建筑砌块自动生产线自动窑车毕业设计.doc

1、目 录 摘 要 .I Abstract . II 前 言 . 1 第一章 概述 . 2 1.1 目的和要求 . 2 1.2 选题原则和意义 . 2 1.3 全自动砌块生产线简介 . 3 1.4 本课题的主要任务自动窑车 . 3 1.5 全自动砌块生产线的主要特点 . 3 1.6 成型砌块的生产过程及其生产流程 . 4 1.7 操作规程及主要故障原因 . 4 第二章 总体设计 . 5 2.1 引论 . 5 2.2 总体方案的确立 . 6 2.3 窑车系统的动作过程 . 7 2.4 大小车行走机构的确定 . 7 2.5 窑车传动系统方案的确定 . 9 第三章 零部件的选择与计算 . 10 3.1

2、窑车概述 . 10 3.2 窑车机构的总体设计 .11 3.3 窑车机构总体性能 . 12 3.4 窑车机构传动形式的选择 . 12 3.5 总体参数的选择与计算 . 12 3.6 链轮的选择计算 . 14 3.7 主动轴的设计计算 . 18 3.8 轴的结构工艺性 . 19 3.9 轴的结构设计 . 19 3.10 轴的细部结构设计 . 23 3.11 键的强度校核 . 23 3.12 滚动轴承的选型 及校核 . 24 3.13 选择轴承型号 . 25 3.14 轴承的材料、特点 . 25 第四章 窑车机构的细部部件设计 . 26 4.1 停车机构运动分析 . 26 4.2 窑车摇杆的加工工

3、艺过程 . 26 4.3 窑车车轴的轴向加工工艺过程 . 28 4.4 铸件毛坯的设计要点 . 29 4.5 支架类零件的结构和形状设计要点 . 30 4.6 轴承座的材料 . 30 4.7 窑车的车架 . 31 4.8 导轨的设计说明 . 31 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 . 33 结束语 . 34 毕业设计 I 摘 要 QMY 型系列砌块成型设备，主要用于生产混凝土小型空心砌块。混凝土空心砌块的推广及应用，不仅解决了目前社会大量工业废渣占地和污染环境等问题，而且替代粘土砖，解决了大量浪费和破坏土地资源的问题。 砌块机整机采用先进的 PLC 智能控制系统，可实现人机对话、全自动

4、或者半 自动运转、随机的信号分析、故障的自动诊断及各种参数设定，从而使机器达到最佳的工作效果。 机体采用超强型钢结构及特殊焊接技术，大量采用进口原材料和高品质电器、液压原件，保证了设备在长期高负荷运转时性能更加稳定、可靠 。 本次设计主要是窑车系统如何运动、定位及其运输而实现一系列全自动化过程。技术先进，采用机、电、液紧密配合、互锁、监控、程序控制，使其完成对窑车系统的全自动化。整个生产线的全套设备，采用工业可编程序控制器（ PLC）控制，工业可靠性高，且操作人员少，劳动强度低，生产率高，综合经济效益好。 关键词：全自动化砌块生产线、砌块、 PLC 编程、程序控制、工作装置、运输机械。 201

5、2.6 毕业设计 II Abstract QMY serial of brick sets of equipments is mainly used to produce concrete little type of hollow bricks, Hollow bricks popularizing and using not only resolved a lot of social problems of environmental pollution and industrial waste materials occupation of land, but also take the

6、 place of day brick, so it also resolved a lot of wasting and destroying land. This design aimed at how to realize the whole automatic process of load ing, and unloading and transport the hollow brick produced by the main machine and loaded by the Horizon transport equipment, or producted brick by M

7、aintain kiln Advanced technology close assemble, stick monitoning and program controlling let it complete the whole automatic of vertical and horizon transport, The whole produce is controlled by PLC, it has fine reliability low labor power and bigh product, need few operators, so it has very high e

8、fficiency. KEY WORDS: whole automatic brick produce line, hollow brick, plc progam writng, program controling, working equipment set, transporting machine. 2012.6 毕业设计 1 前 言 毕业设计一方面是在理论教学、生产实习及课程设计等理论和实践环节的基础上所进行的一次比较全面的综合性考察，另一方面也是学生送给在自己学习生涯中曾经辛勤耕耘过的那些可尊敬老师们一份最好的礼物。 毕业设计可以培养学生综合运用所学理论和所掌握的技能来分析和处理

9、实际问题；可以培养学生树立正确的设计思想，掌握工程技术的一般步骤；可以培养学生树立严肃认真，一丝不苟的工作态度和正确的生产观、经济观和全面观；同时也可以进一步提高学生制图、设计、计算、编写技术文件、正确使用技术资料、国家标准和手册等工 具书的独立能力，最终目的是实现学生向工程技术人员的完美过渡，为毕业后参加工作奠定扎实的基础。 本次设计由于初次进行，经验不足，所学知识有限，难免出现错误和不妥之处，切望各位老师和同学不吝批评指正。 最后，衷心祝愿老师们身体健康、工作顺利！ 设计者：程东阳 2012 年 6 月于河北工程大学科信学院 毕业设计 2 第一章 概述 1.1 目的和要求 毕业设计是本专业

10、最重要的实践性环节，是在学生完成全部基础课和专业课学习之后，毕业离校之前的最后一个教学环节，它包括毕业实习和毕业设计两个阶段。 毕业设计是在教师的指导下，通过调查研究、方案分析、结构设计计算及自动控制系统、液压系统的选择、设计与计算，完成整个机电设备或某个专题部分的技术设计、图形绘制及设计计算说明书等全套技术文件，其目的是培养学生独立分析与解决机电一体化的实际课题的能力，使学生接受工程师的基本训练，并且使学生在计算机绘图及编程、资料检索及外文资料翻译等方面 得到锻炼与提高，同时也是对学生大学所学知识的综合、全面运用和考查。因此，这对我们来说是一次和好的锻炼。 1.2 选题原则和意义 工业与民用

11、建筑行业是国民经济的重要组成部分，是社会主义现代化建设的支柱产业，它不仅关系到国家的工业建设、交通运输等各个部门的基础建设，而且还关系到人民群众居住条件的改善，它可带动建材、钢铁、运输等几十个工业部门，对解决人员就业也有着极为重要的意义。 随着建筑规模的不断扩大和建筑技术现代化的发展，新型建材也迅速发展，作为最主要的建筑材料砌墙用料。传统的取土烧砖不但浪 费了大量的土地资源，而且还造成大量的能源浪费和环境污染，目前我国许多大中城市已明令禁止用黏土砖砌墙，而要求代之以新型的墙体材料建筑砌块。新型建筑砌块是用水泥、沙子和建筑废料生产的混凝土砌块，它不仅具有强度高、保温性能好等优点，而且还能改善建筑

12、工艺、提高建筑速度，是最有发展前途的建筑材料。 目前在国内，全自动砌块生产线大部分都是引进外国先进技术经创新，国产化制成的。然而引进外国先进技术需要昂贵的资金，故为了适应国内生产砌块砖的厂家要求，研制开发了自动砌块生产线。该生产线承担了人力所不能或不便进行的工 作，又能较人工生产改进产品质量，特别是能够大大提高生产率和改善劳动条件。同时能集中进行大量生产，并对生产进行严格的分工与科学的管理，便于产品的通用化、电气化和自动化。作为毕业设计题目，一方面丰富了所学知识，另一方面理论联系实际，为国内所需求该生产线的厂家开发了实质有用的产品。因此，具有非常重要的实际意义。 毕业设计 3 1.3 全自动砌

13、块生产线简介 砌块自动生产线是专门生产建筑砌块的现代化自动工厂，它主要由二十二台设备组成，其主要有骨料及水泥料仓、称量系统、混凝土搅拌系统、砌块成型机、装砖机、卸砖机、槽向运输装置、 自动窑车、码垛机及各种输送托板的砌块的设备以及液压站，电气控制系统等，再配 0.9 3cm 空压机一台，托板 2000 块（一班制）， 3 吨叉车等辅助设备，即可组成一个自动化的砌块生产工厂。该生产线需要厂房约 750 2m ，其中养护窑 400 2m （一班制生产），砌块堆放场地面积约为 4000 2m 该生产线效率高，适用范围广，可生产多种 规格，多种材质的墙体，彩色面块和异形砌块等。 1.4 本课题的主要任

14、务自动窑车 1、根据提出的问题制定总体方案； 2、根据总体方案进行结构设计、液压系统设计、现场电控设计； 3、在设计中掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计及电气设计的一般规律； 4、树立正确的设计思想，了解国家当前有关技术资料； 5、具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力； 6、掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的训练； 7、对电气控制的发展方向有所了解，对电气传动控制 有更深一层的了解； 8、完成全自动化砌块生产线自动窑车总体及现场控制。 本课题由三人共同完成，本人主要承担自动窑车的下车设计安装，零部件的选用，其余部分则有其他两位同学完成。 1.5 全自动砌块生产

15、线的主要特点 1、技术先进、自动化程度高，机、电、液、气配合紧密，可实现互锁、监控、程序控制，从原料至成品输出为全自动生产线； 2、全套设备布置合理，各单机的结构性好，各传动设备运动平稳、可靠； 3、可实现集中、现场两种电气控制方式，操作方便。采用工作可靠性高的工业可编程控制器（ PLC）集中控制，各设备现场均有电气控制； 4、整条生产线工作人员少，劳动强度低，生产的砌块质量好，原料消耗低，生产效率高，综合效益好； 5、托板每次调面使用，不易变形； 6、无底板码垛系统、自动窑车和液压夹钳在叉车上的使用，方便了砌块的运输、堆放。 毕业设计 4 1.6 成型砌块的生产过程及其生产流程 1、首先按一

16、定比例混合好原料，经搅拌机搅拌均匀后，由其侧下送到皮带输送机，然后由皮带输送机将原料送至主机料斗中，再由主机完成砌块成型； 2、新成型的产品通过纵向运输装置送到自动装料机； 3、装砖机平衡地自动装载养护架，替代了所有人工操作； 4、自动窑车将装满新成型产品的养护架平稳而准确地送进养护室； 5、载有氧化完毕产品的养护架被窑车输送到卸架的位置； 6、窑车自动将养护完毕的产品卸下，并放在传送机构上（空的养护架继续前进至主装架的位置）； 7、养护完毕的产品在推板站从托板上移下，并送往夹板翻板机和堆积辊，然后运至码垛机。 1.7 操作规程及主要故障原因 操作规程：砌块生产前，应首先开启液压系统，等运转片

17、刻，点动检查主机每个动作无误，各油缸回到原位（原味指示灯亮 ），依次开启搅拌机 、输送机、出砖机和主机开关，设备即可按规定的程序进行生产，时间可根据工艺要求进行调节。 在生产过程中，可实现单次、连续两种操作方式，根据实际要求，通过更换模具及调整压力和振动时间，可生产由不同规格和不同类型的砌块。当手柄扳至自动时，按下按钮后，制块动作将连续完成；当手扳至手动时，每完成一个完整的制块动作，需要重新按下操作按钮。 砌块成型设备应在环境温度 5 40范围内，湿度不大于 85%，供电电压在 380 5%V条件下使用。 安全操作规程 1、 设备正常运转时，遇紧急情况，请立即 按下“紧急停止”按钮，设备马上停

18、止操作； 2、 清理余物时，必须停止操作； 3、 每班停机后必须清理设备； 4、 电源进线用三相 380V 三线制。各设备独立接地保护，必要的回路可接零线，作 220V 电源； 5、 定期检查螺丝松动情况，在传动部分加润滑油； 6、 进行设备维修时，应停机操作。 毕业设计 5 主要故障原因 1、 液压系统建立不起压力； 主要原因：泵旋转方向不对；卸荷阀卡死。 2、 油缸动作； 主要原因：卸荷阀卡死；感应开关失灵。 3、 制动电机过热及制动失灵； 主要原因：摩擦片间隙不合适；电气故障。 4、 搅拌机转动困难； 主要原因：带料启动；加料过多。 5、 砌块质量不合格； 主要原因：水分不当；配料比例不

19、合适；原料在料斗中停滞时间过长；振动时间不当；料斗内存料过多或过少；横芯通气孔堵塞；供料不足（可能是搅拌叶片积料太多）。 第二章 总体设计 2.1 引论 混凝土空心砖（俗称砌块砖）是一种重要的建筑材料，在建筑工程中应用空心砖有很多优点，在生产方面：原料、燃料省，干燥周期短，生产成本低（可以省土，节能 20%50%）；在施工方面，材料用量少，砂浆少，费用低，砌筑效率高；在使用方面：保温隔热和透气性能好给人以舒适的感觉；在效益方面：结构自重轻，可以减轻建筑物自 重（ 10%20%），建筑耗能和建筑投资比较省，各项综合技术经济指标都比较好；在环境保护方面：廉价的煤灰，天然火山渣和大量的工业废物的利用

20、，不仅大大节约有限的土地资源，而且可以减轻日益严重的环境污染。 发展空心砖，推广应用空心砖，是建筑物墙体改革的重要内容，也是建筑业提高经济效益的重要途径。为了推广空心砖及其建筑技术的发展，国家计委、国家建材局多次召开推广空心砖生产和应用交流会，总结了各地生产应用空心砖的经验教训，介绍了应用研究和工程设计方面取得的成果，研究加快空心砖发展速度措施。 目前，就全国范围来讲，空 心砖的生产仍不够平衡，空心砖在建筑行业的应用仍不够广泛，有很多可以用空心砖代替普通粘土实心砖的建筑部分仍旧沿用实心砖。一个重要的原因是目前国内生产空心砖的技术含量还比较低，自动化程度还比较低。本次设计的初衷毕业设计 6 就是

21、为了改善这一状况。 2.2 总体方案的确立 1 2 3 4 5 6 712 11 10 9 8（图 2-1）窑车系统布置示意图 1、码垛机 2、卸加系统 3、装架系统 4、养护架运输机 5、轨道 6、运输车（大车） 7、叉车装置（小车） 8、轨道 9、养护窑 10、养护架 11、砌块主机 12、成品推出装置 从上一节的引论中，我们可以看出：混凝土空心砖代替传统的粘土实心砖已是一种现代新型建筑材料的发展趋势。然而，面对我们国家与世界发达国家接轨时这方面广阔的市场，目前，国内虽然有几家比较大的专业砌块生产厂家（江苏扬州建筑机械厂、四川绵阳砌块机械厂等）。但总体来说生产操作所需的劳动力较大，工人的劳动强度比较高，当然相应的技术含量不高，自动化程序较低。为了扭转国内建筑材料行业在这方面的被动局面，