NJ2机车砂箱加砂系统设计(二).docVIP

NJ2机车沙箱加砂系统设计 1.绪论 公铁两用车上砂车是一种新型车，这种车即可在公路上行驶，也可在铁路上行驶。该公铁两用车由公铁两用车部分、上砂系统两部分组成，全系统采用电瓶供电，上砂系统安装在车厢上，能实现移动加沙。 公铁两用车行使部分采用直流电机牵引，三档调速，最大行驶速度为25公里/小时，铁路轮对采用液压升降。 上砂系统由储砂罐、泵送系统、臂架系统、回转组成、液压系统、自动计量系统、视频对位及控制部分组成。 工作时，将该车行驶至需要加砂的机车附近，人工操作启动升降按钮和旋转按钮，通过视频观测将出砂管对准机车上的进砂口，锁定各机构即可进行自动上砂了。通过设置在出砂管端部的传感器测量注沙量，到达设定的注沙量时，自动停机并声光提示。 2.上砂系统的基本组成与构造及基本参数的确定 2.1上砂系统的基本组成 上砂系统由储砂罐、泵送系统、臂架系统、回转组成、液压系统、自动计量系统、视频对位及控制部分组成。 2.2上砂系统的构造 2.2.1布料臂部分 布料臂部分或称上砂车上装部分，它安装在公铁两用车底盘上，他与底盘的尺寸规格完全配套。 臂架分为数节，每节由高强度钢板焊接而成，起到支撑砂子输送管的作用，臂架的运动由节与节之间的液压油缸推动。臂架的回转靠臂架基座上的回转支撑和回转机构进行驱动。臂架的运动可以由遥控器或比例阀操纵手柄进行控制。 布料机构是把输送管安装在臂架上，并在其末端安一段软管。其行式有接高、伸缩、折叠三种形式。初期的布料杆大多是在现场安装的接高式和伸缩式。目前多为折叠式，其俯仰、伸缩、旋转全部使用液压油缸控制，动作灵活。折叠式布料杆根据其折叠方式又分为多种，如前下支点S型、前上支点Z型、前上支点Z卷绕型、后支点卷绕型等。 第一节臂的活动范围为0~90度，第二节臂的活动范围为0~180度，其余节臂的活动范围在0~270度之间。回转机构可是布料杆作360度回转。 2.2.2泵送部分 泵送部分由两只主油缸、换向装置、一组活塞、储砂罐、分配阀、摆臂、一组摆动油缸和出料口组成。 泵送砂子时，在主油缸的作用下，一个活塞前进，另一个活塞后退。同时在摆动油缸的作用下，一个砂缸与分配阀连通另一个砂缸与储砂罐相通。这样，后退的活塞将沙子吸入砂缸；前进的活塞将砂缸内的砂子分配阀而泵出。当活塞后退至行程终端时，会感应转向装置，也使主油缸换向、摆动油缸换向，从而实现连续泵送。 2.3主要性能参数的确定 表2-1 上砂系统主要性能参数的确定 砂箱容量 kg 1500 垂直输送最大行程mm 1500 输送砂管直径 mm 100 升降速度 m/min 1 最大输送能力 kg/h 600 系统压力 Mpa 20 回转机构 度 360 3.储砂罐的设计 储砂罐采用4mm厚钢板自制，设计上部分结构为，下部结构。储砂罐横纵向加肋间距50×50cm，加肋采用厚10mm，高50mm钢板条。储砂罐顶部对称布设钢筋吊环，吊环采用(20Ⅰ级钢筋制安。 储砂罐，，高度设计为m；下半部分设计，设计为m。储砂罐采用5mm厚钢板加工，加肋采用50mm高，10mm厚钢板条，加肋间距500×500mm。储砂罐设计容量为m3。 4.泵送系统设计 换向次数少排量大、吸料性能好积料少、推送换向冲击小噪音低、活塞寿命长润滑脂用量少等等是设计者追求的目标。为此，目前我国在设计中普遍采用大缸径长行程混输送缸，并将泵送系统与底盘安装角度减小了1°，大大地改善了吸料性能；在S阀换向回路中加入高压储能器和可调节流阀，使换向时间缩短而冲击减小；砂子泵送主油路采用闭式回路，主油泵换向，在双联主油泵辅助回路中采用了低压储能器为斜盘换向过零位时提供缓冲油，有效地降低主推送回路的换向冲击。活塞润滑方面一些厂家采用自动润滑，在实际工作中，因为泵送排量是任意可调的，主油缸活塞的缓冲行程随排量变化而变动，自动润滑很难准确地将润滑脂注入活塞的润滑油槽中，既无法有效为活塞提供良好的润滑，又大量浪费润滑油，增加了成本，因此，我国设计专家通过反复考虑，决定采用手动润滑，工作时每隔1 小时手动为活塞注油润滑一次，这样基本克服了自动润滑的种种弊端。 5.臂架结构设计 5.1臂架系统概述及功能介绍 臂架系统是有多节臂架，连杆、邮箱和连接件组成。上砂车臂架所承受的交变载荷为脉动循环载荷，其主要来源于泵送系统，分二两个方面，一是主油缸推送砂子时通过输送管而传递给臂架的，它的方向根据输送配管的走向而改变，使臂架受力变得比较复杂难以计算；其二是来自S阀换向摆动油缸的横向冲击；另外，回转系