年减少，检修难度越来越大，为提高劳动生产率和检修质量，必须加大技改工作力度。车辆车间在车间领导的重视和工程技术人员的不断努力下，车间技改工作力度年年增大，年年有项目，从检修工艺的各个角度进行小改小革，先后完成了钩缓检修工艺、冶车轮轴组装工艺、轮对加工组装工艺等十几项工艺及机具设计制作，目前亟待解决的是，设计合理的工艺装备，使车体在检修方面的仰焊、立焊等变为平焊，使垂直工作面变为水平工作面，从而降低工作难度达到提高效率和提高检修质量的目的，提高机械化、自动化检修能力。购置这样一台设备，因属于专用检修设备单件生产，费用较高。就目前的经济条件来说是很难办到的，如果投入一小部分资金，自行设计并制作，会节约数十万元的成本，所以各个企业在领导的大力支持下，纷纷立此项目。 3 车体翻转机主要结构及工作原理本设备由2个机架、2套升降装置、2套翻转装置（由2个UB翻转油缸组成）、横梁装置、定位锁车装置、液压系统等6个部分组成。机座在设备两端，主要用来承受车体翻转过程中产生的侧向力，并为升降装置提供导向。机座内有4根角钢1602组成的导框，机座上装有2个升降油缸，通过横梁吊起机座内的升降台，使升降台在导轨内升降，升降台上装有翻转机构，翻转机械由翻转油缸、轴承座、翻转轴等组成。翻转装置用来翻转车体及附属部件，共2套，分别设置在2个升降架内的枕梁上。它是由液压油缸、齿条、齿轮和转臂组成。两个单作用油缸用法兰与轴承座连接，齿轮轴与转臂用法兰连接，工作是，油缸活塞推动齿条，带动齿轮轴，在+90180范围内回转。平衡梁是箱形焊接结构，设置在左右两个转臂之间，与转臂用螺栓连接。车体的起升和翻转及夹紧由液压系统提供动力来控制完成的，因此该设备的工作性能，在很大程度上取决于液压系统的先进性和液压元件的可靠性。传动部分采用机械设备进行车体翻转，不再长时间占用吊车，吊车可以为其它工种服务，提高工作效率，同时，使车体自由翻转，便于各个部位的焊接和铆接，便利、快捷、平稳。起升装置带动翻转梁，梁上卡住车体，达到一定高度后翻转，根据实际车体尺寸，在翻转梁上设置2套卡具，车体由4个卡爪承担。卡具可以在梁上自由移动，可适应不同车型车体卡紧。起升缸在机架内悬挂，不固定，这样可使油缸有一定的摆动量，适应车体翻转各部件变形的需要。4 车体翻转机设计说明 4.1 传动设计 采用机械设备进行车体翻转，不再长时间占用使用吊车，吊车可以为其它工种服务，提高工作效率，同时，使车体自由翻转，便于各个部位的焊接和铆接，便利、快捷、平稳。由于车体重量较大，采用液压传动方式，节奏紧凑，起重量大，噪音小。车体重量22T，翻转梁、提升装置和翻转装置重量合计约8T，为安全起见，选取起升重量为45T。翻转机构采用齿条油缸，双向缸可减少油缸长度，这样可缩小占地面积。提升机构，为使单侧同步和双向侧同步性能更好，采用单机双泵和同侧缸串联的传动方式。充分利用串联油缸同步精度比等量泵式和等量马达式高，能适应较大偏裁，系统效率较高的特点。4.2 结构设计由于液压泵站独立于主机之外布置，主机结构不受传动部分空间尺寸影响，只需考虑工作的需要、布置工作中所需的零部件的外形尺寸和放置位置即可。起升装置带动翻转梁，梁上卡住车体，达到一定高度后翻转，根据实际车体尺寸，在翻转梁上设置两套卡具即可，22吨的车体由4个卡爪承担，每个爪受力5.5T。卡具可以在梁上自由移动可适应不同车型卡紧。起升缸在机架内，悬挂，不做固定，这样可使缸有一定的摆动量，适应车体翻转各部变形的需要。4.3 设备布置工艺流程为使设备布局合理，选用7道东头占一个半台位，这样在厂房内是最合理的。液压站靠北墙一角，不占用厂房占地，增大工作空间。5 车体翻转机技术数据最大翻转车体长度 14000mm最大翻转扭矩 59000Nm升降行程 1800mm提升力 45吨翻转角度 +90-180翻转时间 140sec/180提升速度 770mm/min总功率 9.7kw起升系统 7.5kw 旋转系统 2.2kw工作压力 起升系统压力 6Mpa 旋转系统压力 10Mpa流量 起升系统 210L/min 旋转系统 9L/min外形尺寸 16640180029206 车体翻转机液压传动的优缺点6.1 液压传动的优点可以输出大的推力或转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。能很方便地实现无极调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑，液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击，而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。操作简单，调整控制方便，易于实现自动化，特别是和机、电联合使用时，能方便地实现复杂的自动工作循环。液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠，由于各液压元件的运动均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。6.2 液压传动的缺点油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作。能量损失（泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等）较大，传动效率较低，也不适宜作远距离传动。系统出现故障时，不易查找原因。7 发展趋势的研究 我国液压工业经过40余年的发展，已经形成了门类齐全、有一定技术水平并初具规模的生产科研体系。我国现有主要生产企业近300家，液压产品的年产量为450万件，为机床、工程机械、冶金机械、矿山机械、农用机械、汽车、铁路、船舶、电子、石油化工、国防、纺织、轻工业等行业机械设备提供种类齐全的产品。目前液压元件约有1000个品种，近万个规格。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：7.1 减少能耗,充分利用能量减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。7.2 主动维护液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。8 总结轨道交通车辆制造中，尤其是铁路货车车辆制造生产线原有工装系统存在诸多缺憾和不足，导致车辆检修数量和检修难度在逐年增大。车体翻转机的合理设计使车体在检修方面的仰焊、立焊等变为平焊，使垂直工作面变为水平工作面。所以车体翻转机的合理应用解决了车辆检修中存在的各种问题，提高了检修效率，带来了巨大的社会效益与经济效益。7
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