移动式焊轨车液压系统设计开题报告

 2020-02-20 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的

随着高速铁路的不断兴起与发展,列车对铁路线路也有了较高的要求,高速轨道结构要求具有综合弹性好、平顺、轨条与道岔均为无缝结构的特点。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,具有减少行车阻力、降低行车振动及噪声等优点。而且经济效益显著,据有关部门统计,与普通线路相比,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命。

为使铁路快速发展,需要铺设大量的新无缝线路或者改造旧有的线路为无缝线路,那么相应地就需要大量的焊轨设备。因而在这里有必要为这种能够高速、准确焊接钢轨具备机动性,也可以在固定的场地进行钢轨的焊接的铁路专用机械设计一种传动系统,为此有必要开展本论题的研究。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容

DTKH -1200型地铁自行式焊轨车属于内燃电传动大型线路施工车,主要由车体、转向架.动力系统、制动系统和焊接作业系统等组成,总体布置如图1所示,上部车体分为6个舱室:司机室、电气室动力间、设备舱、焊接工作舱、吊机舱;车体下部两端布置转向架,中间挂有燃油箱、总风缸、空压机等,四角安装支腿系统。

1 -端门;2 -移门;3 -双臂吊机;4 -焊轨头;5 -转向架;6焊机操作台;7-焊机控制柜;8-冷水机;9 -液圧站;10 -车体;11 -柴油发电机组;12 -牵引变流器;13 -液圧支腿;14 -司机操纵台。


图1 DIKH - 1200型地铁焊轨车总体布置

论文的主要内容有:地铁焊轨车的液压系统,其中包括泵站,起升装置液压子系统和焊机机头液压子系统等,各液压系统能满足各自作业装置的工作需要,焊机头如图2所示。


1-推瘤油缸; 2-箱体;3-吊具:4-推瘤刀;5-操作面板;6-顶锻油缸;7-夹紧油缸;8-中心轴。
图2 LR1200 移动式焊轨头

2.2技术方案

2.2.1泵站分析

泵站提供整个液压系统的高压油液,由电动机带动液压泵;

液压泵站采用柱塞泵设计。利用温度传感器对油箱中油液温度进行监测,电加热器在温度过低情况下启动加热;系统采用循环水对油液进行冷却,油温过低或过高系统将报警并启动相应的设备,保证系统油液在正常温度范围内工作。柱塞泵出口安装单向阀,利于系统的检修,并在系统通过换向阀卸载时反向关闭油路。由于液压缸做周期动作,其动作循环的不同阶段所需流量变化很大,为了减小电动机的功率消耗,降低系统的温升,减小压力脉动,并在顶锻阶段给液压系统提供大流量供油,采用了蓄能器、电磁卸荷阀(溢流阀与电磁换向阀组合)压力继电器联合作用回路。这里的溢流阀起安全阀作用,调整压力为20MPa,防止泵和蓄能器过载。通过压力继电器和电磁溢流阀配合控制系统中蓄能器油压变动范围控制在17~ 19 MPa之间,在系统的蓄能器充液量(压力)达到控制上限值时,电磁阀5DT带电,溢流阀远程控制口接油箱,这时液压油经溢流阀卸载流回油箱。

2.2.2起升装置液压子系统设计

起升装置液压子系统包括旋转台液压马达,用于旋转工作台,将焊机旋转到适当角度;2个变幅液压缸,用于改变伸缩臂的俯仰角度;2个伸缩液压缸,用于改变焊机伸出位置;且三组执行元件可以同时工作,以便高效地将焊机机头调整到焊接位置

2.2.3焊机机头液压子系统设计

焊机机头液压子系统包括2个夹紧液压缸,使机头双臂加紧带焊接的两段钢轨;2个顶锻液压缸,用于拉升顶锻钢轨;2个推凸液压缸,用于推动推凸刀具,切除焊瘤。要求液压系统能够完成焊接机头的位置调整,钢轨夹持,钢轨顶锻和焊瘤推凸,而且这四种作业不能同时进行。

如图所示为焊轨车液压原理图,该液压系统完成焊机机头的位置调整、钢

轨夹持、钢轨顶锻、推凸,这四种作业不能同时进行。图2所示分配阀的连接方式 可保证在调整焊机位置时不进行其他几种操作;在夹紧钢轨时,顶锻液压缸不 能动作;夹紧动作结束时,夹紧液压缸的管路油压上升,压力变化通过传感器转 变为电信号输入到控制计算机中,当达到设定值时,电磁阀动作切换到中位,夹 紧液压缸大腔回路的液控单向阀起到保压作用,保证顶锻期间对钢轨的夹持。 同时,计算机发出程序设定指令给比例调速阀和电磁阀,两者符复合动作控制 顶锻液压缸按照预定的工艺曲线顶锻或者后退。顶锻过程中,计算机不断采集 焊接电流的实时值和工艺要求值并进行比较以判断顶锻液压缸的顶锻速度。计 算机控制为弱电,而阀的控制为强电,两者间采用继电器连接作为中间驱动。 为防止系统过载,设置了安全溢流阀2。在转台液压马达11、伸缩液压缸8、 变幅液压缸9的管路上安装了过载阀,以防止元件过载损坏。 为实现保压夹持顶锻和保压推凸,夹紧液压缸20和顶锻液压缸16分别安装 了液控单向阀。依靠液控单向阀的密封性实现压力保持,能持续较长时间,满足 需要。 各分配阀的进油路都设有单向阀,复合动作时,不会因为工作装置自重等 因素引起动作相互干扰.






3. 研究计划与安排

1-2 周,收集相关文献资料,思考设计内容和技术方案,撰写开题报告;阅读外文文献及翻译。

3-4 周,完成相关机构的参数计算。

5-7 周,完成各机构液压系统的设计计算和元器件选型。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]张勋林.dtkh-1200型地铁自行式焊轨车的研制[j].轨道交通装备与技术,2013(06):17-20.

[2]周世恒,罗玉林,汪鹏举,江俊志.gpw-1200型气压焊轨机控制系统研制[j].电焊机,2018,48(06):55-58 78.

[3]彭鹏.槽型轨公铁两用焊轨车的研发[j].现代城市轨道交通,2018(10):1-4.

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