TDJ50胎带机设计技术汇报材料.ppt

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1、50m50m车载伸缩式皮带机车载伸缩式皮带机设计技术汇报设计技术汇报华北水利水电大学华北水利水电大学 2013年年06月月一、一、项目背景及成果目背景及成果二、二、设计技技术路路线三、三、车载伸伸缩式皮式皮带机机设计技技术四、主要技四、主要技术性能参数性能参数五、五、样机成本机成本预算算六、六、创新点新点七、七、样机制造关机制造关键技技术一、项目背景及成果一、项目背景及成果1.1.项目背景项目背景 20102010年年1212月月，华华北北水水利利水水电电大大学学与与贵贵方方签签订订合合同同，为为贵贵方方设设计计车车载载伸伸缩缩式式皮皮带带输输送送机机。课课题题组组经经过过调调研研、现现场场考

2、考察察、方方案案论论证证、设计、绘图等，已完成设计任务，并按照合同要求进行技术交接。设计、绘图等，已完成设计任务，并按照合同要求进行技术交接。2.2.项目成果项目成果 研研发发报报告告；设设计计计计算算说说明明书书；设设计计图图纸纸；使使用用维维护护说说明明书书；实实验验大大纲纲；外外购购件件清清单单；外外协协、外外购购件件选选型型资资料料；成本控制预算书等。成本控制预算书等。3.3.牵引式胎带机牵引式胎带机 4.4.自行式胎带机研制现状自行式胎带机研制现状 4.4.自行式胎带机研制现状自行式胎带机研制现状 5.5.起重机轮胎式底盘起重机轮胎式底盘 中联重科RT750 徐州久发 QRY70 徐

3、工集团 RT60 三一重工 SRC550 二、设计技术路线二、设计技术路线 （1）查阅资料、调研等；）查阅资料、调研等；（2）现场设备考察；）现场设备考察；（3）设计、计算、绘图等；）设计、计算、绘图等；（4）底盘现场考察；底盘现场考察；（5）设计资料定稿及整理。）设计资料定稿及整理。三、车载伸缩式皮带机设计技术三、车载伸缩式皮带机设计技术3.1 3.1 车载伸缩式皮带机结构组成车载伸缩式皮带机结构组成3.2 3.2 布料系统布料系统3.3 3.3 上料系统上料系统3.4 3.4 上车系统上车系统3.5 3.5 底底 盘盘3.1 车载伸缩式皮带机结构组成车载伸缩式皮带机结构组成结结构构组组成成

4、车载伸缩式皮带输送机主要由布料系统、上料系统、上车系统、轮胎式底盘系统、液压系统及电控系统等组成。3.2 布料系统布料系统布布料料系系统统主要由臂架（基础臂、中间臂、前臂）及其伸缩机构、布料皮带输送系统、变幅油缸等组成。3.2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统布布料料皮皮带带输输送送系系统统主要由电动滚筒（带制动器）、输送带、改向滚筒、上下托辊、张紧装置、清扫器、防偏装置、料斗及溜管等组成。3.2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统电电动动滚滚筒筒选用菱形胶面带制动器的结构形式，型号为8063，滚筒线速度3.15m/s，电机功率30kW，滚筒直径630mm，长950mm。3.2.1布料皮带

5、输送系统布料皮带输送系统输输送送带带选用尼龙环形带，较好地解决了漏浆、跑偏等问题，也提高了皮带的使用寿命；带宽600mm，3层，1.2mm/层，上胶4.5mm，下胶1.5mm。改改向向滚滚筒筒采用光面结构，其张张紧紧装装置置采用螺杆传动，行程100 mm，且张紧装置可以防止混凝土浆流向螺杆。3.2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统前臂、中臂以及基础臂的上上托托辊辊均采用45槽形拆装式结构，满足了环形带的安装要求。前臂上托辊 中臂上托辊 基础臂上托辊 3.2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统前臂、中臂以及基础臂的下下托托辊辊均采用V型托辊，倾角10。前臂下托辊 基础臂下托辊 中臂下托辊 3.

6、2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统空段清扫器 尾部清扫器 弹簧清扫器 3.2.1布料皮带输送系统布料皮带输送系统卸料护罩 钢丝编织高压橡胶溜管卸料漏斗 3.2.2布料臂架伸缩机构布料臂架伸缩机构布布料料臂臂架架伸伸缩缩机机构构主要由液压马达(带减速装置)、驱动滚筒、被动滚筒、动滑轮、定滑轮、钢丝绳（5根）及其绳端固定装置等。3.2.2布料臂架伸缩机构布料臂架伸缩机构布料臂架伸缩机构工作原理 3.2.2布料臂架伸缩机构布料臂架伸缩机构 伸缩机构钢丝绳驱动装置3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算布布料料臂臂架架材料选用低合金结构钢390D冷拔无缝方型、矩形钢管、45无缝钢管。3.2.3布

7、料臂架设计计算布料臂架设计计算3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算布料臂架有限元计算模型3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算最大应力最大应力265MPa许用应力许用应力293 MPa，满足强度要求。，满足强度要求。3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算最大变形最大变形1075mm 许用变形许用变形2500mm，满足刚度要求。，满足刚度要求。3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算中间臂上滑道应力云图 中间臂上滑道变形云图 中间臂下滑道应力云图 中间臂下滑道变形云图 3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算 基础臂上滑道应力云图 基础

8、臂上滑道变形云图 基础臂上滑道应力云图 基础臂上滑道变形云图 3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算3.2.3布料臂架设计计算布料臂架设计计算3.3 上料系统上料系统上上料料系系统统主要由电动滚筒、输送带、上下托辊、张紧装置、清扫器（含空程清扫器）、防偏装置、金属结构以及电气控制系统等组成。3.3 上料系统上料系统上托辊组件下托辊组件张紧装置3.3 上料系统上料系统弹簧清扫器空段清扫器3.3 上料系统上料系统上料系统车轮支撑装置 3.3 上料系统上料系统上料系统下料漏斗及其支撑装置 3.3 上料系统上料系统上料机架总体应力分布云图 上料机架总体变形

9、图 最最大大应应力力190MPa许许用用应应力力293MPa，满满足足强强度度要要求求；最大变形最大变形96mm 许用变形许用变形105mm，满足刚度要求。，满足刚度要求。3.3 上料系统上料系统 下料漏斗总体应力云图 下料漏斗总体变形图 3.4 上车系统上车系统上上车车系系统统主要由活动配重、转台、驾驶室、机棚和防护罩等组成。3.4.1 活动配重活动配重活活动动配配重重主要由臂架、配重块、液压缸及其液压系统等组成。3.4.2 转台转台转转台台是胎带机的主要承力部件之一，它支撑着布料系统、上料系统、活动配重、司机室、机棚等。3.4.3 驾驶室驾驶室驾驾驶驶室室是在所购置底盘的基础上进行改进设计

10、主要改进驾驶室的安装位置及其内部有关的操作功能。3.4.4 机棚机棚机机棚棚主要用于保护液压、电控系统中的相关元件，它是在所购置底盘的基础上进行改进设计，改进之处为机棚的安装位置及其相关的液压、电控系统元件等。3.4.5 防护罩防护罩防防护护罩罩主要用于防止胎带机运送的物料洒落在上车及其底盘上，并对其进行保护。3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统有限元实体计算模型 3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统有限元网格模型 3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统有限元加载模型 3.4.6 上车系

11、统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统的应力分布图 3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统中活动配重应力分布图 3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析上车系统变形图3.4.6 上车系统金属结构有限元分析上车系统金属结构有限元分析转台变形图 3.5 底底 盘盘 底底盘盘选用徐工集团RT60越野轮胎起重机的底盘。额定起重量60t，底盘自重约30t。该底盘采用四轮驱动、全轮转向，采用原装进口康明斯电控发动机、自动变速箱、KESSLER车桥、德国力士乐专业配套开发的液压系统、CAN总线控制系统、故障诊断和安全报警装置，性能安全

12、可靠。3.5.1 底盘选型设计计算底盘选型设计计算 底底盘盘选选型型计计算算主主要要考考虑虑因因素素为为：回回转转轴轴承承及及车车架架承承载能力、轮胎承载能力、液压支腿承载能力。载能力、轮胎承载能力、液压支腿承载能力。胎胎带带机机整整车车自自重重约约为为94t，其其中中底底盘盘自自重重为为30t，布布料料臂架、上料系统、上车系统等自重约为臂架、上料系统、上车系统等自重约为64t。回回转转支支撑撑采采用用单单排排四四点点接接触触球球式式，可可360连连续续全全回回转转，回回转转支支承承滚滚柱柱轨轨道道密密封封可可防防水水防防尘尘。回回转转机机构构采采用用液液压压马马达达驱驱动动，内内置置行行星星

13、齿齿轮轮减减速速装装置置，内内置置常常闭闭式式制制动动器器，可可驱驱动动约约80t上上车车系系统统。轮轮胎胎采采用用29.5R25子子午午线线轮轮胎胎，承承载载能能力力大大，专专用用越越野野花花纹纹轮轮胎胎，适适合合越越野野轮轮胎胎起重机的各种使用工况要求。起重机的各种使用工况要求。3.5.1 底盘选型设计计算底盘选型设计计算 在在运运输输工工况况时时，底底盘盘回回转转支支承承处处所所承承受受最最大大垂垂直直载载荷荷65.8t t，最最大大水水平平载载荷荷1.78t t，纵纵向向最最大大倾倾覆覆力力矩矩55.9t tm m，横横向向倾倾覆覆力力矩矩6.2t tm m，横横向向风风载载引引起起的

14、的最最大大水平力矩为水平力矩为19.2t tm m。在在购购置置底底盘盘时时，要要求求供供货货者者必必须须依依据据此此载载荷荷对对底底盘及其轮胎进行校核，并给出具体计算结果。盘及其轮胎进行校核，并给出具体计算结果。经经初初步步计计算算，轮轮胎胎承承受受的的最最大大载载荷荷为为32.3t t，RT60RT60采采用用的的轮轮胎胎为为29.5R2529.5R25的的子子午午线线轮轮胎胎，最最大大承承载载能能力力为为35.84t t，因此满足使用要求。，因此满足使用要求。3.5.1 底盘选型设计计算底盘选型设计计算 满满负负荷荷作作业业时时(即即液液压压支支腿腿全全伸伸时时)，底底盘盘回回转转支支承

15、承处处所所承承受受最最大大垂垂直直载载荷荷66.2t，最最大大水水平平载载荷荷1.78t，纵纵向向最最大大倾倾覆覆力力矩矩155t tm m，横横向向倾倾覆覆力力矩矩6.0t tm m，横向风载引起的最大水平力矩为横向风载引起的最大水平力矩为41.3t tm m。经经初初步步计计算算，当当上上车车系系统统回回转转360时时，液液压压支支腿腿承承受受的的最最大大载载荷荷为为41.68t；当当上上车车系系统统回回转转30时时，液压支腿承受的最大载荷为液压支腿承受的最大载荷为41.14t。在在购购置置底底盘盘时时，要要求求供供货货者者必必须须依依据据此此载载荷荷对对液液压压支支腿腿、回回转转轴轴承承

16、及及车车架架进进行行校校核核，并并给给出出具具体体计计算算结果。结果。四、主要技术性能参数四、主要技术性能参数五、样机成本预算五、样机成本预算1.1.设设备备主主要要材材料料为为：Q390管管材材、45管管材材、Q345板板材材、HT200等，等，费用约费用约30万元万元。2.2.主主要要外外购购件件为为RT60RT60越越野野式式轮轮胎胎起起重重机机底底盘盘(约约226226万万元元)、皮皮带带运运输输元元件件(电电动动滚滚筒筒、皮皮带带、改改向向滚滚筒筒、托托辊辊等等)、布布料料臂臂架架伸伸缩缩系系统统元元件件(摩摩擦擦滚滚筒筒及及其其驱驱动动装装置置、钢钢丝丝绳绳、滑滑轮轮等等)、配配重

17、重油油缸缸、变变幅幅油油缸缸、安安全全装装置置(起起重重力力矩矩限限制制器、行程开关、风速仪等器、行程开关、风速仪等)等，等，费用约费用约260260万元万元。因因此此，设设备备材材料料、外外购购件件费费用用约约290290万万元元(不不包包含含制制造造、安装调试、样机试验、检测、鉴定等费用安装调试、样机试验、检测、鉴定等费用)。六、创新点六、创新点1.本本项项目目自自主主研研发发了了50m车车载载伸伸缩缩式式皮皮带带机机，解解决决了了输输送送量量80150m3/h、半半径径2250m、高度、高度-1127m的混凝土布料技术难题。的混凝土布料技术难题。2.在在移移动动布布料料机机中中首首次次采

18、采用用电电动动滚滚筒筒，使使皮皮带带驱驱动动装装置置结结构构紧紧凑凑、安安装装调调试试方便，且工作安全、可靠，解决了大型布料机现场快速拼装的技术难题。方便，且工作安全、可靠，解决了大型布料机现场快速拼装的技术难题。3.首首次次在在移移动动布布料料机机中中采采用用环环形形皮皮带带以以及及与与之之相相适适应应的的可可拆拆装装式式托托辊辊装装置置、改改向向滚滚筒筒装装置置等等，解解决决了了布布料料时时的的漏漏浆浆问问题题，也也便便于于调调试试输输送送带带，并并使使其其运运行平稳；同时也有利于提高输送带的使用寿命。行平稳；同时也有利于提高输送带的使用寿命。4.本本项项目目布布料料臂臂架架及及上上料料桁

19、桁架架结结构构合合理理、工工艺艺简简便便；皮皮带带张张紧紧及及调调试试装装置置结结构构新新颖颖、工工作作可可靠靠；整整台台设设备备可可短短距距离离移移动动，作作业业范范围围大大；设设备备远远距距离离转转场场时，运输、拆装、调试方便，大大提高了施工效率。时，运输、拆装、调试方便，大大提高了施工效率。该该成成果果与与同同类类设设备备相相比比，具具有有节节省省人人力力、物物力力及及财财力力的的特特点点，并并且且安安全全可可靠靠、操操作作方方便便、作作业业效效率率高高，施施工工质质量量容容易易保保证证，有有利利于于工工程程管管理理，经经济济效益、社会效益和环境效益显著，应用前景广阔。效益、社会效益和环

20、境效益显著，应用前景广阔。七、样机制造关键技术七、样机制造关键技术1.购购置置底底盘盘时时，明明确确该该设设备备所所需需的的底底盘盘承承载载能能力力、各各轮轮胎胎及及支支腿腿最最大大承承受受载载荷荷及及其其载载荷荷分分布布（短短距距离离行行走走、作作业业工工况况）；上上车车系系统统与与底底盘盘的的连连接接尺尺寸寸核核定定，同同时时判判断断是是否否干干涉涉；上上车车系系统统、布布料料系系统统、上上料料系系统统中中的的液液压压控控制制系系统统、电电气气控控制制系系统统与与底底盘盘控控制制系系统统的的对对接接或或者者补补充充完完善善；司司机机室室、机机棚棚等等改改进进问问题题；安安全全装装置置设设定

21、定；建建议议上上车车转转台台、活活动动配配重重臂臂架架（含含液液压压缸缸）、变变幅幅油油缸缸、液液压压系系统、电控系统等由底盘生产厂家系统考虑（制造、安装及调试等）。统、电控系统等由底盘生产厂家系统考虑（制造、安装及调试等）。2.布布料料系系统统、上上料料系系统统中中的的金金属属结结构构制制造造时时，必必须须满满足足设设计计要要求求，所所有有焊焊缝缝均均采采用用等强焊缝，并确保焊缝质量；同时等强焊缝，并确保焊缝质量；同时确保设备中的机械加工件质量。确保设备中的机械加工件质量。3.所所有有外外购购件件的的质质量量（特特别别是是电电动动滚滚筒筒、输输送送带带、臂臂架架伸伸缩缩液液压压马马达达驱驱动动组组件件、液液压油缸、钢丝绳及其绳端固定装置等）一定要确保，即性能稳定、工作可靠。压油缸、钢丝绳及其绳端固定装置等）一定要确保，即性能稳定、工作可靠。4.设设备备制制造造、安安装装、调调试试、试试验验以以及及试试运运行行时时，一一定定要要做做好好各各项项准准备备工工作作，确确保保安安全、研制成功。全、研制成功。谢谢 谢谢！汇报结束，请批评指导！汇报结束，请批评指导！