QJ90型电解铝用阳极搬运车的研制

  2013年总第12期水利水电QJ90型电解铝用阳极搬运车的研制张洪建山东能源机械集团泰装工程装备制造有限公司摘要详细的介绍了0型电解铝用阳极搬运车的结构工作原理设计计算和应用情况发动进气系统采用双级过滤结构提高进气质量有效提升了发动机常规使用的寿命传动系统采用静液压驱动传动效率高驱动力大铰接式车架结构转向灵活转弯半径小叉举提升工作装置采用双四连杆机构运动平稳提升液压系统外置使液压元件与内部热源隔离提高了液压系统工作可靠性关键词阳极搬运车静液压驱动铰接式车架四连杆机构电解铝生产的全部过程中阳极碳块的消耗是必不可少的工艺过程新阳极置入电解槽经过电解反应变为残阳极后必须按时换残阳极出槽时伴有电解质粉尘碳粉氟化氢气体等有害于人体健康的物质需要及时转移进行处置因此新残阳极的搬运便成为电解铝生产的全部过程中十分重要的工作根据电解铝公司制作过程中阳极搬运方式的特点车辆使用环境情况和车辆运行工况我公司研制了90型电解铝用阳极搬运车该车型采用静液压驱动技术单车具备自装自卸自运输功能一机多功能采用封闭式运输有效地控制了残阳极运输途中有害化学气体的排放和灰尘的散落降低了环境污染使用本产品可实现新阳极及时运输到位残阳极快速转移真正抵达安全生产环保生产对减少人力设备投入提高生产效率降低生产所带来的成本效果非常明显1整机结构90型电解铝用阳极搬运车由前车铰接装置和后车组成前车为动力装置主要有前车架驾驶室发动机装置双级空气滤清器装置液压油泵液压马达变速箱传动轴驱动桥车轮等组成双级空气滤清器装置能有效提升发动机进气质量提高燃油燃烧质量降低燃油消耗防止发动机早期磨损延长发动机常规使用的寿命铰接装置有双铰接臂和转向油缸组成通过铰接装置将前车和后车连接成整车后车为承载装置主要有形框架式车架双四连杆叉举提升装置提升液压油缸限位结构从动轴和车轮等组成提升装置液压油缸液压管路液压分配阀等液压元件设置在车架外侧使液压元件和叉举提升装置隔开解决了高温残阳极运送过程中对液压系统的热辐射损坏改善了液压系统工作环境提高了液压系统的常规使用的寿命其结构组成见图1.驾驶室装置.发动机装置.双级空气滤清器装置.液压油泵.变速箱及液压马达.驱动桥.双铰接装置.转向油缸.车架装置0.提升油缸.四连杆摇臂.提升架装置.车轴及车轮图0电解铝用阳极搬运车结构图2工作原理2.1前车发动机通过燃烧燃油做功产生机械能机械能通过液压油泵转变成液压能由液压马达将液压能转变为机械能带动变速箱转动变速箱输出轴经传动轴将动力传递给驱动桥驱动桥经主减速器和轮边减速器减速后驱动固定在驱动桥两侧的车轮旋转车轮作用地面后产生反作用力驱动整车行驶液压传动及控制管理系统采用变量泵带变量马达闭式循环系统工作稳定可靠2.2铰接部分通过转向油缸的伸缩使前车和后车能够绕着铰接销转动实现车辆转向2.3后车车架为形框架式结构从动轴为断开式支承轴能够使阳极托盘整体进入到车架内部固定在后车架上面的护罩顶部设有大于阳极导杆宽度的形纵向导槽构成半封闭空间阳极搬运车通过倒车使阳极托盘顺利进入到阳极车内部操纵提升油缸叉举提升装置通过双四连杆机构平稳地将阳极托盘提起达到运输状态抵达目的地后反向操纵提升油缸叉举装置又通过双四连杆机构平稳地将阳极托盘放下实现阳极车的自装自卸和自运输液压原理图见图2图0电解铝用阳极搬运车液压原理图3设计计算3.1动力及液压传动系统技术参数(1)柴油机标定功率90/2400(/)(2)行走柱塞变量油泵排量泵=056/泵的容积效率泵=0.92(3)行走柱塞变量马达排量马达=2780/低于14为小排量马达=27/高转速高于15为大排量马达=80/低转速大扭矩马达的容积效率马达=0.92(4)变速箱速比高=1.496低=3.3987传动效率=0.96(5)驱动桥传动比=21.53传动效率=0.96(6)驱动轮滚动半径=0.62(7)液压系统压力:1=31.5(8)液压系统背压:2=1.5(9)液压系统冲洗阀流量冲洗=3.8/(10)整车总质量G=20000(11)驱动轴负荷=65003.2整车动力性能计算作者简介张洪建(.-)男山东莱芜人大学本科高工工作单位山东能源机械集团泰装工程装备制造有限公司中国科技投资(1)车辆最高行驶速度计算车辆最高行驶车速为发动机最高转速油泵最大流量行走马达最小排量变速箱高速比时此时各主要总成的技术参数为发动机最高转速=2400变量油泵最大排量泵=56/行走马达小排量马达=27/1)液压油泵的最大输出流量根据公式Q=泵﹒﹒/1000变量泵的最大排量Q泵=泵﹒﹒泵/1000=5624000.92/1000=123.648(/)2)行走马达的最高输出转速马达的输出转速与马达的实际输入流量有关其实际输入流量应该减去冲洗阀部分的冲洗流量故行走液压马达的实际输入流量 Q 输入= Q 泵 - Q 冲洗 =1 2 3.648-3.8=1 1 9.848( / ) 主要性能参数 产品型号 名称Q J90 型电解铝用阳极搬运车 发动机功率 90 /2 40 0 额定载质量 1 0 整车整备质量 1 0 行驶速度0 2 7 K / 最大驱动力 31 N 最大制动距离 7 最小转弯半径: 850 0 轴距46 50 基本型外观尺寸( 长 宽高) 82 0 0 31 0 0 2 90 0 应用情况 Q J90 型电解铝用阳极搬运车 首批 5 台在南山铝业集团怡 力电业 有限公司试 用单台每 2 0 分钟 完成一 个工作 循环每个 工作循环运送 2 组新极运 回 2 组残极 每小时 3 个工作循环可 根据公式 马达 =Q 输入 ﹒ 马达 ﹒1 0 0 0 / 马达 搬运 6 组新极和 6 组残极 每天按 8 小时工作制可搬运 96 组阳 液压马达的最高输出转速 马 达 = Q 输入 ﹒ 马 达/ 马达 =1 1 9.8480 .92 1 0 0 0 /2 7 =40 83.7 3)车辆最高行驶速度 根据公式 =0 .37 7 R /( 高) =0 .37 7 0 .62 40 83.7 0 .960 .96/(2 1 .5 31 .496)=2 7 .3( / ) (2 )车辆最大驱动力计算 车辆最大驱动力为液压系统压力最 高液压 马达排量最大 液压马达输出扭矩最大变速箱低速比时 1 )液压马达的最大输出扭矩 根据公式 = 马达 /2 式中液压马达进出口压差 P=P1 - P2 =31 .5 - 1 .5 =30 M 马达的总效率 =0 .85 液压马达的最大输出扭矩 = 马达 /2 =80 30 0 .85/2 =32 4.8 N 2 )作用在驱动轮上的驱动力 根据公式F= 低 /R 取传动系统传动效率 =0 .9 作用在驱动轮上的最大驱动力 F =32 4.80 .92 1 .5 33.39 87 /0 .62 =3 45 0 0 (N ) 车辆行 驶的驱动力除受车辆驱动 条件的制约外 还受轮胎 与地面附着条件的限制 车辆行驶 时驱动轮的转动使地 面产生 对轮胎的切向反作用力 地面对轮 胎切向反作用力的极 限值称 为附着力 F 地面的切向反作用力不能大过附着 力否 则驱动轮 将出现滑转现象 即车辆行驶的必要充分条件为F F 车辆的附着力F = 式中 - 驱动 轮的法向反作用力 - 路面的附着系数 ( 混凝 土路面取 =0 .5 ) 该车型 =G =65 0 0 9 .8 =6 37 0 0 N F =6 37 0 0 0 .5 =31 850 N 由 以 上 计 算 结 果 比 较得 出 车 辆 实 际 最 大 驱 动 力 F = 31 8 50 N 极30 万吨的电解铝车间仅用 5 台 该车即可满足生产运输要求 经试用工作稳定性很高机动灵活操纵简单维修方便能够很好的满足 电解铝企业阳极搬运生产的需要 该产品在山东河南广西云 南四川甘肃新疆等地得到了广泛应用使用效果良好 结束语 Q J90 型电解铝用阳极搬运车 整车结构设计合理 配置先 进匹配合理动力强劲在发动机进气 系统液 压系统防护及适 应阳极托盘装卸等方面 特点突出 获得国家 实用新型专利三 项电解铝阳极搬运车的提升装置 ,专 利号 L2 0 0 92 0 0 1 7 81 4.0 ,电 解铝阳 极搬运车的 托车架 ,专 利号 L2 0 0 92 0 0 1 7 81 5.5 ,电 解铝阳 极搬运车,专 利号 L2 0 1 0 2 0 1 0 30 0 9.2 该产品在安全环保节能 降耗减少人力物力投入等方面显示了 明显的优势是电解铝企 业阳极搬运的良好运输车辆具有较广阔的应用前景 电解铝用阳极搬运车产品照片 参考文献 1 清华大学余志生.汽 车理论 M .机 械工业出版社1 986 年 5 月 2 吉林工业大学汽车教研室.汽 车设计 M .机 械工业出版社1 983 年 5 月 3 雷天 觉.新编 液压工程手册 M .北京 理工大学出版社1 998 年 1 2 月 上接第 页 与西开和新东北 电气实现金短回路时间 特性不 西开 新东北电气的金短 时间控制有中间继电 器 回路比较复 同的是平高分闸控制回路 中间无任何中间继电 器断 路器本身 机械性能也能满足金短时间的要求 三种方案的对比 陕西省 电力公司落实十八 项电网重大反事故措 施( 试行) 细则 防止开关设备事故 的相关条文要求 解决断路器合- 分时间与继电保护装置动作时间配合 不当的问题 必 须以满足 电力系统安全稳定要求为前提 因 此不宜通过延长继电 保护装