写论文没有思路的时候，经常查阅一些论文范文，小编为此精心准备了《异型钢管工程机械论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。【摘要】众所周知，汽车工业是对安全性、舒适性及人机工程学考虑最全面的工业体系之一，尤其是现代汽车工业，增加了外观造型的考量标准。作为融通性较高的工业范畴，工程机械行业逐渐融合于汽车工业的发展大势，安全、舒适、人机及美观等因素也逐渐成为工程机械考量体系的重要指标。
异型钢管工程机械论文 篇1：
山推SD16PLUS型履带推土机
山推SD16PLUS推土机是PLUS家族中应用范围最广泛、销量最多的一款机器，延续了SD16推土机的优势，在国内同类产品处于领先地位。
山推SD16PLUS履带式推土机是山推在原SD16基础上应市场需求而开发的升级换代产品，在液压系统、电气系统、操纵系统及整机外观上均采用创新设计整机结构先进合理，操纵更加轻便灵活，驾驶环境更加人性化，整机作业更加省油，作业效率提高提升10%。
驾驶室采用异型钢管，结构强度增加20%。电气系统防护等级由IP65提升至IP67，寿命提高30%。标配扶手、脚踏板和安全通道。采用迷宫式驾驶室密封结构，噪声下降6dB。驾驶室、地板架一体化，采用多点减振安装，振动降低9%。内饰采用新材质，内附吸声层和反射层，能有效降噪保温。采用PPC先导控制，操纵力降低15%，操作行程减少17%，作业效率提升5%。工作液压系统压力由14MPa提升至21MPa，提高50%，有效发热量减少，工作效率提高5%。工作阀采用外置安装，液压系统拆检时间可缩短50%。采用高压工作液压系统，有效减小了各液压元件的体积，维修保养空间更大。仪表箱为整体注塑结构，标配新型发动机侧护罩及前护栅，采用全新外观涂装方案。
产品亮点
工作效率提高10%，振动降低9%，电气防护等级提升至IP67，驾驶室结构强度增加20%，噪声下降5%，实现了应用范围最广、销量最多的主力机型的全面升级。2014年1月上市，当年销售1291台，同吨位市场占有率34.7%。成为中国工程机械产品主力机型成功升级换代的标志性产品，推动着中国工程机械产品整体水平的稳步提升。
异型钢管工程机械论文 篇2：
异型管材在工程机械驾驶室制造中的应用现状及发展趋势
【摘要】众所周知，汽车工业是对安全性、舒适性及人机工程学考虑最全面的工业体系之一，尤其是现代汽车工业，增加了外观造型的考量标准。作为融通性较高的工业范畴，工程机械行业逐渐融合于汽车工业的发展大势，安全、舒适、人机及美观等因素也逐渐成为工程机械考量体系的重要指标。驾驶室作为承载工程机械操控体系的核心部分，不仅仅承担功能项的硬指标，更承担了安全、舒适及人机等软指标，同时，作为工程机械外观视感的重要冲击力量，美观度对消费者的吸引力量自不待言，异型管材正是此种美观度塑造过程中至关重要的因素。
【关键词】型材;异型管;工程机械;驾驶室;弯管工艺
一、概述
鉴于工程机械设备的施工工况及特点，以往的工程机械驾驶室，结构简单、厚实但美观性差，所追求的是简单、实用、耐用，即所谓的重实用、轻功能、简造型，随着制造技术的发展进步，人们的审美观念、舒适性追求等发生明显变化，尤其是汽车工业外观造型的趋势引领，使得工程机械行业向汽车行业转向的势头日益明显，汽车工业的发展正是得益于冲压工艺和弯管工艺的技术进步，尤其是异型管工艺的使用，使得汽车工业的外观造型得以多样化、个性化。
二、工程机械驾驶室现状
传统的工程机械驾驶室一般分为两种：型材类和钣金类。按照施工工况的不同，内部结构也有较大差异，如压路机，由于作业时振动大、工作不灵活，驾驶室多以型材类骨架为主。而装载机相较于压路机而言，振动小、灵活，驾驶室多以钣金冲压成型（特殊工况需求除外）。传统意义上的型材主要包括各种规则的管类，如方管、矩形管、圆管、槽钢等，随着技术的革新及制造工艺的完善，非规则类管材（即我们通常所讲的异型管）应运而生并大有替代传统型材之势。
三、现代弯管工艺的发展历程及应用现状
在工程机械驾驶室骨架型材管件的生产中，传统方法是采用装砂填料热弯（煨弯）、装砂填料手工冷弯、普通弯管机（需做专用弯管模具）以及钢管充液压弯等方法进行。此类弯管多凭借操作者的经验和技术熟练程度来控制产品质量，而且工序较多，操作过程繁杂，其弯出的工件差异较大、扭曲变形大、工作量大，难以形成批量生产，且大管径管弯曲质量难以保证，往往产生尺寸超差，弯曲处起皱等问题，此种加工方法对于异型管加工，则难度更大，尺寸偏差及弯曲起皱现象更为突出。
其后，不少公司尝试过利用压力机加工的方式对型材进行加工（冷加工），但收效甚微，原因在于压力机压力不好把握、管材回弹量不易控制、模具不适合频繁调整、各系统表面的硬接触易造成强制撕裂等，对于较简单结构还比较理想，稍复杂就无能为力。
随后发展起来的现代数控弯管机及数控滚弯机通过堆加不同层量模具，将绕弯和滚弯工艺进行集成，以实现不同曲率管件加工，控制方式也采用数控全自动加工方式，由计算机生成弯管曲线数据，控制液压伺服系统进行弯管加工，保证弯管精度。通过更换模具截面，可实现不同截面型材的弯曲加工，而通过切换不同层上的模具可以弯制出形状复杂的曲线，甚至可以在同一台机器上实现异型管的三维弯曲工艺，在很大程度上满足了成本低廉，无需更换模具即可成形不同曲率，可实现柔性生产，易于成形的驾驶室外观及结构需求。
目前，现代弯管技术已在很多工程机械生产商投入使用，如三一重工、西雅科博汇、洛拖、成工等，产品质量及生产成本等均有了较大的改善。
四、异型管的优势及特点
工程机械驾驶室作为整机的重要功能载体及人机要素，其造型美观与否在很大程度上影响了整机的外在形象。传统的工程机械驾驶室的外形线条采用直线与棱角相结合的形式，结构工艺简单，功能可靠，然而随着人们审美观念的变化，多样化造型逐渐获得用户认可和接受，如利勃海尔、卡特彼勒、沃尔沃等国际知名厂商均意识到优美而独特的造型所带来的视觉冲击力更能吸引顾客的目光，他们所推出的产品都逐渐摒弃传统造型模式。这一变化，自然归功于现代弯管工艺的发展所带来的技术革新：由异型管弯曲成形的结构线条流畅、自然、美观，为工程机械驾驶室的造型注入新的活力。
异型管在工程机械驾驶室生产中得以规模化应用的一个重要前提是异型管的开发与弯管工艺的进步，随着辊压成型技术在国内的逐步推广，异型管制造商可以根据不同驾驶室生产企业的特殊使用需求，开发生产出不同客户群体需求的形状截面（如下图所示），以满足市场多样化的需求。
与传统类型材结构驾驶室相比，异型管材具有如下特点：
1、造型更方便、多样，圆弧及曲面过渡更流畅、自然;
2、利用辊压技术成型的异型管，可以同时集成其他加工工艺，如冲孔、压花等;
3、强度高。传统工程机械驾驶室骨架制造一般采用型材之间进行搭焊或拼焊，强度普遍会受到影响，而异型管搭焊或拼焊量少，强度收影响也较少;
4、省时省力。传统工程机械驾驶室骨架焊缝处一般必须打磨，打磨后再刮腻子，增加了工序和作业时间;
5、密封性能好。传统型材焊接完成后，缝隙处为防止渗漏，通常填打密封胶处理，而异型管的使用，不会发生渗漏现象。
五、异型管在我公司的使用情况及应用效果
现在，我公司对异型管材的利用虽处于刚刚起步阶段，但其使用效果非常符合我们的设计初衷，凭借先进的辊压工艺及弯管技术，使得异型管的设计效用得到最有效发挥。目前，我们的主体使用产品为平地机驾驶室系列，并已逐步扩大至压路机驾驶室系列，作为新材料、新工艺项目研究的一部分，异型管在我公司的推广使用，对于整机产品的外观视感塑造、提高产品外观形象和提升产品市场价值都有重大意义。
六、异型管在工程机械行业中的使用前景及展望
正是由于现代弯管工艺的巨大进步，使得异型管材的应用范围得以迅速扩展，各大工程机械主机制造企业都在利用异型管的优势来塑造自己的個性产品造型，如徐工、三一、中联、卡特、宣工、成工等，在徐工，压路机驾驶室、装载机驾驶室及平地机驾驶室等都有了异型管材利用先例，并已实现批量化，经过验证，效果非常好。虽然异型管材在各主机厂的使用都处于起步阶段，但其优势决定其未来发展及应用前景、形式变化等都不可阻挡。
近年来，尤其国家实施4万亿刺激结束的2011年后，国内外工程建设明显变缓，全球经济复苏形势尚不明朗，迫使各大工程机械制造商不得不提质减量，“提质”自然是质量（包含外观质量）的提升，“减量”自然是产量的减少，但这丝毫阻挡不了各主机厂应用、扩大异型管材的热情。在可以预见的将来，将有更多实用而新颖的工程机械被研制出来，而这些新颖的工程机械中，工程机械驾驶室将会进一步打破原有尺度，在造型上将有更多的突破，而这种突破，将会使异型管材的使用更加广泛而普遍。
参考文献
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作者：张华清 韩性志
异型钢管工程机械论文 篇3：
基于单面焊双面成形的大型拼板焊接专机设计
摘要：针对大型钢板在焊接过程中具有耗时长、背面焊接变位困难、焊缝质量难以控制等问题，设计了一台大型拼板专用焊接专机，并介绍了其设计思路、主要组成和关键技术参数等。通过优化现有的拼板焊接工艺流程和控制背面焊道成形，可实现良好的单面焊双面成形。通过现场焊接试验和企业应用，验证了该焊接专机的设计能够满足大型拼板焊接需求，提高焊接效率和焊缝质量。
关键词：焊接专机;双面成形;大型钢板
DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.02.10
0 前言
大型整體钢板具有性能优异、便于装配等优点，被广泛应用于飞机、轮船、火车、集装箱和其他大型设备的壳体及蒙皮等位置[1-3]。随着需求量的增加以及大型整体钢板整体加工困难等制造难点，其制造目前通常采用将多块普通异型钢板对接拼焊组成的方法[4]。
近年来，国内科研院所大量引入焊接机器人以保障和提高焊接质量[5-8]，投入资金大、操作培训难度高、配合设备复杂等，给企业带来较大的负担。特别是在集装箱、铁路车辆产品结构相对固定且成批次的制造行业，焊接机器人仍需配合变位装置进行施焊作业[9]。
由于对接钢板体积大、焊缝长，机械手或工人在大批量、连续焊接过程中工作量大、效率低，且无法保证焊接质量，经常出现因焊缝某处质量不合格而导致整体钢板产品报废或花大量时间返修的情况。但目前许多大型钢板产品都是依靠焊接进行连接，因此产品的整体质量直接取决于焊缝质量，如何优化焊缝成为大型整体钢板生产的关键。
保证背侧焊缝质量的难点在于，熔池冷却时应正好处于熔透判定标准范围内，如表1所示。当焊接熔池温度过低时，冷却的熔融金属未能流至焊缝背面，致使焊缝背面无熔融金属连接，进而产生未熔透缺陷。反之，当焊接熔池温度过高时，冷却的熔融金属会全部淤集至焊缝背面，致使焊缝顶部连接处塌陷或焊缝底部产生焊瘤，进而破坏焊缝连接强度，产生过熔透缺陷。
针对上述问题，本文设计了一种基于单面焊双面成形的大型钢板焊接专机，如图1所示。该专机可一次性完成定位、预留焊缝、夹紧等操作，提高焊接工作效率，降低成本，更利于实现自动化[10]。
1 单面焊双面成形焊接专机总体结构
单面焊双面成形焊接专机采用型钢板材焊接而成。专机主要由上体组成、中体组成、下体组成、焊接走行车、对中器、琴键压脚、背保7部分组成，其中对中器、琴键压脚、背保分布在各体中，如图2所示。
1.1 下体组成
下体由型钢板材组焊而成，在下体平台面的中间镶嵌有紫铜条垫，用于散热和通背部保护气体，紫铜条垫中间加工一沟槽，控制背面焊道成形，并形成区域气体保护（简称“背保”）。
1.2 中体组成
中体由型钢板材组焊而成与下体组成用螺栓连接，其内安装有琴键式压脚用于压紧焊板，另一侧的中体组成（二）安装有3组对中器。
1.3 上体组成
上体组成由方型钢管和钢板组焊而成，上体安装直线导轨，焊接小车通过直线导轨及伺服电机驱动，沿水平方向（纵向）在梁上移动。上体与中体组成通过螺栓连接。
1.4 焊接走行车
焊接走行车由钢板加工成型，走行车上装载有垂向直线导轨，升降构架由风缸驱动，沿垂向直线导轨快速升降。升降构架上安装有微调电动滑块，微调焊枪横向和垂向与焊缝距离。在微调电动滑块上装有摆动器，设定焊枪摆动焊接。
2 焊接专机关键结构设计
2.1 背保
单面焊双面成形核心技术在于背部气体保护和焊道成形控制及快速散热。背保一直是双面成形研究的优化方向。目前，双面焊机背垫普遍采用半圆成型槽和伏贴钢管通水冷却，以控制背面焊道成形。它有两个缺点：一是焊接时背面无保护气体，二是钢管压扁伏贴在背垫下热交换率低，散热能力差。国内某焊接研究所提出了双面焊机采用半圆成型槽内钻孔通保护气的方式，解决了焊道背面无保护气体的缺点，但同时也带来铁水涌入通气孔的问题。当溶滴下垂较大时焊道背面易出现焊瘤，严重时会粘连到孔内。某焊接研究所背保示意如图3所示。
本设计采用导热性良好的纯铜（紫铜）制成衬垫，在铜衬垫中对称加工两路通孔过循环水，由于水直接在铜衬垫内流动使得热交换率最大，可快速降低焊接热量达到焊缝冷却成形和连续焊接。在衬垫中间加工有方型沟槽，沟槽内两侧均布钻有小孔通保护气体。沟槽深度控制背面焊道余高，边孔通气避开下垂溶滴托扶区域。由于紫铜平面加工极易扭曲，深孔加工也困难，导致冷却衬垫无法制成长单根，需分段组合。本装置采用骨架（骨架上有螺纹孔利于拔出）内含耐高温氟胶密封体，密封体两端有薄石棉隔热垫，分别插入分段接口处密封。有效解决了接口处于焊接高温下密封件烫毁;水冷深孔加工不同心;可快速检查和更换易耗密封体。水冷却衬垫与接口密封如图4所示。
2.2 对中器
对中与焊缝预留间隙机构是拼板焊接专机自动化的体现，准确、快速、可靠完成这一动作[13]对于专机焊接质量和效率及稳定性有着重要意义。由于焊板对中时会将专机上下部空间分隔开，因此对中器机构布置困难。某厂家采用在专机下体布置升降和旋转风动机构带动对中顶头，将一侧焊板边顶住定位。焊缝预留间隙机构则采取直线导轨上移动小车安装风缸，风缸活塞杆升降带动间隙钢板片插入焊缝，预留出间隙量。该方式的缺点：一是当间隙尺寸不同时，下面定位顶头与插缝钢板片之间要有位置调整;二是钢板片受到另一侧焊板组对撞击，长期撞击会导致直线导轨和焊接车受损。
本案设计机构采用升降风缸底座与中体腹板焊接，滑板固定座与中体腹板螺栓连接，两个风缸安装在中体腹板两侧，分别控制滑板升降和转臂旋转。在转臂端部，螺栓连接可换对缝顶头，控制预留焊缝。当两侧拼接焊板靠紧对缝顶头后，升降滑板带动转臂垂直向上拔出对缝顶头，转臂风缸带动转臂翻转回位。对中器结构如图5所示。
2.3 琴键式压脚
目前施压方式有气囊和气缸两种。由于气囊行程短，烫伤易损坏，多在小型专机上采用;气缸施压应用较广的有横推转臂式，即在L型转臂直角处铰轴连接，风缸横推L转臂上端转臂转动，L转臂下端压紧焊板。其缺点是：在压紧过程中压脚有滑移趋势，焊板易串动或划伤，且压脚升降距离小，不适合波纹板拼接焊。
本设计采用在中体内固定多组琴键式压脚，脚底为黄铜材料。每组琴键式压腳有两个标准串联双向风缸（双倍输出力），通过导向体导向，风缸驱动压臂垂向升降，压臂通过轴销与压脚连接，对焊板施加压紧力。琴键式压紧方法可对焊板各处均匀施压，避免钢板焊接时产生波浪弯。压臂垂向升降避免与焊板滑移，且压脚抬高距离大。压臂与压脚轴销连接可使压脚对焊板获得面接触，而脚底黄铜材料易于导热和防止飞溅粘接。琴键式压脚结构如图6所示。
2.4 焊接控制系统
焊接控制系统采用PLC控制电气元件、气动元件、行程开关、储存单元等，配备有示教编程功能的触摸屏式人机交互界面、数字化程序控制，可预置记忆8组以上参数。电动十字型微调节控制摇杆（上、下、左、右4个方向）在自动焊接过程中可以对焊枪进行实时点动微调，微调速度可自行设定，有效行程x=±50 mm，y=±50 mm，保证了焊道外观成形。控制系统分为手动和自动控制，可根据需要进行切换，专机技术主要参数如表2所示。
3 大型拼板焊接试验过程
将两块焊板依次通过滚道输送至专机两侧，两侧焊板分别向对中器传动，两侧焊接边被对中器阻挡，对齐并停止，同时预留出焊缝间隙。两侧琴键式压脚分别下落压紧焊板，对中器提升脱离压紧焊板缝隙后翻转回位。焊枪通过垂向快速升降机构下落，焊接小车纵向匀速移动焊接，同时微调电动滑块实时跟踪焊缝，焊枪端安装有摆动器控制焊枪摆幅。完成拼接后的焊枪，通过垂向快速升降机构上升复原，焊接小车回移到焊接原点，准备下一次焊接。现场焊接过程如图7所示。
4 结论
大型拼板焊接专机通过结合单面焊双面成形技术，重新设计背保装置、对中器、琴键式压紧夹具、耐高温密封接头等关键部件。实际焊接测试效果符合DL/T 868-2014《焊接工艺评定规程》要求[14]。在澳大利亚GWA和BMA公司、阿根廷粮食漏斗铁路车辆的侧墙板，以及各种集装箱侧墙板生产中的应用均取得了良好效果，其成本低、质量好、效率高，超过了昂贵复杂的机器人焊接，具有较好的推广价值。
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作者：孟令涛