【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （4） 對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求；（5）自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求；（6）對(duì)防塵、防寒、安全可靠性方面的要求；（7）對(duì)效率、成本方面的要求。按照液流循環(huán)方式的不同，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以分為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)兩種。對(duì)于開式循環(huán)系統(tǒng)，油泵自油箱吸油，供入油馬達(dá)后，低壓油直接返回油箱。油馬達(dá)通過換向閥改變運(yùn)動(dòng)方向。開式循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單；（2）系統(tǒng)散熱條件好；（3）由于油泵直接從油箱吸油，因此油箱需要較大的容積；（4）因?yàn)橛拖漭^大，空氣和油液及管路接觸的機(jī)會(huì)較多，容易滲入管路，造成管路振動(dòng)；（5）當(dāng)系統(tǒng)采用不可自吸的油泵時(shí)，需要一個(gè)較大的輔助供油泵。對(duì)于閉式循環(huán)系統(tǒng)，油泵的進(jìn)油管直接與液壓油缸連通，形成一個(gè)閉合回路。為了補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏損失，還需要專設(shè)一個(gè)輔助供油泵。因此，在閉式系統(tǒng)中常采用雙向變量軸向柱塞泵。閉式循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）系統(tǒng)比較復(fù)雜；（2）系統(tǒng)中的流量基本上都在主管路內(nèi)循環(huán)，與油箱中交換的油量?jī)H為系統(tǒng)中泄漏的那一部分，因此系統(tǒng)的散熱條件較差，管路容易發(fā)熱。為了改善這種情況，可以采用流量較大的輔助泵，增加與油箱交換的油量，成為一種半閉式循環(huán)系統(tǒng)；（3）油箱所需容積較小，比較緊湊；（4）無論是高壓管路還是低壓管路都有一定的壓力，因此空氣進(jìn)入管路的機(jī)會(huì)較少，運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)；（5）由于系統(tǒng)中的流量基本上都在主管路內(nèi)循環(huán)，同時(shí)在輔助泵的出口管路中可以采用過濾精度較高的濾油器，因此系統(tǒng)比較容易保持干凈；一般來說，通常車輛的靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)均為閉式系統(tǒng)，從元件配置上看，技術(shù)比較成熟，但有其固有缺陷，比較致命的兩個(gè)缺陷如下：（1）無法實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行系統(tǒng)的動(dòng)作要求如旋挖鉆機(jī)包括液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及立桅定位系統(tǒng)等，為了驅(qū)動(dòng)多個(gè)系統(tǒng)，勢(shì)必要再增加液壓泵源，導(dǎo)致成本升高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置困難。（2）液壓元件的選擇問題[10]國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的液壓泵和液壓馬達(dá)，由于技術(shù)性能與國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距，如果使用國(guó)外的進(jìn)口產(chǎn)品，則價(jià)格昂貴，產(chǎn)品開發(fā)增加。因此可見，選用一泵多用，能協(xié)調(diào)工作，節(jié)能省功，性能優(yōu)良，價(jià)格較低的開式系統(tǒng)十分必要。 綜上所述：通過計(jì)算、分析和比較，采用開式循環(huán)系統(tǒng)，負(fù)荷傳感液壓控制，并搭配沒有溢流損失、效率高、速度穩(wěn)定性好的主干容積調(diào)速回路。采用掖控平衡閥來實(shí)現(xiàn)平衡與鎖緊雙重功效。最終達(dá)到平舉和立桅兩動(dòng)作的順利實(shí)現(xiàn)。3 SWDM16旋挖鉆機(jī)履帶伸縮動(dòng)作液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 SWDM16旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求該機(jī)主要功能為上車鉆孔作業(yè)和下車移動(dòng)行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)液壓泵供油,高壓油經(jīng)中心回轉(zhuǎn)體行走馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行走減速機(jī),實(shí)現(xiàn)底盤的行走、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等功能。履帶軌距伸縮、鉆桅起落、動(dòng)力頭加壓均通過控制閥分別由相應(yīng)液壓缸驅(qū)動(dòng)，而鉆桿旋轉(zhuǎn)、主副卷?yè)P(yáng)提升、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)則通過控制閥分別由相應(yīng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)減速機(jī)。動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)減速機(jī)具有兩種轉(zhuǎn)速，正常鉆孔作業(yè)采用低速，拋土作業(yè)采用高速。動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)經(jīng)減速機(jī)減速及大小齒輪減速帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，同時(shí)供油給加壓油缸，使動(dòng)力頭有垂直向下的壓力，實(shí)現(xiàn)正常鉆進(jìn)作業(yè)，提升鉆桿時(shí)主卷?yè)P(yáng)回轉(zhuǎn)，將鉆頭提升至地面，轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)至地面的拋土位置，若為短螺旋鉆頭，則減速機(jī)換檔由動(dòng)力頭馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)拋土作業(yè)；若為回轉(zhuǎn)斗則需再提升鉆頭至動(dòng)力頭下端擋板位置，通過撞擊下?lián)醢迨够剞D(zhuǎn)斗下端開啟實(shí)現(xiàn)拋土。鉆孔深度則由電氣數(shù)碼顯示。當(dāng)鉆至要求深度后即可停止作業(yè)。下放護(hù)壁套筒時(shí)，可由動(dòng)力頭下?lián)醢逯苯訅喝牖蛴蓜?dòng)力頭驅(qū)動(dòng)的護(hù)筒將護(hù)套筒旋入地下，這樣可提高成孔質(zhì)量。運(yùn)輸鉆機(jī)時(shí)，可將鉆桅下放至水平位置、鵝頭部分和下段動(dòng)力頭折疊，根據(jù)牽引車載重情況，也可將配重拆下，此時(shí)履帶橫向縮回至最小距離，這樣鉆機(jī)即可自行至牽引車上進(jìn)行運(yùn)輸。 SWDM16旋挖鉆機(jī)采用進(jìn)口康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)及力士樂油泵，為整機(jī)提供了可靠的動(dòng)力源；系統(tǒng)采用油泵智能控制及負(fù)載傳感控制，最大限度降低系統(tǒng)能耗，減小系統(tǒng)發(fā)熱，為系統(tǒng)可靠工作提供了保障。采用液壓可伸縮式履帶底盤，具有良好的整機(jī)穩(wěn)定性。配重整體鑄造，造型美觀，拆卸方便。進(jìn)口力士樂馬達(dá)、內(nèi)藏式行星減速機(jī)卷?yè)P(yáng)，具有可控式自由下落功能?？刹鹦妒姐@桿，帶有垂直度自動(dòng)調(diào)整和深度自動(dòng)檢測(cè)功能。進(jìn)口動(dòng)力頭減速器及動(dòng)力頭雙邊密封軸承，使動(dòng)力頭工作可靠，維護(hù)方便?？蓪?shí)現(xiàn)雙速控制的加壓油缸。進(jìn)口液壓變量馬達(dá)、變速減速機(jī)，具有雙速鉆進(jìn)、高速拋土、根據(jù)地質(zhì)條件改變其扭矩及轉(zhuǎn)速功能。采用摩擦式伸縮鉆桿，根據(jù)用戶需要可采用5節(jié)鉆孔深60米、4節(jié)鉆孔深40米?？膳涠搪菪@、回轉(zhuǎn)斗、巖芯回轉(zhuǎn)斗、巖芯鉆等多種鉆頭，直徑5001800mm。SWDM16旋挖鉆機(jī)使用環(huán)境溫度為15℃～40℃,工作地面傾斜度不大于2176。,當(dāng)遇有暴風(fēng)雨雪天氣或風(fēng)速大于15m/s時(shí),應(yīng)停止工作,并將鉆桅收起。 分析系統(tǒng)工況,確定主要參數(shù)[ 確定執(zhí)行元件執(zhí)行元件是液壓系統(tǒng)的輸出部分，必須滿足機(jī)器設(shè)備的運(yùn)動(dòng)功能、性能要求和結(jié)構(gòu)、安裝上的限制。根據(jù)所要求的負(fù)載運(yùn)動(dòng)形態(tài)，選用不同的執(zhí)行元件配置。在本設(shè)計(jì)中，SWDM16旋挖鉆機(jī)的履帶伸縮選用的則是液壓缸（伸縮油缸）。 SWDM16旋挖鉆機(jī)主要性能參數(shù)項(xiàng) 目參 數(shù)最大鉆孔直徑帶護(hù)筒管 mm198。1300不帶護(hù)筒 mm198。1800最大鉆孔深度 m55(5節(jié))/42（4節(jié)）外形尺寸工作狀態(tài) mm8640420019900運(yùn)輸狀態(tài) mm1450032003370整機(jī)重量 T57 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 kw/rpm186/2200液壓系統(tǒng)最大扭矩 990/1500最大工作壓力 Mpa主泵30副泵28最大流量 L/min395+99 L/min 轉(zhuǎn) 臺(tái)回轉(zhuǎn)角度 176。360回轉(zhuǎn)速度 r/min3底 盤最大行走速度 km/h最小爬坡度40﹪最小離地間隙 mm390履帶寬度 mm700軌距 mm25003500履帶縱向輪距 mm4230 執(zhí)行元件配置的選擇運(yùn) 動(dòng) 形 態(tài)執(zhí) 行 元 件直 線 運(yùn) 動(dòng) 液壓缸液壓馬達(dá)+齒輪齒條機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)+螺旋機(jī)構(gòu)旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng)液壓馬達(dá)擺 動(dòng)液壓馬達(dá)+連桿機(jī)構(gòu)液壓缸+齒輪機(jī)構(gòu) 執(zhí)行元件的工況分析 對(duì)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件進(jìn)行工況分析，就是查明每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過程中的速度和負(fù)載的變化規(guī)律。 在一般情況下，液壓缸承受的負(fù)載有六部分組成，即工作負(fù)載、導(dǎo)軌摩擦負(fù)載、慣性負(fù)載、重力負(fù)載、密封負(fù)載和背壓負(fù)載，其中前五項(xiàng)構(gòu)成液壓缸所要克服的機(jī)械總負(fù)載。 液壓缸各個(gè)主要工作階段的機(jī)械總負(fù)載F按下列公式計(jì)算[11]啟動(dòng)加速階段： （）快速階段： （）工進(jìn)階段： （）制動(dòng)減速階段： （） 其中 ；（t=,輕載低速時(shí)取較小值）。 在本設(shè)計(jì)履帶伸縮動(dòng)作中液壓缸（伸縮油缸）在工作過程中為勻速運(yùn)動(dòng)，在伸出和收縮兩過程中的負(fù)載分別為：履帶伸出階段： 履帶收縮階段： 將液壓缸（伸縮油缸）： 液壓缸在各階段的速度和負(fù)載值工作階段速度v/(m/s)負(fù)載F/N履帶伸履帶縮 確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)(1) 液壓缸（伸縮油缸）的主要參數(shù)① 初選液壓缸的工作壓力工作壓力是確定執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要依據(jù)，它的大小影響執(zhí)行元件的尺寸和成本，乃至整個(gè)系統(tǒng)性能。工作壓力選得高，執(zhí)行元件和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，但對(duì)元件的強(qiáng)度、剛度及密封要求高，且要采用較高壓力的液壓泵；反之，如果工作壓力選得低，就會(huì)