180吨钢厂专用框架运输车的设计与优化

摘要

随着现代物流科学技术的发展，国内钢铁企业的汽车运输比重正在不断地上升，一些大型钢铁企业的产品运输都将逐步采用框架运输车运输。框架运输车是大型钢铁企业钢坯运输转移的专用设备，然而国内大部分钢厂还主要依靠采购国外的产品，采购成本高昂，为了打破这一现状，本文结合江苏海鹏特种车辆有限公司“180吨钢厂专用框架运输车设计与优化”实际工程项目，以180吨专用框架运输车为研究对象，结合实际工况的调查，对框架运输车的机械、液压及电气部分进行了设计和优化，并制造了产品样机，成功交付客户。论文主要工作与成果如下:
　　首先，依据框架运输车的工作特点及技术参数，提出了框架运输车总体结构设计与规划思路，并对框架运输车所涉及的智能控制和故障诊断、全液压转向、气制动、安全性和可靠性及液压系统节能等关键技术进行了阐述与分析，对动力系统匹配给出了总体方案，对车轮的差力差速问题进行了研究，并提出了解决措施。
　　其次，对框架运输车机械部分进行了详细设计。框架运输车的机械结构主要包括车架、转向机构和悬挂系统。在分析现有车架结构特点的基础上，重新对车架进行了设计，并通过ANSYS分析软件对车架进行了有限元分析，证明了设计的可行性。对拉杆转向系统进行分析设计，借助ADAMS/View软件对连杆的铰点位置进行了优化，经验证，优化后的转向机构，转角误差得到明显改善。对悬挂系统进行设计，并通过ANSYS软件对悬挂的连接板进行了优化，使其更加可靠，同时使其体积减小了6.14％。
　　再次，从框架运输车的液压系统特点分析入手，对负载敏感系统进行了深入的研究，分别就框架运输车的行走系统、举升系统、转向系统三大部分进行了分析计算，设计了液压原理图，并在细节上对液压系统进行了描述。同时就框架运输车的液压系统设计的注意事项进行了总结。
　　最后，对框架运输车的控制系统进行了设计。对电气控制系统的要求进行了分析，对框架运输车控制系统进行了设计，并对控制系统硬件选型和软件编程进行了阐述。所设计的框架运输车控制系统界面简单、直观。
　　本文所设计开发的框架运输车已投入生产，经过多次的调试和性能测试，其性能参数已经达到了验收指标，现已经交付客户，正在稳定运行。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 钢厂专用运输车的特点

1．2 重型运输车国内外发展现状

1．2．1 重型运输车国外发展现状

1．2．2 重型运输车国内发展现状

1．3 本文的意义及研究内容

1．3．1 课题的研究意义

1．3．2 本文的主要研究内容

第二章 框架运输车总体方案设计

2．1 框架运输车总体结构分析

2．1．1 框架运输车工作特性分析

2．1．2 框架运输车主要参数要求

2．1．3 框架运输车机械结构分析

2．2 框架运输车关键技术分析

2．2．1 智能控制及故障诊断技术

2．2．2 液压比例优先转向技术

2．2．3 气制动控制技术

2．2．4 系统节能技术

2．2．5 整体安全性与可靠性

2．3 动力系统匹配

2．3．1 总体方案确定

2．3．2 差力差速控制

2．4 本章小结

第三章 机械结构设计及优化

3．1 有限元分析技术

3．2 车架设计及分析

3．3 转向结构设计及优化

3．3．1 建立参数化模型

3．3．2 转向机构仿真优化

3．4 悬挂结构设计及优化

3．4．1 液压悬挂的特点分析

3．4．2 液压悬挂的设计及分析

3．5 本章小结

第四章 液压系统设计

4．1 框架运输车液压系统特点分析

4．2 负载敏感系统分析

4．3 行走液压系统设计

4．4 转向液压系统设计

4．5 升降液压系统设计

4．6 液压设计中的注意事项

4．7 本章小结

第五章 框架运输车电气控制技术研究

5．1 框架运输车对电气控制的要求

5．2 控制原理分析

5．2．1 功率匹配原理

5．2．2 脉宽调制控制技术

5．3 框架运输车电气控制硬件设计

5．4 框架运输车电气控制程序编制

5．4．1 PROSYD软件设计平台简介

5．4．2 系统软件编写

5．4．3 程序界面介绍

5．5 框架运输车的性能测试

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢