【文章內(nèi)容簡介】 泵進出油口方向，使泵送缸活塞運動方向改變，實現(xiàn)泵送油缸活塞交替前進后退。泵送油缸活塞行程終點裝有單向閥，當活塞運行到終點前，泵送油缸單向閥將活塞前后兩腔串通，防止活塞撞擊缸底，并對兩泵送油缸封閉腔進行補油 。 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速下不超過預定的驅動功率。壓力截流閥設定為 32MPa，當達到預先設定的壓力值時，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 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 16 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。 當電液換 向閥電磁鐵不通電時，滑閥處于中位，主泵輸出的液壓油經(jīng)過液控換向閥后直接流往散熱器或背壓閥回至郵箱，泵送油缸不動作。 當電液換向閥一個電磁鐵得電時，滑閥移動，主泵輸出的液壓油流入高低壓 切換閥再流入一個泵送油缸的有桿腔，推動活塞前進或者后退，另一泵送油缸的活塞則按照相反的方向運動，泵送油缸排出的液壓油經(jīng)散熱器后回郵箱，形成一個開式回路?；钊说筋^時，被安裝在水箱中的接近開關感應到，引起電磁換向閥另一個電磁鐵得電，電液換向閥換向，導致兩個泵送油缸活塞反向運動。泵送油缸活塞行程中點裝有但向閥，當活塞運行到終點時， 單向閥將油缸有桿腔和無桿腔連通，行成緩沖，防止撞缸，并對油缸封閉腔進行補油。 1) 泵送的高低壓切換 當兩主油缸兩無桿腔由高低壓切換閥連通時，此時屬于低壓泵送，要轉換為高壓泵送只要 旋轉高低壓轉換開關，此時高低壓轉換的電磁閥另一端得電，控制油進入高低壓切換閥的相反方向，此時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)電磁比例減壓閥邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 17 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推力 ,控制活塞推動搖臂，使得恒功率控制閥芯發(fā)生位移。一個可從外部調(diào)整的彈簧力作用在搖臂的另一側以確定恒功率設定值。如果共作壓力超過設定的彈簧力，則恒功率閥被搖臂操作，使泵朝零輸出擺動。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，達到輸出功率恒定的目的。 恒功率控制越權于液控變量控制，即低于功 率曲線時排量受液控壓力的調(diào)整。如果設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。 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，另一端由一個彈簧力來平衡，當液壓油的推力達到預定的彈簧力時，閥芯移動，時泵變量機構朝 Vgmin 擺回，壓力迅速下降。 壓力切斷功能越權于恒功率控制與液控變量控制，即在低于壓力切斷的預設壓力時，恒功率控制與液控變量控制起作用。 （ 2） 分配與潤滑泵驅動 回路 圖 分配與潤滑泵驅動回路 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 18 該 回路是一個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，擺動油缸，卸荷溢流閥，蓄能器，卸荷開關，擴散器，回油過濾器，散熱器，背壓閥組成。 當電液換向閥不通電時，閥芯處于中位，油路不通，恒壓泵泵出的油經(jīng)單向閥進入蓄能器，當蓄能器內(nèi)壓力達到卸荷溢流閥設定壓力時，卸荷溢流閥開啟，油回郵箱。同時恒壓泵自動降低排量，減少流量。 當電液換向閥一端電磁鐵得電時閥芯移動，一擺動油缸油路接通，蓄能器內(nèi)儲存的壓力油匯同恒壓泵泵出的油一起進入擺動油缸 ，推動 S 管分配閥擺動。 當電液換向閥另一端電磁鐵得電時，另一擺動油缸油路接通，推動 S 管分配閥向相反方向擺動。 （ 3） 攪拌冷卻液壓回路 圖 攪拌冷卻液壓回路 攪拌冷卻液壓回路是一個典型的速度控制回路，它由吸油過濾器，齒輪泵，手動換向閥，溢流閥，回油過濾器，以及散熱器組成。 當手動換向閥閥芯處于中位時，壓力油經(jīng)過回油過濾器，冷卻器直接流回郵箱，液壓馬達不轉；此時僅僅起到對郵箱中的液壓油進行冷卻和過濾作用。 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 當手動換向閥閥芯左移時，壓力油從右側進入 液壓馬達，馬達正轉，當換向閥閥芯右移時馬達反轉。馬達若在運轉過程中超負載，會停止不動，液壓油壓力會升高，當達到溢流閥設定值時，閥芯打開溢流。 （ 4） 吸油濾油器 [5] 過濾精度為 100μ。當真空表超過 ，或電發(fā)訊器報警時，濾芯可能堵塞，應及時清洗或更換。 （ 5） 回油濾油器 過濾精度為 20μ。當真空壓力表超過 時，濾芯可能堵塞，應及時清洗或更換。 （ 6） 泵車臂架部分液壓系統(tǒng) 主要液壓元件介紹 臂架部分液壓系統(tǒng)主要液壓元件由主油泵、平衡閥、回轉緩沖制動閥、 比例多路閥、液壓鎖等組成。 1) 主油泵 A7V005 A2F023 臂架液壓系統(tǒng)采用獨立的油泵供油。 37 米以下泵車臂架液壓系統(tǒng)一般采用的是定量泵 A2F023 加負載感應閥系統(tǒng)； 47m 泵車液壓系統(tǒng)采用的是變量泵A7V005DRS 加負載感應系統(tǒng)。 44m 泵車液壓系統(tǒng)采用的是變量泵 A7V005LRD5加負載感應閥系統(tǒng)。 2) 平衡閥 它裝于液壓油缸的進出油口，它的作用 油缸不運動時，起閉鎖作用，從而鎖定臂架的位置，防止臂架移動； 平衡閥帶有二次溢流功能，臂架振動過大閉鎖腔的油液 將溢流釋放，起到保護臂架的功能；二次溢流壓力出廠時已調(diào)定。 臂架向下運動時，起到限速作用，防止臂 架下滑和抖動。 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 20 圖 ZLJ5300THB12540 臂架系統(tǒng)液壓原理圖 3) 回轉限位閥 通過閥塊上的液控梭閥，工作時自動將回轉機構的常閉制動器打開。 360176。限位回轉通過兩電磁閥卸荷限位，同時還有過載功能和限速功能。 也有回轉限位閥是通過裝在轉臺上的微動開關使主閥溢流的。其中閥組上的液控梭閥，工作時自動將回轉機構的常閉制動器打開。同樣，還有過載功能和限速功能。 4) 比例多路閥 多路閥屬于負載感應閥。從原理圖我們可以知道多路閥有安全閥 （起壓 力保護和卸荷作用）、減壓閥（給出控制油）、負載感應閥（流量條節(jié)）的作用，可以較好的控邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 21 制執(zhí)行元件的動作（不取決于負載，可多個執(zhí)行元件同時獨立動作）。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)中也有一個很重要的液壓元件就是液壓鎖，它的具體結構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)高壓濾油器進入臂架多路閥，臂架回轉及每一節(jié)臂架的動作均有一操縱桿，另外加上一片支腿閥的選擇操縱桿（因為上下操縱均由一個泵供油，加上安全考慮，下車 多路閥動作時，臂架操縱無效） 。 當臂架需要工作（支腿已操縱完畢，油路已轉至上車）時，操縱多路閥的操縱桿，可以控制對應的臂架動作和臂架回轉。手動操縱一般用于緊急狀態(tài)，正常工作時，均通過有線遙控器的對應按鈕對臂架進行控制。 （ 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，必須先打開個支腿。操縱支腿時，通過位于 泵車兩側的操縱手柄和電控按鈕進行協(xié)調(diào)控制。 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 22 3 小臂 液壓 油缸的設計和計算 小臂液壓 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 : 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，但它們的工作臺移動范圍都是活塞有效行程的兩倍。 (3)差動油缸單桿活塞缸 在其左右兩腔都接通高壓油時稱為： “ 差動連接 ” 。 它只能實現(xiàn)一個方向的液壓傳動，反向運動要靠外力。若需要實現(xiàn)雙向運動，則必須成對使用。這種液壓缸中的柱塞和缸筒不接觸，運動時由缸蓋上的導向套來導向，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合。 (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動到終點時，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位置，再向右行時才又輸出高壓液體，為了克服這一缺點，可采用雙作用增壓缸， (2)伸縮缸。伸縮缸由兩個或多個活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿內(nèi)孔是后一級活塞缸的缸筒，伸出時可獲得很長的工作行程，縮回時可保持很小的結構尺寸，伸縮缸被廣泛用于起重運輸車輛上。 伸縮缸的外伸動作是逐級進行的。首先是最大直徑的缸筒以最低的油液壓 力開始外伸，當?shù)竭_行程終點后，稍小直徑的缸筒開始外伸，直徑最小的末級最后伸出。隨著工作級數(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。它由兩個柱塞缸和一套齒條傳動裝置組成，柱塞的移動經(jīng)齒輪齒條傳動裝置變成齒輪的傳動，用于實現(xiàn)工作部件的往復擺動或間歇進給運動。 根據(jù)泵車的工作需要小臂液壓缸應選用 缸 體固定的單桿式活塞缸 。 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 23 小臂 液壓缸承載力的計算 液壓缸承載力，是液壓缸承受所有外部載荷的總稱，它包括工作負載，外摩擦負載和慣性負載。 承載力按下式計算 [6]： PN=Pn+Pm+Pg () 式中 PN ? ? ? ? 液壓缸總承載力 (N) Pn ? ? ? ? 工作負載 (N) Pm? ? ? ? 外摩擦負載 (N) Pg? ? ? ? 液壓缸運動速度變化時產(chǎn)生的慣性負載 (N) 泵車臂架結構圖如下 ： 圖 臂架結構圖 四臂 工作負載的分析 舉 升 油缸下端與 三臂 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，從而使之適應不同的工作要求。 計算液壓缸負載力時 ,必須對液壓缸所處的工作狀況進行全面分析。首先正確地邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 24 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，作用在支承液壓軸線上的分力為最大，所以此時受力最大（圖 ）。 圖 查閱相關資料 [1]可知四臂處于水平狀態(tài)時舉升力與豎直方向成 30 度角，因此此時的作用力 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/COS300 ()式 中 G1－ 四臂 鉸接點右端即 四臂的 重量 (N) l1－舉升油缸作用力對鉸點的力臂 (m) l2－鉸接點右端即四臂的質心到鉸接點的水平距離 (m) 查閱相關資料 [1]，選取 G1=2500kg=25000N， l1=， l2= , 代入數(shù)據(jù)求得： F1 = G1l2/ l1 =262500N F0 = F1 / cos300 =303100N 邵陽學院畢業(yè)設計 (論文 ) 25 外摩擦負載的分析計算 外摩擦負載是指液壓缸在運動時所拖動的機構與導向或支撐件之間的摩擦力，泵車四臂油沒有外摩擦力。 慣性負載的分析 液壓缸和運動過程并不是勻速運動 ,它必須經(jīng)過啟動 ? 加速運動 ? 勻速運動 ? 減速運動 ? 制動這樣一個過程 ,在變速過程必然會產(chǎn)生慣性力 ,即慣性負載。