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1、毕业设计（论文）开 题 报 告题 目 专 业 班 级 学 生 指导教师 年一、课题名称 履带摊铺机变速箱设计 二、研究的背景及意义 随着社会的进步和各类基础工程建设的不断发展，人们对工程机械产品提出了愈来愈高的要求，如环保节能、综合高性能、安全舒适、操纵简便、可靠耐用等。其中核心技术之一是工程机械的操作与控制的智能化，已经越来越多的重视并得到不断的发展。机电液一体化技术的发展正是反映当代新技术革命这种打趋势的典型代表，它集中体现了现代科学技术对传统机械产品的渗透和改造。先进的筑养路机械，集机、电、液技术于一体：液压传动与控制技术是工程机械的主要特点，电子控制是工程机械技术创新的主流，它在很大程
2、度上体现和决定了车辆的整体性能。 随着我国公路建设事业的发展, 工程建设对施工机械的数量需求有了大幅度增加, 质量也有了更高的要求。 沥青混凝土摊铺机是进行沥青摊铺作业的主要机械设备, 用来将拌制好的混合料, 按照路面的形状和厚度均匀地摊铺在已经平整好的路基或路面基层上, 并给以初步的捣实和整平, 形成满足一定宽度、厚度、平整度和密实度要求的路面基层或面层。在机械化施工中, 沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一, 广泛应用于公路、城市道路、码头、大型停车场的沥青摊铺作业中。近年来我国大型沥青混凝土摊铺机的进口和国产销售情况见表1 , 进口量达到国产销售量的40 %以上。 表1 沥青混凝土摊铺机
3、进口和国产销售情况进口数量1998 年103 台1999 年160 台2000 年188 台国产销售量1996 年356 台1997 年376 台1998 年384 台1999 年500 台 沥青混凝土摊铺机是边行驶边作业的施工机械，其行驶速度的恒定性及行驶的直线性对摊铺路面的平整度、初始密实度、离析成都有着很大的影响，行驶行驶系统及行驶驱动和控制系统的性能是影响摊铺机作业性能的重要因素，在很大程度上决定了作业质量的好坏。因此对沥青混凝土摊铺机行驶系统的研究具有重要的现实意义。 发展智能化工程机械的目的是促进我国工程机械向机、电、液一体化方向发展, 带领我国工程机械行业跳出低水平、低价格的恶性
4、循环模式, 提高工程机械国际竞争能力, 实现可持续发展。其重要意义在于利用高新技术提升工程机械工业水平和国家重点项目建设施工水平, 提高我国工程机械产业的市场竞争力和工程施工国产设备的装备水平。这个提升过程也就是以信息化带动工业化战略在工程机械领域的具体表现。 由于国内高速公路建设的迅猛发展, 在20 世纪80 年代末期、90 年代初期国内纷纷引进生产了一批国外路面设备, 如徐工集团的V; GEL E 型摊铺机, 陕建集团的ABG422 、423 摊铺机, 西安筑路机械有限公司生产的L T1200 摊铺机以及国内其它一些厂家生产的摊铺机等, 但由于静液压传动的电控技术掌握在外企手中, 国内在这
5、方面的研究才刚刚起步, 这些引进生产机型以及自主生产机型的液压系统和电控系统, 目前均选自国外, 采取整套完全进口的模式。 面对国外先进智能化工程机械的严峻冲击, 国家“工程机械十五发展规划”中把提高铺宽9m 以下沥青混凝土摊铺机技术水平作为“十五”期间科技投资开发的重点产品之一。2002 年2 月,国家正式启动的863 计划项目中将智能摊铺机作为第一重点产品进行开发和技术提升。因此, 开展沥青混凝土摊铺机技术提升研究应用前景广阔。 该技术成果: (1) 从理论和应用上解决沥青混凝土摊铺机液压系统的匹配设计问题。(2) 其控制技术用于指导进口机型的维修与改造, 为国家节约大量资金。同时, 该技
6、术的推广使用, 可以减少维修时间、故障发生率和维修费用, 保证工程进度和工程质量。(3) 可以为国产摊铺机提供控制系统的配套产品, 节约外汇, 推动国内车辆传动、电液控制技术方面的研究与应用。(4) 相关技术可应用于履带式装载机、振动压路机的行驶系统控制, 以及振动压路机振动频率的调节控制、摊铺机熨平板振捣控制等。(5) 进一步研究还可以推广到其他各类型摊铺机的行驶系统控制, 以及整机类似液压传动系统的控制。 交通运输事业的快速发展，为我国路面机械带来了空前的发展机遇，“十一五”期间，中国公路水路交通建设投资达4.7万亿元人民币，是“十五”期的2倍多。全国交通运输工作会议披露。“十一五”末，中
7、国公路网总里程达到398.4万公里，5年新增63.9万公里。其中高速公路由“十五”期末的4.1万公里发展到7.4万公里，新增3.3万公里。“五纵七横”12条国道主干线提前13年全部建成，西部开发8条省际通道基本贯通。杭州湾跨海大桥、苏通长江大桥、舟山连岛工程、秦岭终南山隧道、上海崇明隧桥工程和厦门翔安海底隧道等重大工程相继建成。这些基础建设为工程机械发展又提供了新的市场。 三、国内外摊铺机技术现状与发展方向 当今世界有八大摊铺机制造厂商: ABG、V; GELE、BLAW - KNOX、DYNAPAC、DEMAG、MARINI、BTELL T、CATERPILLAR 公司。 IN GERSOL
8、L - RAND 瞄准中国路面机械市场, 相继兼并了德国ABG 公司和美国BLAW -KNOX公司。ABG 公司的产品目前是国际摊铺机市场首选品牌, 其大型摊铺机在中国市场上占有率已达到70 %以上。ABG、BLAW - KNOX 被兼并后, 形成了IN GERSOLL - RAND、Wirtgen(V; GEL E) 与Met so (DEMAG 与DANAPAC)三足鼎立的态势。 Met so - DANAPAC 在天津保税区建立独资厂DANAPAC (中国) 有限公司。IN GERSOLL -RAND 已于1997 年在无锡经济开发区独资建立了摊铺机组装厂IN GERSOLL - RAN
9、D (中国) 有限公司, 2001 年在北京展出了该公司与BLAW -KNOX和ABG公司最新技术的摊铺机。 到2000 年底我国累计进口的摊铺机约800 多台套, 到2001 年底, 我国累计制造的各种型号摊铺机约2000 多台套。 1989 年, 徐工集团路面机械公司从德国V; GEL E 公司引进了具有世界领先水平的沥青混凝土摊铺机生产制造技术, 经过十多年的消化吸收、改进和技术创新, 目前是国内最具实力、品种最齐全的摊铺机生产制造厂家, 2000 年形成了我国第一条年生产能力为500 台的摊铺机装配流水线。该公司于2000 年推出具有国际先进水平并代表我国摊铺机制造水平的RP8000
10、型沥青混凝土摊铺机, 该机采用了当今世界先进的数字式、微电脑控制技术, 整机技术性能接近当今世界先进水平,但还未开始产业化生产。 西安筑路机械有限公司在20 世纪70 年代与交通部公路科学研究所研制了我国第一台L T6 型轮式摊铺机之后, 相继开发了L T1200 、GTL Y750 、L T700 、L T600 、L TU4 型履带式和L TY8 、L T5 、L T6E、L TY450 型轮胎式两大类9 种机型摊铺机。其中最新研制的L T1200 采用了先进的美国萨奥公司微电脑控制技术及液压电器元件和德国MOBA公司超声波料位传感控制及电子自动找平技术, 并采用了DANAPAC - HO
11、SE 公司专利技术两端式螺旋分料驱动, 灵活的前桥摆动和三位一体轮边行走驱动装置、跨越式超级自动找平装置以及变幅式双振捣和偏心振动熨平板工作装置, 整机技术水平处于国内领先水平。 陕西建设机械集团有限责任公司与德国ABG公司联合生产摊铺机已近十年的历史, 1992 年该公司通过技贸合作, 与德国ABG公司联合生产摊铺机, 其技术水平与德国ABG保持同步, 曾先后组装生产了ABG - TITAN411、TITAN423 、TI2TAN323 、TITAN325 、L TL60 等多种型号摊铺机,该公司生产的ABG423 已成为我国修筑高等级公路的首选品牌。 天津鼎盛工程机械公司近年来开发了WT7
12、500 、WT9000 型稳定土系列摊铺机,该系列产品参照了ABG423 结构及技术, 行走驱动系统采用美国萨澳公司微电脑控制技术及液压电器元件和德国MOBA 公司电子自动找平技术。 镇江华晨华通路面机械有限公司于20 世纪80年代中期与天津工程机械研究所合作, 从日本新泻(NIIGATA ) 公司引进了摊铺宽度为5m 和8m 的摊铺机制造技术, 在消化吸收国外先进技术基础上相继开发了WL TL12500、WL TL8500、L TL Y9000、WL TL7000、L TL4500 6000、2L TLZ45 型多功能沥青摊铺机, 其中WL TL7000、WL TL8500、L TL4500
13、6000、2L TLZ45 型为机械式低档摊铺机。其产品在中低档机械式摊铺机中有技术专长, 质量相对稳定, 价格低廉。 三一重工股份有限公司摊铺机产品起步较晚,但起点高, 2001 年推出了第一台L TU9000 型多功能摊铺机, 该产品技术含量较高。 由于摊铺机具有广阔的市场, 国内还有一些其它企业也纷纷加入摊铺机的生产行列: 山东公路机械厂研制的WTY7000 型摊铺机, 成都新津筑路桥机械股份有限公司研制的MT9000 、MT12000 型摊铺机, 南阳陆德筑路机械制造有限公司研制的WTL1215 型稳定土摊铺机, 陕西中大机械集团有限公司已研制6m 轮式和9m、12m 履带式摊铺机,西
14、安燎原路面机械有限公司早已研制出J T5000A型低价位、牵引式稳定土摊铺机。 摊铺机技术正在向着微电脑数字控制技术、程序化作业的方向发展, 要求具有良好的人机交互界面, 数据传输、工作参数检测、故障诊断与报警、恒速控制, 作业速度与输料和分料速度以及作业速度与振捣和振动频率的协调控制等功能。 先进的沥青混凝土摊铺机的共同特点是: 采用双泵双马达独立行驶驱动液压回路, 两套回路完全相同, 即可以联动实现直线行驶, 又可以分别动作实现转向。变量马达趋向于采用双速马达, 其控制形式和制动解除都采用电液控制方式, 不同点是有的采用双补油泵, 有的采用单补油泵, 各有优缺点。ABG525 在液压系统采
15、用了过载负荷自动卸载技术即截断阀, V ; GEL E2500 在液压马达上配有梭阀, 作为二次保护和泄油(散热) , 在行驶泵的控制形式上有比例伺服阀控制和比例阀控制。 国外在该方面的研究都是针对具体传动系统中的关键元件, 关键技术大都以专利的形式出现, 如传动装置的恒速控制、自适应控制等。国外的一些著名液压元件生产厂家如Bosch - Rexroth 公司、萨澳- 丹佛斯公司、Parker 公司、Vickers 公司等都是以系统的形式推荐给中国用户使用, 而国内在该方面的研究很少, 包括行驶驱动系统的匹配理论, 主要是整机引进或液压系统成套引进, 对国外深层次的技术问题了解不是十分透彻,
16、对国内外摊铺机施工中工程条件的差异性没有引起足够的重视。 四、本课题的基本内容 摊铺机是一种常用的工程机械，主要用于不同等级的公路、机场及水库坝面的沥青混凝土摊铺工作，其主要功能有：行走、输料、振捣、加热及熨平等。摊铺机可分为履带式和轮胎式两种类型。本次毕业设计主要是针对履带摊铺机的变速箱，对其进行传动方案设计、分析计算及猪传动变速箱的结构设计。 毕业设计的主要任务和要求： 1) 了解国内外沥青混凝土摊铺机发展研究现状； 2) 拟定履带摊铺机行走住传动变速箱的传动方案，要求能够实现快速行走和摊铺工作行走，可实现倒车、转向等功能，传动结构要简单、成本低、工作可靠。 3) 对行走主传动的传动方案进
17、行主传动确定总传动比并分配各级传动比，计算各级传动的运动及动力参数。 4) 对传动装置进行受力分析，强度和刚度计算，确定传动零件的结构参数及几何尺寸。 5) 进行主传动变速箱的结构设计。 6) 完成行走主传动变速箱的总装图，部分零件的工作图。 7) 编写设计计算说明书一份，内容全面，书写认真。 8) 翻译2000单词左右的外文资料，完成5000字左右的文献综述。 五、研究进度 本次毕业设计的阶段划分与进度安排如下： 第一阶段：2011.4.42011.4.10，布置任务，熟悉设计任务及要求，查阅收集有关资料，写开题报。 第二阶段：2011.4.112011.4.24，总体方案设计及相关的设计计算。 第三阶段：2011.4.252011.5.22，摊铺机的主传动系统结构设计。 第四阶段：2011.5.232011.6.5，零件工作图绘制。 第五阶段：2011.6.62011.6.12，编写设计计算说明书。 第六阶段：2011.6.132011.6.19，外文资料翻译，文献综述。 第七阶段：2011.6.202011.6.24，准备及答辩。 六、指导教师意见 对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 七、所 在 专 业 审 查 意 见 负责人：
