柴油机单轨吊驱动部设计研究

摘要

在煤矿现代化发展的趋势下，重型化大功率的综采设备及与之配套服务的辅助设备大量应用在煤矿井下。柴油机单轨吊作为一种高效的辅助运输设备，更好地适应煤矿现代化的生产现状。本文所研究的驱动部是柴油机单轨吊的重要组成部分，旨在提高机车的安全性与可靠性。
　　本文在参考国内外已有单轨吊设备及文献资料的基础上，根据柴油机单轨吊的工作要求，对驱动部整体结构进行设计研究。首先，确定驱动部整体机械结构和液压系统，使用Solidworks软件完成驱动部各零部件以及不同工况下装配体的模型建立。其次，根据工作原理分别进行驱动部制动系统、夹紧系统和行走系统的设计研究；对制动系统中的闸片、制动缸、弹簧等零部件进行设计计算并建立紧急制动AMEsim模型同时验证制动响应时间，使用MATLAB软件编程验证制动距离；对夹紧系统中的驱动轮、液压马达、夹紧缸进行选型设计，使用AMEsim软件建立变驱驱动轮夹紧系统模型，验证设计的可行性；使用MATLAB软件编程计算机车在不同坡道下的承载能力，对行走系统中的液压泵、进行选型并用AMEsim软件建立单驱行走模型，得到不同载荷下负载与系统压差的关系和负载与行走速度的关系。最后，使用SolidWorks软件中的Motion插件对驱动部进行分析，更加直观的显示驱动部各系统的动作过程；使用Simulation插件完成驱动部机架的有限元分析，并通过改变机架零部件尺寸的方式对机架进行优化，优化后的机架在满足各项性能指标的前提下完成减轻重量10％的目标。
　　本文基于提高柴油机单轨吊安全性与可靠性的要求，对驱动部机械结构和液压系统进行设计研究，对于产品之后的改进具有一定的参考价值。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景及综述

1.2 单轨吊发展历史与现状

1.3 液压传动系统组成及发展

1.4 本课题的研究意义

1.5 主要研究内容

2 柴油机单轨吊驱动部整体结构设计

2.1 驱动部机械结构设计

2.2 驱动部液压系统设计

2.3 本章小结

3 柴油机单轨吊驱动部制动系统建模与分析

3.1 制动系统工作原理

3.2 制动系统主要零部件选型设计

3.3 制动系统建模与分析

3.4 验算制动距离

3.5 本章小结

4 柴油机单轨吊驱动轮夹紧系统建模与分析

4.1 夹紧系统概述

4.2 夹紧系统工作原理

4.3 主要零部件选型

4.4 夹紧系统AMESim建模分析

4.5 本章小结

5 柴油机单轨吊驱动部闭式液压行走系统建模与分析

5.1 机车行走承载计算

5.2 行走系统数学建模

5.3 液压马达选型

5.4 行走系统AMESim仿真建模

5.5 本章小结

6 柴油机单轨吊驱动部的运动学和有限元分析

6.1 驱动部Motion分析

6.2 驱动部机架有限元分析

6.3 驱动部机架优化分析

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果

学位论文数据集