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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目：機(jī)車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年 12 月 20 日
機(jī)車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.本課題綜述
1.1課題背景：
在當(dāng)今這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)，世界的格局不斷在變革，技術(shù)在不斷變革，我們身邊的各種交通運(yùn)輸工具也一樣不斷的面臨著更新變革。在這個(gè)社會(huì)里，如果要想得到長(zhǎng)足的發(fā)展，拉近和發(fā)達(dá)國(guó)家、地區(qū)的差距，時(shí)刻處于領(lǐng)先位置，那么改革和發(fā)展那是必不可少的，當(dāng)然也包括技術(shù)的改革和發(fā)展，否則我們就會(huì)被這個(gè)強(qiáng)權(quán)社會(huì)所淘汰，永遠(yuǎn)處于一個(gè)弱勢(shì)的地位，不能與那些所謂的世界強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)鋒。就拿鐵道運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，鐵道運(yùn)輸是國(guó)家運(yùn)輸?shù)拿}，它分布廣，運(yùn)輸量大，客貨兩運(yùn)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著非常重要的作用。世界各國(guó)都在不斷的努力發(fā)展各自的鐵道事業(yè)。尤其是近今年高鐵的飛速發(fā)展，更進(jìn)一步凸顯出了鐵道運(yùn)輸?shù)木薮笞饔?。為進(jìn)一步提高鐵道運(yùn)營(yíng)能力和效率、增強(qiáng)與航空、公路、水運(yùn)的競(jìng)爭(zhēng)力，提高行車(chē)速度是關(guān)鍵的一步，高鐵的飛速發(fā)展就為這一點(diǎn)作了很好的注釋。隨著列車(chē)提速的實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性提出更高的要求，而對(duì)軸承壓裝質(zhì)量也就顯得尤為重要，它不僅關(guān)系到列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)和舒適，更關(guān)系到列車(chē)安全。對(duì)于機(jī)車(chē)輪對(duì)來(lái)說(shuō)，輪對(duì)壓裝機(jī)主要用于機(jī)車(chē)輪對(duì)的壓裝，軸承壓裝機(jī)的設(shè)計(jì)，尤其是軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就更是尤為重要，液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)相當(dāng)于壓裝機(jī)的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)的準(zhǔn)確性與平穩(wěn)性決定了機(jī)器性能的好壞。伴隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，壓裝機(jī)也在不斷的更新發(fā)展。壓裝機(jī)是對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行安裝以及拆除為目的的設(shè)備，在機(jī)械加工行業(yè)具有廣泛的用途，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都擔(dān)負(fù)起了至關(guān)重要的作用。高效率、低能耗、低噪聲是近代液壓機(jī)的主要特點(diǎn)。除此外，還必須使液壓系統(tǒng)的價(jià)值與成本之比要高，只有這樣，才能在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2機(jī)車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
目前關(guān)于輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外還是比較多的，主要集中在進(jìn)行軸承壓裝機(jī)液壓機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究開(kāi)發(fā)和改進(jìn)等方面的研究。
劉勝榮等設(shè)計(jì)的鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)并詳細(xì)闡述了其工作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了21t軸重及25t軸重輪對(duì)軸承的壓裝任務(wù)，達(dá)到了預(yù)定的目的。其中壓裝機(jī)舉升機(jī)構(gòu)、引申定位機(jī)構(gòu)及軸向鎖定機(jī)構(gòu)均采用液壓驅(qū)動(dòng)，壓裝過(guò)程較為平穩(wěn)，且能提供合適的動(dòng)力。壓裝采用雙端同時(shí)動(dòng)作的方式，能實(shí)現(xiàn)頻繁作業(yè)，效率較高。結(jié)果表明：該液壓系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，能驅(qū)動(dòng)與控制各液壓缸的有序動(dòng)作，能實(shí)現(xiàn)21t軸重及25t軸重輪對(duì)軸承的壓裝任務(wù)。
張謙對(duì)鐵路貨車(chē)通用輪對(duì)軸承壓裝裝置也進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。張謙認(rèn)為，為保證壓裝精度，提高壓裝效率，壓裝時(shí)可以針對(duì)不同車(chē)型的軸承進(jìn)行工作，因此將液壓、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)引入壓裝機(jī)，對(duì)壓裝設(shè)備進(jìn)行了一系列更新改造。張謙通過(guò)分析壓裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及自動(dòng)化控制方式，設(shè)計(jì)的軸承壓裝機(jī)采用框架式結(jié)構(gòu)，由機(jī)體、液壓站和控制臺(tái)三部分組成。壓裝機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng)，兩端支撐架上各安裝一個(gè)伸套壓裝缸，其安裝中心線高于輪對(duì)限位處的輪心高度1~2mm，以保證頂尖挑起輪對(duì)時(shí)能使輪對(duì)脫離頂出缸支撐。頂出缸安裝時(shí)與兩伸套壓裝缸同軸線，利用油缸活塞桿頭上端連接的V形塊舉升輪對(duì)。輪對(duì)軸向鎖緊器用于壓裝過(guò)程存在兩端壓力不平衡時(shí)，限制輪對(duì)的軸向游動(dòng)，保證壓裝質(zhì)量。壓裝機(jī)采用兩套獨(dú)立的液壓機(jī)構(gòu)，伸套定位、壓裝、頂輪、送輪、落輪等動(dòng)作由控制臺(tái)通過(guò)電磁閥控制液壓缸來(lái)完成，可以實(shí)現(xiàn)輪對(duì)兩端同時(shí)自動(dòng)壓裝軸承、任一端單獨(dú)自動(dòng)壓裝軸承、分工步手動(dòng)操作完成壓裝動(dòng)作。
萬(wàn)賢杞分析了原列車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足之處，為了滿足列車(chē)提速后運(yùn)行的可靠性要求，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)性改造，設(shè)計(jì)了新型輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)。萬(wàn)賢杞認(rèn)為原列車(chē)輪對(duì)軸承壓裝液壓系統(tǒng)有一定的長(zhǎng)處，比如：原來(lái)的設(shè)計(jì)采用2臺(tái)壓裝機(jī)對(duì)稱(chēng)布置同時(shí)啟動(dòng)，液壓系統(tǒng)由送輪對(duì)回路，托輪對(duì)回路，壓裝回路和壓力控制回路等組成。利用鍛模件組織結(jié)構(gòu)致密，纖維呈線性分布的理想組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)，選用中心孔定位壓裝輪對(duì)軸承的安裝方式，顯示了原來(lái)的設(shè)計(jì)者光輝的智慧亮點(diǎn)。但是其中也有一些缺點(diǎn)毛病可圈可點(diǎn)，如：原軸承壓裝采用2臺(tái)壓裝機(jī)對(duì)稱(chēng)安裝，設(shè)備重復(fù)復(fù)制；不經(jīng)濟(jì)的效益還體現(xiàn)在頂輪對(duì)壓裝軸承全過(guò)程同步精度不甚高，調(diào)速難度大，同步精度干擾因素甚多；過(guò)多地使用壓力繼電器而沒(méi)有防止誤動(dòng)作的特效措施；系統(tǒng)從頂輪對(duì)增壓的速度換接過(guò)程采用電磁閥，因電磁閥滯后造成動(dòng)作不連續(xù)，又因高壓腔無(wú)卸壓回路而產(chǎn)生換向沖擊，損壞元件和密封裝置，造成液壓元件頻繁更換和維修，降低了工作效率。系統(tǒng)自動(dòng)化程度有待提高，人機(jī)間不協(xié)調(diào)隱性心理因素存在等等缺陷。于是萬(wàn)賢杞對(duì)軸承壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)。它保留了原軸承壓裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，不改變?cè)瓐?zhí)行器的頂輪對(duì)缸和壓裝機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和送輪對(duì)、托輪對(duì)、頂輪對(duì)、壓裝軸承等工序，但是提高了液壓系統(tǒng)的工作壓力，可根據(jù)列車(chē)對(duì)輪對(duì)的結(jié)構(gòu)要求，調(diào)節(jié)軸承壓裝力。新型輪對(duì)軸承壓裝機(jī)與原壓裝機(jī)比較，其優(yōu)點(diǎn)有：（1）采用1臺(tái)壓裝機(jī)取代2臺(tái)壓裝機(jī)對(duì)稱(chēng)布置壓裝，由3個(gè)同步回路取代多缸動(dòng)作的不協(xié)調(diào)，提高了同步運(yùn)行精度，避免了人機(jī)間不協(xié)調(diào)心理隱性事故隱患，提高了可靠性、經(jīng)濟(jì)效益和操作環(huán)境布局；（2）選擇合理的液壓回路，避免了原壓裝機(jī)液壓回路因換向沖擊而產(chǎn)生的元件損壞和泄漏等問(wèn)題，減少了設(shè)備維修和元件更換。
柳波、聶寶安等也對(duì)鐵道輪對(duì)軸承壓裝機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，他們分析了原壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不足，并提出優(yōu)化改造措施。他們認(rèn)為原來(lái)的壓裝機(jī)缺陷有以下五點(diǎn)：（1）壓裝力不足；（2）輪對(duì)竄動(dòng)；（3）元件損壞嚴(yán)重，維護(hù)頻繁，費(fèi)用大，成本高；（4）定量泵供油時(shí)，在壓裝加壓過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)速度很慢，溢流損失大，發(fā)熱嚴(yán)重，油液黏度降低，泄漏增大，影響檢測(cè)準(zhǔn)確度；（5）系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化控制，存在人為因素，留下隱患。通過(guò)對(duì)原來(lái)的不足的分析，他們?cè)O(shè)計(jì)了自己的新型壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)，并作了以下的改進(jìn)：（1）加大壓裝力，在原結(jié)構(gòu)尺寸不變的條件下，增大系統(tǒng)工作壓力。（2）在原來(lái)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，增加了鎖緊回路和釋壓回路，并將組合式伸套壓裝缸改為伸縮缸，同時(shí)增加壓力繼電器實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)控制。通過(guò)這一系列的改造之后，其優(yōu)點(diǎn)就凸顯無(wú)疑，比如：（1）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程自動(dòng)控制，消除人為影響因素；（2）采用柱塞變量泵，提高了系統(tǒng)工作壓力以滿足增大壓裝力的要求，同時(shí)又消除溢流損失，也符合壓裝機(jī)快速低壓、高壓慢速的工作特點(diǎn)；（3）采用液壓鎖緊裝置，使輪對(duì)鎖緊，再壓裝，即使存在兩端壓力不平衡，仍可防止竄動(dòng)，保證壓裝質(zhì)量。同時(shí)落對(duì)時(shí)不脫軌，滾動(dòng)方便，提高工效。鎖緊裝置安裝在輪對(duì)內(nèi)側(cè)，且安裝方便；（4）采用高壓系列閥及壓力繼電器，元件不過(guò)載工作，延遲使用壽命，減少維護(hù)，降低成本。（5）采用釋壓回路，減少高壓時(shí)換向的沖擊影響，并保護(hù)壓力傳感器。
1.3研究意義：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，運(yùn)輸行業(yè)也在不斷地飛速發(fā)展，尤其是鐵道運(yùn)輸，鐵道運(yùn)輸是國(guó)家運(yùn)輸?shù)拿}，它分布廣，運(yùn)輸量大，為進(jìn)一步發(fā)揮鐵道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸能力，就需要對(duì)鐵道、鐵路、列車(chē)不斷進(jìn)行技術(shù)革新，使得它能夠完成更好的履行自己的職能。那么，要發(fā)展鐵道技術(shù)，其中機(jī)車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)更是其中的關(guān)鍵，不容忽視。本課題旨在前人的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研究一套新型的機(jī)車(chē)輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)，為在這一方面的研究提供理論依據(jù)。
2.本課題研究的主要內(nèi)容和將要采用的研究方案、研究方法
2.1研究?jī)?nèi)容：
本課題研究的主要內(nèi)容有：
（1） 輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)構(gòu)思；
（2） 輪對(duì)軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.2研究方案：
l 分析原有壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)，查找設(shè)計(jì)中的缺陷和不足；
l 分析原有壓裝機(jī)整體設(shè)計(jì)上的不足；并想辦法改正；
l 通過(guò)分析，形成一個(gè)自己的整體設(shè)計(jì)思路；
l 設(shè)計(jì)壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)；
l 最后，仔細(xì)查找新設(shè)計(jì)的不足和缺陷，想辦法更正
3.本課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，前期已展開(kāi)工作
3.1研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：
本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：
軸承壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)；
3.2前期已展開(kāi)的工作:
4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃：
本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃如下：
（1）上學(xué)期第16至第17周：利用互聯(lián)網(wǎng)，圖書(shū)館書(shū)籍查閱國(guó)內(nèi)外與本課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并且進(jìn)行整理歸類(lèi)，準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告；
（2）上學(xué)期第18至第19周：確定初步本課題的研究方案，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；
（3）下學(xué)期第1至第5周：改進(jìn)相關(guān)研究方案，進(jìn)行中期的設(shè)計(jì)計(jì)算；
（4）下學(xué)期第7周：中期答辯；
（5）下學(xué)期第8至第9周：基本完成設(shè)計(jì)任務(wù)，作最后的核對(duì)計(jì)算，確保無(wú)誤；
（6）下學(xué)期第11周：撰寫(xiě)最終15000字以上的論文，準(zhǔn)備最終答辯；
（7）下學(xué)期第15周：畢業(yè)答辯。
5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見(jiàn)：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻(xiàn)
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