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1、 畢業(yè)設計（論文） 開 題 報 告 題 目 專 業(yè) 班 級 學 生 指導教師 年 一、課題名稱 履帶攤鋪機變速箱設計 二、研究的背景

2、及意義 隨著社會的進步和各類基礎工程建設的不斷發(fā)展，人們對工程機械產品提出了愈來愈高的要求，如環(huán)保節(jié)能、綜合高性能、安全舒適、操縱簡便、可靠耐用等。其中核心技術之一是工程機械的操作與控制的智能化，已經越來越多的重視并得到不斷的發(fā)展。機電液一體化技術的發(fā)展正是反映當代新技術革命這種打趨勢的典型代表，它集中體現(xiàn)了現(xiàn)代科學技術對傳統(tǒng)機械產品的滲透和改造。先進的筑養(yǎng)路機械，集機、電、液技術于一體：液壓傳動與控制技術是工程機械的主要特點，電子控制是工程機械技術創(chuàng)新的主流，它在很大程度上體現(xiàn)和決定了車輛的整體性能。

3、 隨著我國公路建設事業(yè)的發(fā)展, 工程建設對施工機械的數(shù)量需求有了大幅度增加, 質量也有了更高的要求。 瀝青混凝土攤鋪機是進行瀝青攤鋪作業(yè)的主要機械設備, 用來將拌制好的混合料, 按照路面的形狀和厚度均勻地攤鋪在已經平整好的路基或路面基層上, 并給以初步的搗實和整平, 形成滿足一定寬度、厚度、平整度和密實度要求的路面基層或面層。在機械化施工中, 瀝青混凝土攤鋪機是不可缺少的機種之一, 廣泛應用于公路、城市道路、碼頭、大型停車場的瀝青攤鋪作業(yè)中。近年來我國大型瀝青混凝土攤

4、鋪機的進口和國產銷售情況見表1 , 進口量達到國產銷售量的40 %以上。 表1 　瀝青混凝土攤鋪機進口和國產銷售情況 進口數(shù)量 1998 年 103 臺 1999 年 160 臺 2000 年 188 臺 國產銷售量 1996 年 356 臺 1997 年 376 臺 1998 年 384 臺 1999 年 500 臺 瀝青混凝土攤鋪機是邊行駛邊作業(yè)的施工機械，其行駛速度的恒定性及行駛的直線性對攤鋪路面的平整度、初始密實度、離析

5、成都有著很大的影響，行駛行駛系統(tǒng)及行駛驅動和控制系統(tǒng)的性能是影響攤鋪機作業(yè)性能的重要因素，在很大程度上決定了作業(yè)質量的好壞。因此對瀝青混凝土攤鋪機行駛系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 發(fā)展智能化工程機械的目的是促進我國工程機械向機、電、液一體化方向發(fā)展, 帶領我國工程機械行業(yè)跳出低水平、低價格的惡性循環(huán)模式, 提高工程機械國際競爭能力, 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。其重要意義在于利用高新技術提升工程機械工業(yè)水平和國家重點項目建設施工水平, 提高我國工程機械產業(yè)的市場競爭力和工程施工國產設備

6、的裝備水平。這個提升過程也就是以信息化帶動工業(yè)化戰(zhàn)略在工程機械領域的具體表現(xiàn)。 由于國內高速公路建設的迅猛發(fā)展, 在20 世紀80 年代末期、90 年代初期國內紛紛引進生產了一批國外路面設備, 如徐工集團的V; GEL E 型攤鋪機, 陜建集團的ABG422 、423 攤鋪機, 西安筑路機械有限公司生產的L T1200 攤鋪機以及國內其它一些廠家生產的攤鋪機等, 但由于靜液壓傳動的電控技術掌握在外企手中, 國內在這方面的研究才剛剛起步, 這些引進生產機型以及自主生產機型的液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng), 目

7、前均選自國外, 采取整套完全進口的模式。 面對國外先進智能化工程機械的嚴峻沖擊, 國家“工程機械‘十五’發(fā)展規(guī)劃”中把提高鋪寬9m 以下瀝青混凝土攤鋪機技術水平作為“十五”期間科技投資開發(fā)的重點產品之一。2002 年2 月,國家正式啟動的863 計劃項目中將智能攤鋪機作為第一重點產品進行開發(fā)和技術提升。因此, 開展瀝青混凝土攤鋪機技術提升研究應用前景廣闊。 該技術成果: (1) 從理論和應用上解決瀝青混凝土攤鋪機液壓系統(tǒng)的匹配設計問題。(2) 其控制技術用于指導進口機型的維修

8、與改造, 為國家節(jié)約大量資金。同時, 該技術的推廣使用, 可以減少維修時間、故障發(fā)生率和維修費用, 保證工程進度和工程質量。(3) 可以為國產攤鋪機提供控制系統(tǒng)的配套產品, 節(jié)約外匯, 推動國內車輛傳動、電液控制技術方面的研究與應用。(4) 相關技術可應用于履帶式裝載機、振動壓路機的行駛系統(tǒng)控制, 以及振動壓路機振動頻率的調節(jié)控制、攤鋪機熨平板振搗控制等。(5) 進一步研究還可以推廣到其他各類型攤鋪機的行駛系統(tǒng)控制, 以及整機類似液壓傳動系統(tǒng)的控制。 交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展，為我國路面機械帶來了空前的發(fā)展機遇，“十一五”期間，中國公路水路交通建設投資

9、達4.7萬億元人民幣，是“十五”期的2倍多。全國交通運輸工作會議披露?！笆晃濉蹦袊肪W總里程達到398.4萬公里，5年新增63.9萬公里。其中高速公路由“十五”期末的4.1萬公里發(fā)展到7.4萬公里，新增3.3萬公里?！拔蹇v七橫”12條國道主干線提前13年全部建成，西部開發(fā)8條省際通道基本貫通。杭州灣跨海大橋、蘇通長江大橋、舟山連島工程、秦嶺終南山隧道、上海崇明隧橋工程和廈門翔安海底隧道等重大工程相繼建成。這些基礎建設為工程機械發(fā)展又提供了新的市場。 三、國內外攤鋪機技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向 當今世界有八大攤鋪機制造廠商: ABG、V; GELE、

10、BLAW - KNOX、DYNAPAC、DEMAG、MARINI、BTELL T、CATERPILLAR 公司。 IN GERSOLL - RAND 瞄準中國路面機械市場, 相繼兼并了德國ABG 公司和美國BLAW -KNOX公司。ABG 公司的產品目前是國際攤鋪機市場首選品牌, 其大型攤鋪機在中國市場上占有率已達到70 %以上。ABG、BLAW - KNOX 被兼并后, 形成了IN GERSOLL - RAND、Wirtgen(V; GEL E) 與Met so (DEMAG 與DANAPAC)三足鼎立的態(tài)勢。

11、 Met so - DANAPAC 在天津保稅區(qū)建立獨資廠—DANAPAC (中國) 有限公司。IN GERSOLL -RAND 已于1997 年在無錫經濟開發(fā)區(qū)獨資建立了攤鋪機組裝廠—IN GERSOLL - RAND (中國) 有限公司, 2001 年在北京展出了該公司與BLAW -KNOX和ABG公司最新技術的攤鋪機。 到2000 年底我國累計進口的攤鋪機約800 多臺套, 到2001 年

12、底, 我國累計制造的各種型號攤鋪機約2000 多臺套。 1989 年, 徐工集團路面機械公司從德國V; GEL E 公司引進了具有世界領先水平的瀝青混凝土攤鋪機生產制造技術, 經過十多年的消化吸收、改進和技術創(chuàng)新, 目前是國內最具實力、品種最齊全的攤鋪機生產制造廠家, 2000 年形成了我國第一條年生產能力為500 臺的攤鋪機裝配流水線。該公司于2000 年推出具有國際先進水平并代表我國攤鋪機制造水平的RP8000 型瀝青混凝土攤鋪機, 該機采用了當今世界先進的數(shù)字式、微電腦控制技術, 整機技術性能接近當今世界先進水平,

13、但還未開始產業(yè)化生產。 西安筑路機械有限公司在20 世紀70 年代與交通部公路科學研究所研制了我國第一臺L T6 型輪式攤鋪機之后, 相繼開發(fā)了L T1200 、GTL Y750 、L T700 、L T600 、L TU4 型履帶式和L TY8 、L T5 、L T6E、L TY450 型輪胎式兩大類9 種機型攤鋪機。其中最新研制的L T1200 采用了先進的美國薩奧公司微電腦控制技術及液壓電器元件和德國MOBA公司超聲波料位傳感控制及電子自動找平技術, 并采用了DANAPAC - HOSE 公司專利技術—

14、——兩端式螺旋分料驅動, 靈活的前橋擺動和三位一體輪邊行走驅動裝置、跨越式超級自動找平裝置以及變幅式雙振搗和偏心振動熨平板工作裝置, 整機技術水平處于國內領先水平。 陜西建設機械集團有限責任公司與德國ABG公司聯(lián)合生產攤鋪機已近十年的歷史, 1992 年該公司通過技貿合作, 與德國ABG公司聯(lián)合生產攤鋪機, 其技術水平與德國ABG保持同步, 曾先后組裝生產了ABG - TITAN411、TITAN423 、TI2TAN323 、TITAN325 、L TL60 等多種型號攤鋪機,該公司生產的ABG423 已成為我國修筑高等級公路的首選品牌。

15、 天津鼎盛工程機械公司近年來開發(fā)了WT7500 、WT9000 型穩(wěn)定土系列攤鋪機,該系列產品參照了ABG423 結構及技術, 行走驅動系統(tǒng)采用美國薩澳公司微電腦控制技術及液壓電器元件和德國MOBA 公司電子自動找平技術。 鎮(zhèn)江華晨華通路面機械有限公司于20 世紀80年代中期與天津工程機械研究所合作, 從日本新瀉(NIIGATA ) 公司引進了攤鋪寬度為5m 和8m 的攤鋪機制造技術, 在消化吸收國外先進技術基礎上相繼開發(fā)了WL TL12500、WL TL8500、L TL Y9000、WL T

16、L7000、L TL4500 —6000、2L TLZ45 型多功能瀝青攤鋪機, 其中WL TL7000、WL TL8500、L TL4500—6000、2L TLZ45 型為機械式低檔攤鋪機。其產品在中低檔機械式攤鋪機中有技術專長, 質量相對穩(wěn)定, 價格低廉。 三一重工股份有限公司攤鋪機產品起步較晚,但起點高, 2001 年推出了第一臺L TU9000 型多功能攤鋪機, 該產品技術含量較高。 由于攤鋪機具有廣闊的市場, 國內還有一些其它企業(yè)也紛紛加入攤鋪機的生產行列: 山東公路機械廠研制的WTY7000 型攤鋪機,

17、 成都新津筑路橋機械股份有限公司研制的MT9000 、MT12000 型攤鋪機, 南陽陸德筑路機械制造有限公司研制的WTL1215 型穩(wěn)定土攤鋪機, 陜西中大機械集團有限公司已研制6m 輪式和9m、12m 履帶式攤鋪機,西安燎原路面機械有限公司早已研制出J T5000A型低價位、牽引式穩(wěn)定土攤鋪機。 攤鋪機技術正在向著微電腦數(shù)字控制技術、程序化作業(yè)的方向發(fā)展, 要求具有良好的人機交互界面, 數(shù)據(jù)傳輸、工作參數(shù)檢測、故障診斷與報警、恒速控制, 作業(yè)速度與輸料和分料速度以及作業(yè)速度與振搗和振動頻率的協(xié)調

18、控制等功能。 先進的瀝青混凝土攤鋪機的共同特點是: 采用雙泵—雙馬達獨立行駛驅動液壓回路, 兩套回路完全相同, 即可以聯(lián)動實現(xiàn)直線行駛, 又可以分別動作實現(xiàn)轉向。變量馬達趨向于采用雙速馬達, 其控制形式和制動解除都采用電液控制方式, 不同點是有的采用雙補油泵, 有的采用單補油泵, 各有優(yōu)缺點。ABG525 在液壓系統(tǒng)采用了過載負荷自動卸載技術即截斷閥, V ; GEL E2500 在液壓馬達上配有梭閥, 作為二次保護和泄油(散熱) , 在行駛泵的控制形式上有比例伺服閥控制和比例閥控制。

19、 國外在該方面的研究都是針對具體傳動系統(tǒng)中的關鍵元件, 關鍵技術大都以專利的形式出現(xiàn), 如傳動裝置的恒速控制、自適應控制等。國外的一些著名液壓元件生產廠家如Bosch - Rexroth 公司、薩澳- 丹佛斯公司、Parker 公司、Vickers 公司等都是以系統(tǒng)的形式推薦給中國用戶使用, 而國內在該方面的研究很少, 包括行駛驅動系統(tǒng)的匹配理論, 主要是整機引進或液壓系統(tǒng)成套引進, 對國外深層次的技術問題了解不是十分透徹, 對國內外攤鋪機施工中工程條件的差異性沒有引起足夠的重視。 四、本課題的基本

20、內容 攤鋪機是一種常用的工程機械，主要用于不同等級的公路、機場及水庫壩面的瀝青混凝土攤鋪工作，其主要功能有：行走、輸料、振搗、加熱及熨平等。攤鋪機可分為履帶式和輪胎式兩種類型。本次畢業(yè)設計主要是針對履帶攤鋪機的變速箱，對其進行傳動方案設計、分析計算及豬傳動變速箱的結構設計。 畢業(yè)設計的主要任務和要求： 1) 了解國內外瀝青混凝土攤鋪機發(fā)展研究現(xiàn)狀； 2) 擬定履帶攤鋪機行走住傳動變速箱的傳動方案，要求能夠實現(xiàn)快速行走和

21、攤鋪工作行走，可實現(xiàn)倒車、轉向等功能，傳動結構要簡單、成本低、工作可靠。 3) 對行走主傳動的傳動方案進行主傳動確定總傳動比并分配各級傳動比，計算各級傳動的運動及動力參數(shù)。 4) 對傳動裝置進行受力分析，強度和剛度計算，確定傳動零件的結構參數(shù)及幾何尺寸。 5) 進行主傳動變速箱的結構設計。 6)

22、完成行走主傳動變速箱的總裝圖，部分零件的工作圖。 7) 編寫設計計算說明書一份，內容全面，書寫認真。 8) 翻譯2000單詞左右的外文資料，完成5000字左右的文獻綜述。 五、研究進度 本次畢業(yè)設計的階段劃分與進度安排如下： 第一階段：2011.4.4～2011.4.10，布置任務，熟悉設計任務及要求，查閱收集有關資料，寫開題報。

23、 第二階段：2011.4.11～2011.4.24，總體方案設計及相關的設計計算。 第三階段：2011.4.25～2011.5.22，攤鋪機的主傳動系統(tǒng)結構設計。 第四階段：2011.5.23～2011.6.5，零件工作圖繪制。 第五階段：2011.6.6～2011.6.12，編寫設計計算說明書。 第六階段：2011.6.13～2011.6.19，外文資料翻譯，文獻綜述。 第七階段：2011.6.20～2011.6.24

24、，準備及答辯。 六、指導教師意見 對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：

25、

26、 指導教師： 七、所 在 專 業(yè) 審 查 意 見 負責人：