矿车清车机的设计(机电一体化)(液压系统)

摘   要
矿车在煤矿井下运输中占有十分重要的地位，煤矸粘结矿车车底是煤矿生产运输过程中存在的一个普遍问题。经常而及使地清扫矿车车箱式提高矿井轨道运输效率的重要因素。不论煤质，粒度组成及含水量如何，由于煤矿生产环境的恶劣，加之在运输的过程中的振动等原因，卸车之后总会有少量的煤炭，煤矸等易粘结的物料粘结在矿车车箱底部及邻帮若不将这些残留煤，岩粉及时清除干净，则会越积越厚，越积越结识，增加了矿车自重，使矿车的有效容积减少，它不仅直接影响着矿车的运输能力，造成了运输系统的紧张状况，而且增加了电力资源的浪费，甚至使电机车运输是空列起动发生困难，所以清理车底的问题，在煤矿就显得尤为重要。
本设计在传统机械矿车清车机的基础上加入了液压系统，由摩擦离合器控制行走部该为液压控制，安装了多路电磁换向阀，分别控制清车机前后，左右的移动以及摇臂的运动，克服了摩擦离合控制因打滑无法清理矿车车底粘结物的弊端。

关键词： 清车机；液压；矿车

ABSTRACT
Mine car plays an important part in the coal mine underground haulage. The gaugue felt on the bottom of the coal car is one of the common problems on the process of coal production and transportation. To clean the compartment of mine car frequently and promptly is a significant way of raising the efficiency of mine pit rail haulage. No matter the quality of coal, the size composition and water content as well, due to the bad environment of coal production and the vibration in the process of transportation, there always has some coal and other materials left which was very easy to cake on the bottom of the mine car after unloading. If we do not clean these remaining coal and rock meal soonly, they would be heavier and solider, which would increase the weight of mine car so that decrease the effective volume of it. Then it would not only affect the transportation ability of mine car directly and make the intense condition of the transportation system, but also increase the waste of electric power, and even make substantial difficulty in starting the spacial vehicle while  transporting the electrical machinery truck. So cleaning the bottom of the mine car become espectially important.
This design add the hydraulic system on the basis of traditional cleaning machine for mechanical mine car. It changes clutch control into the hydraulic control, and is added the multi-channel electromagnetism cross valves which controlled the all round migration of cleaning machine and the movement of the rocking shaft. It also overcomes the shortcoming that the friction control cannot clean the remainings on the bottom of mine car due to its splitting.

Keyword: Pure car machine; Hydraulic pattern; Mineral car

矿车清车机设计的目的
毕业设计是本科教学的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一个专业课程内容的综合设计。矿车清车机的设计正是通过具体设计来提高学生的机构分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法有效途径。通过这一教学环节要求达到：
（1）通过设计，把有关课程（机构分析与综合、机械原理、机械设计、液压与气动技术等）中所获得的理论知识在实际中综合地加以运用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产密切的结合起来。因此，矿车清车机设计是有关专业基础课和专业课以后的综合性的专业课程设计。
（2）矿车清车机设计是机械工程及自动化专业的学生一次比较完整的机电一体化整机设计。通过设计，培养学生独立的机械整机设计的能力，树立正确的设计思想，掌握机电一体化机械产品设计的基本方法和步骤,为自动化机械设计打下良好的基础。
（3）通过设计，使学生能熟练的应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范；熟悉有关国家标准和部颁标准，以完成一个工程技术人员在机械整体设计方面所必须具备的基本技能训练。
（4）煤矿生产的需要。

 方案的制定原则
此次毕业设计的题目是矿车清车机的设计。作为一次整机的设计，对各方面都有明确的原则要求。
1）　设计出的整机矿车清车机要能够在控制系统的控制驱动下，准确实现预定动作，完成设计任务；
2）　设计出的整机矿车清车机结构尺寸要合理，要具有良好的工艺性，方便制造，方便安装。要留有合理的空间，以便各种控制线路或是液压油路的铺设；
3）　设计出的整机矿车清车机在最大负载情况下要能够符合强度要求。并且，为了提高其抗瞬间振荡冲击的能力，应留有一定的强度和功率余度。
原则是固定的大框架，在设计过程中，还应在遵循大框架的前提下，做一些灵活的变动，以达到设计的良好工艺性、高效性，积极应用各种优化设计方法。










目    录
1  绪论
1.1    国内几种矿用清车机简介•••••••••••••••••••••••••••••••1
1.2    液压矿车清车机的特点••••••••••••••••••••••••••••••••••4
1.3    液压式双圆盘截齿矿车清车机简介••••••••••••••••••••••••4
1.4    与原机械式矿车清扫机的比较••••••••••••••••••••••••••••6
1.5    矿车清车机设计的目的••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2　设计总体方案确定
2.1    方案的制定原则•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.2　  本设计方案的规划••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.3　  设计方案的内容总结•••••••••••••••••••••••••••••••••••9
3  截割部设计
3.1  截割头的设计要求••••••••••••••••••••••••11
3.2    截割头的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11
3.3    截割臂的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
3.4    仰俯液压缸的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
4  驱动系统的设计计算
4.1　  清车机动力的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
4.2    驱动方案的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
4.3    马达的选型•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27
4.4    减速箱的设计计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
4.5    链传动的设计计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
5  行走部的设计
5.1    纵向行走驱动液压缸的设计计算•••••••••••••••••••••••••48
5.2    横向液压缸的设计计算•••••••••••••••••••••••••••••••••57
6  液压泵站的计算与设计
6.1    液压泵参数的计算与选型•••••••••••••••••••••••••••••••63
6.2    电动机的选型•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••64
6.3    液压控制阀的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••65
6.4    液压辅件的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••67
6.5    液压泵站的结构设计••••••••••••••••••••••••••••••••••72
6.6    液压系统的维护保养与相关注意事项•••••••••••••••••••••72
结论  •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••78
参考文献  •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••79
附录1   液压系统图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••81
附录2   矿车清车机所用液压元件一览表•••••••••••••••••••••••••• 82
附录3   液压式双圆截盘矿车清车机总图•••••••••••••••••••••••••••83
附录4   液压式双圆截盘矿车清车机传动系统图•••••••••••••••••••••84
翻译部分
英文原文••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••85
中文译文•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••91
致谢 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••95