【文章內(nèi)容簡介】 行程終點(diǎn)裝有單向閥，當(dāng)活塞運(yùn)行到終點(diǎn)前，泵送油缸單向閥將活塞前后兩腔串通，防止活塞 撞擊缸底，并對(duì)兩泵送油缸封閉腔進(jìn)行補(bǔ)油 。 主油泵 A11VLO 主油泵為大排量軸向柱塞變量泵，帶有恒功率控制裝置、壓力截流閥和電控變量 17 控制閥。恒功率控制裝置調(diào)節(jié)工作壓力及泵的輸出流量以致在恒定的轉(zhuǎn)速下不超過預(yù)定的驅(qū)動(dòng)功率。壓力截流閥設(shè)定為 32MPa，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力值時(shí)，它使泵的排量向最小擺回。 （ 1） 泵送回路 圖 泵送回路液壓原理圖 該回路由吸油濾油器、主泵、電磁換向閥、高低壓切換閥、串聯(lián) 的兩個(gè)主油缸、散熱器、回油過濾器以及與之并聯(lián)的背壓閥組成。 當(dāng)電液換向閥電磁鐵不通電時(shí)，滑閥處于中位，主泵輸出的液壓油經(jīng)過液控?fù)Q向閥后直接流往散熱器或背壓閥回至郵箱，泵送油缸不動(dòng)作。 當(dāng)電液換向閥一個(gè)電磁鐵得電時(shí)，滑閥移動(dòng)，主泵輸出的液壓油流入高低壓切換閥再流入一個(gè)泵送油缸的有桿腔，推動(dòng)活塞前進(jìn)或者后退，另一泵送油缸的活塞則按照相反的方向運(yùn)動(dòng)，泵送油缸排出的液壓油經(jīng)散熱器后回郵箱，形成一個(gè)開式回路?；钊说筋^時(shí)，被安裝在水箱中的接近開關(guān)感應(yīng)到，引起電磁換向閥另一個(gè)電磁鐵得電，電液換向閥換向，導(dǎo)致兩個(gè)泵送 油缸活塞反向運(yùn)動(dòng)。泵送油缸活塞行程中點(diǎn)裝有但向閥，當(dāng)活塞運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，單向閥將油缸有桿腔和無桿腔連通，行成緩沖，防止撞缸，并對(duì)油缸封閉腔進(jìn)行補(bǔ)油。 18 1) 泵送的高低壓切換 當(dāng)兩主油缸兩無桿腔由高低壓切換閥連通時(shí)，此時(shí)屬于低壓泵送，要轉(zhuǎn)換為高壓泵送只要旋轉(zhuǎn)高低壓轉(zhuǎn)換開關(guān)，此時(shí)高低壓轉(zhuǎn)換的電磁閥另一端得電，控制油進(jìn)入高低壓切換閥的相反方向，此時(shí)兩有桿腔相連通為高壓泵送。 主泵變量控制回路 圖 主泵變量控制回路 圖中主泵變量控制采用液控形式 。恒壓泵輸出的少部分壓力油，經(jīng)電磁比例減壓閥減壓后，與主泵上的 Y 口連通，作用在行程限制器的閥芯上，油泵的排量由加在油口 Y 的壓力來設(shè)定，隨著壓力的提高，泵的排量變大。所以調(diào)節(jié)電磁比例減壓閥的出口壓力，就可以調(diào)節(jié)泵的排量。 主泵恒功率控制回路 工作壓力油在活塞上施加一個(gè)推力 ,控制活塞推動(dòng)搖臂，使得恒功率控制閥芯發(fā)生位移。一個(gè)可從外部調(diào)整的彈簧力作用在搖臂的另一側(cè)以確定恒功率設(shè)定值。如果共作壓力超過設(shè)定的彈簧力，則恒功率閥被搖臂操作，使泵朝零輸出擺動(dòng)。減小搖臂上的有效力矩，從而使工作壓力以輸出流量減小的相同比率提 高，達(dá)到輸出功率恒定的目的。 恒功率控制越權(quán)于液控變量控制，即低于功率曲線時(shí)排量受液控壓力的調(diào)整。如果設(shè)定流量或工作壓力是功率曲線被超越，則功率控制取代液控變量，并按恒功率曲線調(diào)整排量。 19 2) 主泵壓力切斷控制回路 壓力切斷是一種壓力控制功能。泵輸出的壓力油直接作用在壓力切斷閥閥芯一端，另一端由一個(gè)彈簧力來平衡，當(dāng)液壓油的推力達(dá)到預(yù)定的彈簧力時(shí)，閥芯移動(dòng)，時(shí)泵變量機(jī)構(gòu)朝 右 擺回，壓力迅速下降。壓力切斷功能越權(quán)于恒功率控制與液控變量控制，即在低于壓力切斷的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，恒功率控制與液控變量控制起作用。 （ 2） 分 配與潤滑泵驅(qū)動(dòng)回路 圖 分配與潤滑泵驅(qū)動(dòng)回路 該回路是一個(gè)典型的壓力控制回路，由吸油過濾器、恒壓變量泵，單向閥，電液換向閥，擺動(dòng)油缸，卸荷溢流閥，蓄能器，卸荷開關(guān)，擴(kuò)散器，回油過濾器，散熱器，背壓閥組成。 當(dāng)電液換向閥不通電時(shí)，閥芯處于中位，油路不通，恒壓泵泵出的油經(jīng)單向閥進(jìn)入蓄能器，當(dāng)蓄能器內(nèi)壓力達(dá)到卸荷溢流閥設(shè)定壓力時(shí)，卸荷溢流閥開啟，油回郵箱。同時(shí)恒壓泵自動(dòng)降低排量，減少流量。 當(dāng)電液換向閥一端電磁鐵得電時(shí)閥芯移動(dòng)，一擺動(dòng)油缸油路 接通，蓄能器內(nèi)儲(chǔ)存的壓力油匯同恒壓泵泵出的油一起進(jìn)入擺動(dòng)油缸，推動(dòng) S 管分配閥擺動(dòng)。 當(dāng)電液換向閥另一端電磁鐵得電時(shí)，另一擺動(dòng)油缸油路接通，推動(dòng) S 管分配閥向相反方向擺動(dòng)。 （ 3） 攪拌冷卻液壓回路 20 圖 攪拌冷卻液壓回路 攪拌冷卻液壓回路是一個(gè)典型的速度控制回路，它由吸油過濾器，齒輪泵，手動(dòng)換向閥，溢流閥，回油過濾器，以及散熱器組成。 當(dāng)手動(dòng)換向閥閥芯處于中位時(shí)，壓力油經(jīng)過回油過濾器，冷卻器直接流回郵箱，液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)；此時(shí)僅僅起到對(duì)郵箱中的液壓油進(jìn)行冷卻和過濾作用。 當(dāng)手動(dòng)換向閥閥芯左移時(shí)，壓力油從右側(cè)進(jìn) 入液壓馬達(dá)，馬達(dá)正轉(zhuǎn)，當(dāng)換向閥閥芯右移時(shí)馬達(dá)反轉(zhuǎn)。馬達(dá)若在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中超負(fù)載，會(huì)停止不動(dòng)，液壓油壓力會(huì)升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥設(shè)定值時(shí)，閥芯打開溢流。 （ 4） 吸油濾油器 [5] 過濾精度為 100μ。當(dāng)真空表超過 ，或電發(fā)訊器報(bào)警時(shí)，濾芯可能堵塞，應(yīng)及時(shí)清洗或更換。 （ 5） 回油濾油器 過濾精度為 20μ。當(dāng)真空壓力表超過 時(shí)，濾芯可能堵塞，應(yīng)及時(shí)清洗或更換。 21 （ 6） 泵車臂架部分液壓系統(tǒng) 泵車臂架部分液壓系統(tǒng)原理圖如圖 所示， 臂架部分液壓系統(tǒng)主要液壓元件由主油泵、平衡閥、回轉(zhuǎn)緩沖制動(dòng)閥、 比例多路閥、液壓鎖等組成 。 圖 ZLJ5281THB37 臂架系統(tǒng)液壓原理圖 1) 主油泵 臂架液壓系統(tǒng)采用獨(dú)立的油泵供油。 37 米以下泵車臂架液壓系統(tǒng)一般采用的是定量泵 A2F023 加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)； 47m 泵車液壓系統(tǒng)采用的是變量泵A7V005DRS 加負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)。 44m 泵車液壓系統(tǒng)采用的是變量泵 A7V005LRD5加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)。 A2F023 的 參數(shù)如表 所示 。 22 表 排量/mL r1? 壓力 /MPa 閉式系統(tǒng) 35MPa 開式系統(tǒng) 35MPa 轉(zhuǎn)矩/(N m) 重量/kg 額定 最高 轉(zhuǎn)速/r min1? 流量/L min1? 功率/KW 轉(zhuǎn)速/r min1? 流量/L min1? 功率/KW 35 40 5600 127 74 4000 88 53 126 12 2) 平衡閥 它裝于液壓油缸的進(jìn)出油口，它的作用 油缸不運(yùn)動(dòng)時(shí)，起閉鎖 作用，從而鎖定臂架的位置，防止臂架移動(dòng)； 平衡閥帶有二次溢流功能，臂架振動(dòng)過大閉鎖腔的油液將溢流釋放，起到保護(hù)臂架的功能；二次溢流壓力出廠時(shí)已調(diào)定。 臂架向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，起到限速作用，防止臂架下滑和抖動(dòng)。 3) 回轉(zhuǎn)限位閥 通過閥塊上的液控梭閥，工作時(shí)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的常閉制動(dòng)器打開。 360176。限位回轉(zhuǎn)通過兩電磁閥卸荷限位，同時(shí)還有過載功能和限速功能。 也有回轉(zhuǎn)限位閥是通過裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的微動(dòng)開關(guān)使主閥溢流的。其中閥組上的液控梭閥，工作時(shí)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的常閉制動(dòng)器打開。同樣，還有過載功能和限速功能。 4) 比例多路閥 多路閥屬 于負(fù)載感應(yīng)閥。從原理圖我們可以知道多路閥有安全閥（起壓力保護(hù)和卸荷作用）、減壓閥（給出控制油）、負(fù)載感應(yīng)閥（流量條節(jié)）的作用，可以較好的控制執(zhí)行元件的動(dòng)作（不取決于負(fù)載，可多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)獨(dú)立動(dòng)作）。閥塊中 LS 口與變量泵相接，還可以起到變量與節(jié)能的作用。 5) 液壓鎖 支腿液壓系統(tǒng)中也有一個(gè)很重要的液壓元件就是液壓鎖，它的具體結(jié)構(gòu)類似液控單向閥作用用是保證油缸伸出后容積腔閉鎖，防止油缸位移。 （ 7） 臂架部分工作原理 臂架泵壓力油經(jīng)高壓濾油器進(jìn)入臂架多路閥，臂架回轉(zhuǎn)及每一節(jié)臂架的動(dòng)作均有一操縱桿，另外加上一片支腿閥的選擇 操縱桿（因?yàn)樯舷虏倏v均由一個(gè)泵供油，加上安全考慮，下車多路閥動(dòng)作時(shí)，臂架操縱無效）。 23 當(dāng)臂架需要工作（支腿已操縱完畢，油路已轉(zhuǎn)至上車）時(shí)，操縱多路閥的操縱桿，可以控制對(duì)應(yīng)的臂架動(dòng)作和臂架回轉(zhuǎn)。手動(dòng)操縱一般用于緊急狀態(tài)，正常工作時(shí)，均通過有線遙控器的對(duì)應(yīng)按鈕對(duì)臂架進(jìn)行控制。 （ 8） 支腿部分液壓原理 臂架支腿液壓系統(tǒng)如原理圖所示，泵車支腿液壓系統(tǒng)工作原理大同小異，主要是考慮油缸閉鎖密封和收放自如。 支腿液壓系統(tǒng)與臂架液壓系統(tǒng)采用統(tǒng)一的油泵供油，油泵壓力經(jīng)高壓濾油器進(jìn)入臂架多路閥，其中第一片或最后一片為支腿工作選擇閥。 臂架需要展開時(shí)，必須先打開個(gè)支腿。操縱支腿時(shí)，通過位于泵車兩側(cè)的操縱手柄和電控按鈕進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。 24 3 液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 液壓油缸的方案選擇 液壓缸的種類很多下面分別介紹幾種常用的液壓缸 : (1).活塞式液壓缸 活塞式液壓缸根據(jù)其使用要求不同可分為雙桿式和單桿式兩種。 1)雙桿式活塞缸 活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出的液壓缸稱為雙桿式活塞缸，它一般由缸體、缸蓋、活塞、活塞桿和密封件等零件構(gòu)成。根據(jù)安裝方式不同可分為缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。 2)單桿式 活塞缸 所示，活塞只有一端帶活塞桿，單桿液壓缸也有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺(tái)移動(dòng)范圍都是活塞有效行程的兩倍。 3)差動(dòng)油缸單桿活塞缸 在其左右兩腔都接通高壓油時(shí)稱為： “ 差動(dòng)連接 ” 。 (2)柱塞缸 它只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的液壓傳動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)要靠外力。若需要實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，則必須成對(duì)使用。這種液壓缸中的柱塞和缸筒不接觸，運(yùn)動(dòng)時(shí)由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此缸筒的內(nèi)壁不需精加工，它特別適用于行程較長的場(chǎng)合。 (3)其他液壓缸 1)增壓液壓缸。增壓液壓缸又稱增壓器，它利用活塞和柱塞有效面積的 不同使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。它有單作用和雙作用兩種型式， 顯然增壓能力是在降低有效能量的基礎(chǔ)上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。 單作用增壓缸在柱塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位置，再向右行時(shí)才又輸出高壓液體，為了克服這一缺點(diǎn)，可采用雙作用增壓缸， 2)伸縮缸。伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞桿內(nèi)孔是后一級(jí)活塞缸的缸筒，伸出時(shí)可獲得很長的工作行程，縮回時(shí)可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸，伸縮缸被廣泛用于起重運(yùn)輸車輛上。 伸縮缸的外伸動(dòng) 作是逐級(jí)進(jìn)行的。首先是最大直徑的缸筒以最低的油液壓力開始外伸，當(dāng)?shù)竭_(dá)行程終點(diǎn)后，稍小直徑的缸筒開始外伸，直徑最小的末級(jí)最后伸出。隨著工作級(jí)數(shù)變大，外伸缸筒直徑越來越小，工作油液壓力隨之升高，工作速度變快。 3)齒輪缸。它由兩個(gè)柱塞缸和一套齒條傳動(dòng)裝置組成，柱塞的移動(dòng)經(jīng)齒輪齒條傳動(dòng)裝置變成齒輪的傳動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)工作部件的往復(fù)擺動(dòng)或間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)泵車的工作需要臂液壓缸應(yīng)選用缸體固定的單桿式活塞缸 ,即 HSG 型工程液壓缸 ， HSG 型工程液壓缸為雙作用單活塞桿式液壓缸 ,具有安裝連接方式多樣以及 25 可帶緩沖裝置等特點(diǎn) 。 綜 上所選 HSG 缸液壓結(jié)構(gòu)如圖 所示 圖 液壓缸 承載力的計(jì)算 液壓缸承載力，是液壓缸承受所有外部載荷的總稱，它包括工作負(fù)載，外摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載。承載力按下式計(jì)算 [6]： PN=Pn+Pm+Pg () 式中 PN ? ? ? ? 液壓缸總承載力 (N) Pn ? ? ? ? 工作負(fù)載 (N) Pm? ? ? ? 外摩擦負(fù)載 (N) Pg? ? ? ? 液壓缸運(yùn)動(dòng)速度變化時(shí)產(chǎn)生的慣性負(fù)載 (N) 泵車臂架結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 圖 臂架結(jié)構(gòu)圖 26 臂工作負(fù)載的分析 舉升 油缸下端與 下臂 鉸接 ，上端與滑架鉸接，其作用力主要用于舉升臂架，改變臂架與地面的角度，從而使之適應(yīng)不同的工作要求。 計(jì)算液壓缸負(fù)載力時(shí) ,必須對(duì)液壓缸所處的工作狀況進(jìn)行全面分析。首先正確地確定作用在液壓缸上的力。在不同工作條件下，液壓缸承受的力往往是變化的，這就需要求出最大的力。此液壓缸在力臂處于 水平位置時(shí)，作用在支承液壓軸線上的分力為最大，所以此時(shí)受 力最大（圖 ）。 圖 查閱相關(guān)資料 [1]可知臂處于水平狀態(tài)時(shí)舉升力與豎直方向成 ? 度角，因此此時(shí)的作用力 F0 的豎直方向的分力 F1 可由如下公式表述出來： F1=G1L2/L1 () F0=F1/COS? () 式中 G1－ 臂鉸接點(diǎn)右端即臂的重量 (N) l1－舉升油缸作用力對(duì)鉸點(diǎn)的力臂 (m) l2－鉸接點(diǎn)右端即臂的質(zhì)心到鉸接點(diǎn)的水平距離 (m) 外摩擦負(fù)載的分析計(jì)算 外摩擦負(fù)載是指液壓缸在運(yùn)動(dòng)時(shí)所拖動(dòng)的機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向或支撐件之間的摩擦力，泵車四臂油沒有外摩擦力。 27 慣性負(fù)載的分析 液壓缸和運(yùn)動(dòng)過程并不是勻速運(yùn)動(dòng) ,它必須經(jīng)過啟動(dòng) ? 加速運(yùn)動(dòng) ? 勻速運(yùn)動(dòng) ? 減速運(yùn)動(dòng) ? 制動(dòng)這樣一個(gè)過程 ,在變速過程必然會(huì)產(chǎn)生慣性力 ,即慣性負(fù)載。由于在此液壓缸工作中，缸筒運(yùn)動(dòng)的速度慢，所以慣性負(fù)載可以忽略 。 總承載力的計(jì)算 液壓缸在啟動(dòng)時(shí)承載力最大 ,因?yàn)樗坏朔ぷ髫?fù)載、靜摩擦力 ,而且還要克