【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 液壓油的比重大于石油基液壓油，有時(shí)低溫粘度也更大。許多抗燃液壓油含水，如果壓力低或溫度高則水會(huì)蒸發(fā)。因此，使用這些油液時(shí)，泵進(jìn)口條件更加敏感。常用的解決辦法是用輔助泵給主泵進(jìn)口升壓，或把泵進(jìn)口布置成低于油箱液面，以便向泵進(jìn)口灌油。液壓泵的最高允許工作溫度取決于所用油液和密封的性質(zhì)。超過允許溫度時(shí)，油液會(huì)變稀，粘度降低，不能維持高載荷部位的正常潤(rùn)滑，引起氧化變質(zhì)。根據(jù)制造廠規(guī)定，柱塞泵和馬達(dá)的工作油溫范圍為25～+80oC。工作介質(zhì)的最低粘度為10mm2/s，最高粘度為, 100mm2/s。 使用壽命 所謂使用壽命，通常是指大修周期內(nèi)泵在額定條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的總和。通常車輛用泵和馬達(dá)周期為2000h以上，室內(nèi)泵的使用大修周期為5000h以上。價(jià)格 一般來說，斜盤式軸向柱塞泵（馬達(dá)）要比斜軸式軸向柱塞泵（馬達(dá)）價(jià)格低，定量泵比變量泵價(jià)格低。與其他泵相比，柱塞泵比葉片泵、齒輪泵貴，但性能和壽命要優(yōu)于它們。（一）泵參數(shù)的計(jì)算（1）泵的流量，以此為依據(jù)計(jì)算泵的排量，液壓泵的最大輸出流量式中——泵的最大輸出流量（）——行走系統(tǒng)所需的流量（） ——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，計(jì)算得=，初選行走液壓泵為A4VG28，斜盤式軸向柱塞變量泵，其基本參數(shù)如表26表26 斜盤式軸向柱塞變量泵A4VG28的基本參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值排量28持續(xù)最高轉(zhuǎn)速4250極限轉(zhuǎn)速4500間歇極限轉(zhuǎn)速5000最低轉(zhuǎn)速500峰值壓力45公稱壓力40最大流量119（2）泵的壓力液壓泵的最大工作壓力 （216）式中——如前所訴；——系統(tǒng)油路上的總壓力損失，按經(jīng)驗(yàn)估取1.因此，所選的液壓泵滿足要求。（二）行走液壓泵的驗(yàn)算（1）流量校核液壓泵首先應(yīng)滿足系統(tǒng)的最大流量要求，液壓泵的流量，滿足設(shè)計(jì)要求（2）壓力校核在初定液壓系統(tǒng)的壓力之后，要求所選的泵的額定壓力高于系統(tǒng)壓力，差值以10%30%為宜。由上式可知，實(shí)際最大工作壓力比樣本最大壓力小20%，滿足設(shè)計(jì)要求。（3）最低穩(wěn)定速度滑移裝載機(jī)的特點(diǎn)是靈活，能適應(yīng)多種環(huán)境作業(yè)，因此，需要有一定的低速穩(wěn)定性，才能保證機(jī)器的堆垛等需要將物料準(zhǔn)確的放置的操作。當(dāng)液壓泵處于最低轉(zhuǎn)速（） （217）最低穩(wěn)定速度 此速度表明滑移裝載機(jī)能在較低的速度下穩(wěn)定運(yùn)行。（三）行走液壓泵的配置行走液壓系統(tǒng)的泵選取力士樂的泵，其可配套先關(guān)的流量控制裝置和回路壓力調(diào)節(jié)裝置，還有多種控制方式供選擇，該液壓泵為變量軸向柱塞泵，工作回路為閉式回路，變量裝置采用電兩點(diǎn)控制，帶開關(guān)電磁鐵，電磁鐵工作電壓為12V，帶壓力切斷，軸伸為花鍵軸DIN5480（串聯(lián)泵第一泵標(biāo)準(zhǔn)型），用二孔法蘭安裝，工作油口A/B在泵殼體得同側(cè)，帶直動(dòng)式高壓溢流閥，不帶旁通閥，在輔助泵吸油路過濾油液，設(shè)定補(bǔ)油泵的補(bǔ)油壓力為2。其簡(jiǎn)圖如圖10 圖24 行走液壓泵的安裝尺寸 作業(yè)裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 作業(yè)裝置工況分析滑移裝載機(jī)工作裝置個(gè)典型的作業(yè)過程有下列5種工況：(1)正載水平插入：(2)轉(zhuǎn)斗缸收縮，鏟斗掘起．繼續(xù)收斗使收斗角達(dá)到30。，（3)轉(zhuǎn)斗缸不動(dòng)，舉升缸伸長(zhǎng)，鏟斗達(dá)到最大高度；(4)轉(zhuǎn)斗缸伸長(zhǎng)，舉升缸不動(dòng)，鏟斗卸料，收斗角達(dá)到一45。；(5)自動(dòng)放平。首先對(duì)各個(gè)工況進(jìn)行受力分析，再根據(jù)工作裝置的載荷大小及變化設(shè)計(jì)工作裝置的液壓系統(tǒng)。（一） 插入阻力的確定由經(jīng)驗(yàn)取插入阻力為21000N，可滿足工作要求，插入阻力受限與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率以及行走裝置的最大牽引力，而最大牽引力又與滑移裝載機(jī)作業(yè)的環(huán)境路面有關(guān)。（二） 鏟斗液壓缸和動(dòng)臂液壓缸的受力分析（1） 鏟斗液壓缸剛的受力分析及其最大鏟掘力的確定鏟斗液壓缸在插入工況下不需要主動(dòng)為鏟斗提供動(dòng)力，而是被動(dòng)與插入力；在鏟斗油缸收縮，鏟斗向上翻轉(zhuǎn)，此時(shí)鏟斗油缸有桿腔進(jìn)油，受高壓油的作用，鏟斗油缸收縮，無桿腔回油，此時(shí)鏟斗需要很大的力才能將物料鏟掘進(jìn)斗；動(dòng)臂舉升階段，鏟斗油缸只需要提供能使鏟斗保持平衡的力即可；卸料階段，鏟斗油缸無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油，鏟斗向下翻轉(zhuǎn)，此時(shí)不需要很大的力就能將物料卸掉。自動(dòng)放平階段，鏟斗油缸受力很小。由以上分析，鏟斗油缸的最大受力出現(xiàn)在鏟斗鏟掘的作業(yè)工況階段。不同的物料需要不同的鏟掘力，考慮最壞的工況，取鏟斗的最大鏟掘力為2400kg，再由工作裝置的結(jié)構(gòu)得到鏟斗到油缸的傳力比為5,因此鏟斗油缸所需的最大力為=117600N,由于鏟斗油缸有兩個(gè)，分配到兩個(gè)油缸上后每個(gè)油缸受力=55380N(2)動(dòng)臂油缸的受力分析及其最大掘起力的確定動(dòng)臂油缸在插入和鏟掘工況下都只受被動(dòng)力的作用，在動(dòng)臂舉升階段需要為動(dòng)臂提供其向上舉升的力，動(dòng)臂舉升時(shí)動(dòng)臂油缸無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油，鏟斗油缸作用力最大，卸料階段，動(dòng)臂油缸提供能夠支撐物料的力即可，在鏟斗自動(dòng)放平階段，由于重力的作用，動(dòng)臂油缸需有一定的背壓，以保證動(dòng)臂緩慢平穩(wěn)放下。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，去動(dòng)臂的最大鏟掘力為2430kg。由此計(jì)算單個(gè)動(dòng)臂油缸最大的作用力為68424N。(三)鏟斗油缸及動(dòng)臂油缸的參數(shù)計(jì)算（1） 鏟斗油缸的參數(shù)計(jì)算鏟斗油缸在最大負(fù)載約為55380N，由表22和表24可初選時(shí)的P1=25MPa。參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),系統(tǒng)的背壓力可以選取，鏟斗向上翻轉(zhuǎn)時(shí)，即鏟斗油缸收縮時(shí)，系統(tǒng)回油路沒有背壓，因此=0；鏟斗向下翻轉(zhuǎn)，即鏟斗油缸伸長(zhǎng)時(shí)，可按=。由于鏟斗油缸需要提供的拉力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于推力，由初步確定的系統(tǒng)工作壓力再確定活塞桿直徑d與活塞直徑D的關(guān)系， =d/D其值可按表27表28得：表2－7 按工作壓力選取d/D工作壓力≤～≥d/D～～表2－8按速比要求確定d/DV2/v12d/D根據(jù)液壓缸的供油壓力和負(fù)載，缸筒內(nèi)徑D可按下列公式初步計(jì)算。 液壓缸的負(fù)載為推力時(shí) （218）式中 ——液壓缸的最大拉力（N) ，F(xiàn)=55380N； ——液壓缸的負(fù)載率，一般取=~， ；——液壓缸的總效率，一般取=~；——液壓缸的供油壓力，一般為系統(tǒng)壓力（MPa），——鏟斗油缸的速比，根據(jù)表27，表28，取=2。計(jì)算得=，取鏟斗油缸的內(nèi)徑為80mm，活塞桿徑mm（2）動(dòng)臂油缸的參數(shù)計(jì)算動(dòng)臂油缸在最大負(fù)載約為6842N，由表22和表24可初選設(shè)計(jì)壓力的P1=25MPa。參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),系統(tǒng)的背壓力可以選取，動(dòng)臂舉升時(shí)，即動(dòng)臂油缸伸長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)回油路沒有背壓，因此=0。由于動(dòng)臂油缸需要提供的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于拉力，根據(jù)液壓缸的供油壓力和負(fù)載，缸筒內(nèi)徑D可按下列公式初步計(jì)算。動(dòng)臂油缸的直徑 （219） 式中個(gè)各參數(shù)如前所訴計(jì)算得=，取為80mm，mm。 作業(yè)裝置動(dòng)作循環(huán)規(guī)劃滑移裝載機(jī)的基本動(dòng)作有五個(gè)，即插入，鏟掘，舉升，卸料，放平一個(gè)工作循環(huán)大約用時(shí)13s。根據(jù)滑移裝載機(jī)作業(yè)的需要擬定各階段的時(shí)間和行程，現(xiàn)將其各動(dòng)作循環(huán)的時(shí)間和在此階段鏟斗油缸和動(dòng)臂油缸的行程，平均速度，有桿腔和無桿腔的流量如表表29鏟斗油缸和動(dòng)臂油缸的行程，平均速度，有桿腔和無桿腔的流量工作循環(huán)時(shí)間s行程平均速度平均流量鏟斗油缸動(dòng)臂油缸無桿腔有桿腔無桿腔有桿腔插入01000000鏟掘6500舉升76015200卸料165662800放平1013760253 工作裝置液壓系統(tǒng)擬定 圖25作業(yè)裝置液壓原理圖1動(dòng)臂油缸，2平衡閥，3鏟斗油缸，5安全閥，6鏟斗油缸換向閥，7動(dòng)臂油缸換向閥，8溢流閥，9分流閥，10旁通閥，11鏟斗油缸回油控制閥，12單向閥，13調(diào)平閥1）調(diào)速回路設(shè)計(jì)工作裝置的液壓系統(tǒng)的執(zhí)行原件為兩個(gè)鏟斗油缸和兩個(gè)動(dòng)臂油缸，以實(shí)現(xiàn)鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的舉升，對(duì)速度的要求不高，因此采用進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速即可，進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速的特點(diǎn)是：進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路使用普遍，但由于執(zhí)行元件的回油不受限制，所以不宜用在超越負(fù)載(負(fù)載力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同)的場(chǎng)合。閥應(yīng)安裝在液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油路上，多用于輕載、低速場(chǎng)合。對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高時(shí)，可采用節(jié)流閥；對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高時(shí)，應(yīng)采用調(diào)速閥。該回路效率低，功率損失大。 回路中采用三位六通比例電磁閥換向閥，如圖25中的6和7，通過操縱手柄控制兩個(gè)電磁比例換向閥電磁鐵的電流方向和大小，即可控制液壓油的流向和流量，采用這種閥的好處是可以提高速度的控制精度，簡(jiǎn)化系統(tǒng)調(diào)速回路，使工作裝置的調(diào)速更靈活。2）液壓調(diào)平系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滑移轉(zhuǎn)向裝載機(jī)的鏟斗裝滿物料后， 需要將動(dòng)臂提升到一定高度進(jìn)行卸載， 卸載之后又需要將動(dòng)臂下放到鏟掘位置。為了控制物料從鏟斗中掉出，普的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。手動(dòng)控制有兩個(gè)問題，一是動(dòng)臂的卸載位置和鏟掘位置有很大的隨機(jī)性； 二是增加了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和調(diào)整時(shí)間，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此， 各生產(chǎn)廠家都對(duì)鏟斗自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)研究， 而且一般都在機(jī)器上安裝了一個(gè)二位二通電磁閥，通過對(duì)電磁閥的控制，用戶可以在調(diào)平和非調(diào)平系統(tǒng)之間進(jìn)行切換。 目前的調(diào)平系統(tǒng)主要有液壓調(diào)平系統(tǒng)， 機(jī)械調(diào)平系統(tǒng)和電子控制調(diào)平系統(tǒng)三大類。通滑移轉(zhuǎn)向裝載機(jī)需要司機(jī)用手動(dòng)控制方式對(duì)鏟斗為了在滑移裝載機(jī)鏟斗自動(dòng)調(diào)平功能對(duì)于精準(zhǔn)定位、提高工作效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度以及有效減少裝載物料的掉落均有著至關(guān)重要的作用。雖然鏟斗調(diào)平系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械調(diào)平、液壓調(diào)平和電子調(diào)平三個(gè)階段，但由于具有簡(jiǎn)便可靠、資源容易獲取以及高性價(jià)比等優(yōu)目前市場(chǎng)上主流的機(jī)型還是以液壓調(diào)平為主，而且大多是以提升調(diào)平為主，雙向（提升、下降）調(diào)平機(jī)型應(yīng)用不多調(diào)平液壓系統(tǒng)一般只在動(dòng)臂提升過程中具有調(diào)平功能，其調(diào)平功能主要通過一個(gè)流量分配閥來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)鏟斗提升調(diào)平過程也是鏟斗和動(dòng)臂復(fù)合動(dòng)作過程。舉升調(diào)平液壓系統(tǒng)的原理如圖25，所示13為調(diào)平閥組。在工作裝置要實(shí)現(xiàn)舉升動(dòng)作時(shí)，控制鏟斗油缸控制閥處于中位，鏟斗油缸不能直接從液壓泵端進(jìn)油，也不能直接回油。動(dòng)臂控制油缸控制閥處于上位，動(dòng)臂油缸無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油，從有桿腔流出的液壓油通過流量分配閥，一部分從分流閥下路流回油箱，一部分從上位經(jīng)過單向閥流入鏟斗油缸的無桿腔，鏟斗向下翻轉(zhuǎn)，以補(bǔ)償因動(dòng)臂上升引起的鏟斗傾斜。通過調(diào)節(jié)流量分配閥上下節(jié)流口孔徑的比例，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的舉升角度變化與鏟斗角度變化基本保持一致，已達(dá)到調(diào)平的目的。反之，動(dòng)臂下降時(shí)，壓力油經(jīng)經(jīng)旁通閥或者分流閥流入動(dòng)臂油缸有桿腔，從動(dòng)臂液壓缸無桿腔流出的液壓油經(jīng)動(dòng)臂換向閥工作油口B1回油。此時(shí)鏟斗缸油與動(dòng)臂油缸無關(guān)聯(lián)動(dòng)作，鏟斗不能保持平衡。如圖2所示，當(dāng)動(dòng)臂油缸的無桿腔得油，其缸桿伸出，推動(dòng)動(dòng)臂向上動(dòng)作，搖臂向后轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)動(dòng)臂提升到一定高度時(shí)，在連桿的作用下，動(dòng)臂做向前和向上運(yùn)動(dòng)，搖臂向前轉(zhuǎn)動(dòng)；從動(dòng)臂油缸1有桿腔的油經(jīng)過流量分配閥后，有一部分油進(jìn)入到鏟斗油缸的無桿腔，使得鏟圖26 工作裝置模型1－搖臂；2－動(dòng)臂油缸；3－連桿；4－動(dòng)臂；5－鏟斗油缸；6－鏟斗斗油缸在整個(gè)動(dòng)臂提升過程中能始終保持同步伸出，鏟斗始終保持動(dòng)臂提升前的狀態(tài)，即動(dòng)臂的轉(zhuǎn)角和鏟斗的轉(zhuǎn)角的變化量保持一致，從而實(shí)現(xiàn)鏟斗提升調(diào)平。無關(guān)聯(lián)動(dòng)作，鏟斗不能夠保持調(diào)平狀態(tài)。3）液壓系統(tǒng)的工況循環(huán)通過電磁鐵DT1DT5的通斷以及電流的大小，控制三位六通閥滑閥的位置，實(shí)現(xiàn)液流方向和大小的控制，電磁鐵DT1DT5是通過左右兩個(gè)操縱手柄控制的，通過控制操縱手柄，能實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)作的組合，實(shí)現(xiàn)滑移裝載機(jī)的工作裝置的各種工作。當(dāng)DT1DT5都不上電時(shí)，滑移裝載機(jī)向前行走，通過行走系統(tǒng)的牽引作用，將鏟斗插入物料之中。當(dāng)電磁鐵DT4上電，其余電磁鐵都不上電時(shí)，鏟斗油缸換向閥6處于上位，鏟斗油缸有桿腔進(jìn)油，鏟斗油缸收縮，鏟斗油缸向上翻轉(zhuǎn)，將物料鏟入斗中。當(dāng)DT2上電其余電磁鐵都不上電時(shí)，動(dòng)臂油缸換向閥7處于上位，動(dòng)臂油缸無桿腔進(jìn)油，動(dòng)臂油缸伸長(zhǎng)，動(dòng)臂圖表 1表210作業(yè)系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)表舉升，若DTI不上電，則處于自動(dòng)調(diào)平狀態(tài)，鏟斗油缸和動(dòng)臂油缸關(guān)聯(lián)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平，若DTI上電，則動(dòng)臂油缸有桿腔的油流經(jīng)旁通閥10，自動(dòng)調(diào)平功能取消。當(dāng)DT5上電，其余電磁鐵都不上電時(shí)，鏟斗油缸換向閥處于下位，鏟斗油缸有桿腔進(jìn)油，鏟斗油缸伸長(zhǎng)，鏟斗向下翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)卸料。當(dāng)電磁體DT3上電時(shí)，動(dòng)臂油缸換向閥處于下位，動(dòng)臂油缸收縮，動(dòng)臂下降，回到水平位子，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。在實(shí)際操作中，可靈活的控制手柄，來實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)的同時(shí)交替動(dòng)作，提高工作的效率以及靈活性。比如在控制動(dòng)臂下降的同時(shí)，控制鏟斗的回位，更快的進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)4)作業(yè)裝置液壓泵的選擇作業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為16，壓力油的最大流量出現(xiàn)在動(dòng)臂舉升工況下。（1）泵的流量，以此為依據(jù)計(jì)算泵的排量，液壓泵的最大輸出流量式中——泵的最大輸出流量（）——行走系統(tǒng)所需的流量（）——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，計(jì)算得=，初選作業(yè)系統(tǒng)液壓泵為力士樂G42X50，齒輪泵其基本參數(shù)如下表表210 齒輪泵MRC0350的基本參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值排量50持續(xù)最高轉(zhuǎn)速2700最低轉(zhuǎn)速500峰值壓力25公稱壓力21最大流量（2）泵的壓力液壓泵的最大工作壓力 （220）式中——如前所訴；——系統(tǒng)油路上的總壓力損失