摘 要

目前铁路运输作为我国的重要运输手段，在20世纪90年代以后，铁路运输量呈逐年递增趋势。在铁路运输中棚车又是其中的重要运输工具，它的装载效率直接影响着火车站的货运能力和成本。在现在，中国的棚车装载手段主要还是以人力搬运配合叉车装载为主要方式、只在部分地方开始使用装车机，它的装车效率低、成本高、搬运环境差等等问题日益突显。

本文研究就是为了提出一种专门针对棚车装载的新型装车机。主要是在现有装车机的研究基础之上，进一步提高装载效率、有效解放人力，达到协同工作的目的。本文根据设计要求确定新型自动化装车机的机构型式，对各个机构的特点和工作原理进行分析说明，并对各个机构进行初步设计。其中本文主要提出三级伸缩输送系统的设计，对该机构的工作原理和部件选型进行了较详细讨论和计算，最后通过SolidWorks软件完成该机构的三维建模仿真。

通过本次毕业设计对大学四年所学进行了进一步加深和运用。在设计过程中通过询问老师和与同学交流，使我受益良多。经过本次毕业设计，对我将来进入社会有了更加好的准备。

关键词: 袋物；棚车；装车机；三级伸缩皮带机；自动堆码；总体计算；

Abstract

Railway transport as an important means of transportation in our country at present, since the 1990 s, the railway traffic showed a trend of increasing year by year. In railway transportation covered wagon is one of the important means of transport, the loading efficiency directly affects the railway station cargo capacity and cost. In the present, China is still mainly covered wagon loading method in human handling with forklift loading as the main way, only used in parts start loading machine, its loading, low efficiency, high cost, poor handling environment and so on question increasingly highlighted.

In this paper is to propose a covered wagon loading specifically for the new car charger. Mainly based on the research of existing loading machine, further improve the efficiency of loading and human liberation, achieve the goal of collaborative work. In this paper, according to the requirement of design of new type automatic loading machine organization pattern, analyzes the characteristics and working principle of various agencies, and the preliminary design of various agencies. Among them in this paper, we put forward the three levels of telescopic conveyor system design, working principle and components of the organization's selection has carried on the detailed discussion and calculation, finally, SolidWorks software to complete the 3 d modeling and simulation of the institution.

Through the graduation design has carried on the further deepening to university four years learning and use. In the design process by asking the teacher and classmates, I benefit a lot from it. After the graduation design, have more good preparation for my future into society.

Keywords: bag; boxcar；Loading machine; Level 3 telescopic belt conveyor; Automatic stacking; The overall calculation;

目 录

第1章 绪论 1

1.1袋物装车机简介 1

1.2国内外研究现状 1

1.3伸缩机构研究现状 1

1.3.1人力制动滚筒伸缩机构 2

1.3.2电动钢绳伸缩机构 2

1.3.3动力链条伸缩机构 2

1.3.4油缸伸缩机构 2

1.4研究目的意义 3

1.5研究内容 3

第2章 新型自动化袋物装车机总体设计 4

2.1新型自动化袋物装车机设计要求 4

2.2新型自动化袋物装车机工作原理和流程 4

2.3新型自动化袋物装车机设计参数 5

2.4新型自动化袋物装车机结构组成 5

2.4.1双向伸缩带式输送机构 6

2.4.5俯仰机构 7

2.4.6行走机构 7

2.4.7卸料堆码机构 7

2.4.8改向立辊装置 7

2.4.9液压站和发电机组 7

2.5本章小结 8

第3章 三级伸缩带式输送系统设计 9

3.1三级伸缩带式输送系统构成 9

3.2伸缩机构原理 9

3.3带式伸缩输送机计算 9

3.3.1初定设计参数 10

3.3.2．由带速、带宽来验算输送能力 10

3.3.3驱动圆周力的计算 10

3.3.4输送机运行功率的计算 12

3.3.5输送带张力计算 13

3.3.6．输送带层数计算 14

3.4带式伸缩输送机驱动方式选型 15

3.5本章小结 15

第4章 三级伸缩输送系统三维仿真建模 17

4.1仿真建模总装配图与各部分图 17

4.2本章小结 19

第5章 总结 20

致谢 21

参考文献 22

第1章 绪论

1.1袋物装车机简介

棚车是铁路运输中的重要运输工具。棚车是有侧墙、端墙、地板和车顶、在侧墙上开有滑门和通风窗的铁路火车，主要用于装运贵重和日晒雨淋的货物。在装成袋装的货物生产和运输的过程中，其中一个重要运输过程是要求把袋装货物堆码在棚车内。但是目前的棚车袋物装卸主要是以人工进行堆码，其次用小型叉车进行辅助搬运货物，这样的工作方式效率低下、劳动力要求高，工作环境差。^[1]

根据资料显示，中国的运输量呈逐年递增趋势。2009年，中国全国铁路货物发送量达到21亿吨^[2] 。在2010年1月到7月，中国全国铁路货物发送量已经达到21亿吨。2011年3月到2012年2月，中国铁路运输的货物发出量已经超过40亿吨^[3]。目前国内的袋装货物的包装技术已经有了一定的成熟体系，袋装货物的包装已经可以基本做到自动化，但是袋装货物的自动化装车还没有高效的解决办法。自动化装车技术主要存在的困难是货物的种类繁多、包装袋的类型、袋物的堆码技术。本文主要是为解决棚车袋物装卸困难而研发一种有高效率并且安全环保的袋装物料装车机。在本文中的该袋装物料装车机在工作中操作方便，易于上手，而且工作环保，对环境的影响大大减少，对工人的工作环境提供了有效的保障，而且在堆码方面能够做到堆码整齐密实，大大提高棚车的使用空间。

1.2国内外研究现状

中国的装载机械发展较为缓慢，在90年代初才刚刚开始自行研发设计。但是国外的装载技术发展比较早，并且更新的速度更加快，无论是产品的品种、性能参数还是产品质量都比国内产品好。目前计算机技术和电子技术被广泛应用在装载械生产设计的各个环节中。这些技术为装卸机械的品种多样化和多功能化研究奠定了有效基础，更为集成化设计思想做出重要贡献^[4]。

国外的装载机械不仅在往系列化、特大型化发展同时已经进入了多用途、高适应性的发展阶段。目前美国的装载机械生产为世界各国的主要的参考对象。美国生产制造的装载机械种类繁多能够适合于各种大吨位的大型装载，它们生产的系列全球已经被广泛应用在各种大型装载场合^[5]。