【正文】 CBQLF520/F520型雙聯(lián)齒輪泵，[20]。 （4）液壓泵選擇根據(jù)系統(tǒng)使用條件和參數(shù)要求，比較液壓泵的性能特點確定液壓泵的型號。因此。 選擇液壓泵的規(guī)格 （1）根據(jù)上述液壓馬達的參數(shù)，我們確定液壓系統(tǒng)工作壓力為20 MPa，最高壓力為25 MPa。液壓泵的結構形式有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。根據(jù)液壓挖掘機專用行走馬達的應用范圍和適用挖掘機噸位，我們確定選用GM04VA型行走馬達，[18]。馬達內(nèi)置安全閥、背壓閥，內(nèi)置停車制動器，并具有高低兩檔切換速度。第1章 主要元件的參數(shù)計算及其選型 選擇行走馬達裝置的行走用兩個低速大扭矩減速馬達驅(qū)動履帶系統(tǒng)的驅(qū)動輪來實現(xiàn)。連接在油口的溢流閥用做超載閥，當噴射力過大時，限制驅(qū)動收油器的各運動部件的繼續(xù)運動，避免對裝置造成破壞。在油缸的進出油口連接了單向節(jié)流閥和溢流閥。當收油器下行收油時，噴射油流對收油器產(chǎn)生向上的噴射力，有向后翻轉(zhuǎn)裝置的傾向，為了使裝置穩(wěn)定，設計了后支撐裝置。因此，收油器收油角度要求可調(diào)。由于電纜收放、運輸?shù)确矫娴囊蛩兀狙b置遙控距離為300m左右。 找管定位由于成品油輸送管道破損，汽油、煤油高速噴射，使得噴油口周圍形成易燃易爆環(huán)境。在馬達的進油口連接了溢流閥作為超載閥。利用此壓力切換行走液壓馬達的換向閥，使裝置實現(xiàn)低速行走。當兩馬達串聯(lián)連接時，馬達處于高速小扭矩運行狀態(tài)；當兩馬達并聯(lián)連接時，馬達處于低速大扭矩運行狀態(tài)。 高低兩速切換回路考慮到充分利用系統(tǒng)的功率，設計了高低速自動切換功能。當裝置下坡失速時，由于馬達轉(zhuǎn)速太快，液壓泵供油流量不能滿足馬達的流量需求，使得進油壓力過低，換向閥的彈簧力切斷回油路兩位兩通換向閥，馬達流出的回油只能通過節(jié)流閥返回油箱，使回油液壓阻力增大，流量減小，使裝置速度降低，最終達到限速的目的[16]。在液壓系統(tǒng)中，并聯(lián)的單向節(jié)流閥和液控換向閥用來完成此項功能。而液壓閥電磁鐵14通電，左馬達反轉(zhuǎn)；液壓閥電磁鐵15通電，右馬達正轉(zhuǎn)；實現(xiàn)泄漏控制裝置繞中心逆時針旋轉(zhuǎn)。我們可以通過左右兩路的三位四通電磁換向閥相互配合，使一路前進、另一路后退，實現(xiàn)就地旋轉(zhuǎn)。例如：當我們需要裝置繞左履帶轉(zhuǎn)彎時，使液壓閥電磁鐵114斷電，左馬達停止轉(zhuǎn)動；使電磁鐵15或16通電，電磁鐵15通電時，右馬達正轉(zhuǎn)，裝置繞左履帶向前逆時針轉(zhuǎn)彎；電磁鐵16通電時，右馬達反轉(zhuǎn)，裝置繞左履帶順時針向后轉(zhuǎn)彎。當裝置需要右轉(zhuǎn)彎時，右馬達供油回路的兩位兩通電磁換向閥的電磁鐵DT12通電，無阻力供油回路斷開，液壓油只能流經(jīng)與此電磁閥并聯(lián)的節(jié)流閥進入馬達，通過右驅(qū)動馬達減速實現(xiàn)裝置右轉(zhuǎn)彎。當裝置需要左轉(zhuǎn)彎時，左馬達供油回路中的兩位兩通電磁換向閥的電磁鐵DT11通電，無阻力供油回路斷開，液壓油只能流經(jīng)節(jié)流閥進入馬達，液壓阻力增大，一部分液壓油通過液壓泵出口的電磁卸荷溢流閥流回油箱。 行走過程中轉(zhuǎn)彎考慮到裝置在行走過程中，由于道路原因需要轉(zhuǎn)彎，我們在回路中分別設計了并聯(lián)的節(jié)流閥和兩位兩通電磁換向閥。 堵漏工程車液壓原理圖第1章 工程車功能的實現(xiàn)根據(jù)以上堵漏工程車的液壓原理圖，可實現(xiàn)工程車的以下功能： 直線行走考慮到裝置行走的控制方便，我們設計了雙液壓泵供油回路。 工程車液壓系統(tǒng)原理圖根據(jù)以上對液壓挖掘機液壓系統(tǒng)基本回路的分析和工程車的實際要求，現(xiàn)把液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)改裝成輸油管道堵漏工程車的液壓系統(tǒng)，[14]。 閉鎖回路 再生回路 再生回路 動臂下降時，由于重力作用回事降落速度太快而發(fā)生危險，動臂缸上腔可能產(chǎn)生吸空，為了解決這一問題，目前采用了再生回路，動臂下降時，油泵的油經(jīng)單向閥通過動臂操縱閥進入動臂油缸上腔，那么從動臂油缸下腔排除的油需經(jīng)節(jié)流孔回油箱，提高了回油壓力，使得液壓油能通過補油單向閥供給動臂缸上腔。二位二通發(fā)在彈簧力的作用下處于關閉位置，此時動臂油缸下腔壓力油通過閥芯內(nèi)鉆孔通向插裝閥上端，將插裝閥壓緊在閥座上，阻止油腔下腔的油從B至A，起閉鎖支撐作用。當行走馬達超速運轉(zhuǎn)時，進油供應不足，控制油路壓力降低，壓力閥在彈簧力的作用下右移，回油通道變小或關閉，行走馬達減速或制動，這樣保證了液壓挖掘機下坡運行的安全[11]。 行走限速回路是利用限速發(fā)控制通道的大小，以限制行走馬達的速度，它由壓力閥3，單向閥7和安全閥9等組成。 行走限速回路 履帶式液壓挖掘機下坡行駛時因自重加速，可能導致超速流坡事故，且行走馬達易發(fā)生吸空現(xiàn)象甚至損壞。（C）所示，為了防止動臂因自重下降度太快而發(fā)生危險，其液壓缸大腔的油路上安裝有單向閥和節(jié)流閥組成的單向節(jié)流閥。回油截流后的油液雖然發(fā)熱，但進入油箱，不會影響執(zhí)行元件的密封效果，而且回油無阻尼，速度比較穩(wěn)定。反之，隨著負載減小，通過節(jié)流閥進入液壓缸的流量增大，加快了活塞的移動速度，液流量也相應的減少。 節(jié)流回路 (A)為進油節(jié)流調(diào)速，節(jié)流閥安裝在高壓路上，液壓泵1與節(jié)流閥串聯(lián)，節(jié)流閥之前安裝有溢流閥2，壓力油經(jīng)節(jié)流閥和換向閥4進入液壓缸5的大腔使活塞右移。這種調(diào)速方式簡單，能夠獲得穩(wěn)定的低速，缺點是功率損失較大，效率低，溫升大，系統(tǒng)易發(fā)熱，作業(yè)速度受負載變化較大。上述回轉(zhuǎn)回路中的緩沖（限壓）閥實際起制動的作用，換向閥1中位時回轉(zhuǎn)馬達兩腔油路截斷，只要油路低于壓力閥的調(diào)定壓力時，回轉(zhuǎn)馬達即被制動，其最大制動力矩由限壓閥決定[9]。當回轉(zhuǎn)機構制動，停止或是反轉(zhuǎn)時，高壓腔的油經(jīng)過緩沖閥直接進入低壓腔，減少液壓沖擊。當回轉(zhuǎn)馬達突然停止轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動時，高壓油路Ⅱ的壓力油經(jīng)緩沖閥3泄回油箱，低壓油路Ⅰ則由補油回路經(jīng)單向閥4進行補油，從而消除了液壓沖擊。[8]。液壓沖擊會使整個液壓系統(tǒng) 限壓回路和液壓元件產(chǎn)生振動和噪音，甚至破壞。液壓挖掘機執(zhí)行元件的進油和回油路上常成對地并聯(lián)有限壓閥，限制液壓馬達、液壓缸在閉鎖狀態(tài)下的最大閉鎖壓力，超過此壓力時限壓閥打開，卸載保護了液壓元件和管路免受損壞，這種限壓閥（）實際上其了卸荷閥的的作用。 限壓回路限壓回路用來限制壓力，使其不超過某一調(diào)定值。基本回路是有一個或幾個液壓元件組成、能夠完成特定的單一功能的典型回路，它是液壓系統(tǒng)的組成單元。 液壓系統(tǒng)回路示意圖第1章 液壓系統(tǒng)原理圖的制定，結合本工程車的具體功能，設計工程車的液壓原理圖[6]。該主液壓系統(tǒng)分為上車和下車兩部分液壓系統(tǒng)，上車部分主要包括回轉(zhuǎn)裝置和工作裝置；下車部分包括行走裝置和支腿液壓缸[5]。選擇防暴型部件，或是設置防暴裝置。收油器下端設有回收檐，減少反射回來的油流的速度和泄漏油的霧化，降低收油器的振動。 噴射控制和漏油回收功能利用流體噴射形成的動能把流體導流到指定位置。人工遠程控制該裝置行走到漏油油管附近后，裝置停止行走并剎車制動。當液壓系統(tǒng)停止供油，或由于故障液壓系統(tǒng)不能供油時，液壓馬達自動剎車，保證裝置安全。 （6）裝置行走剎車功能 裝置要求能夠上下坡道，在堵漏工作進行時，要求裝置必須能夠可靠的制動，車體確保嚴格不動，保證后續(xù)工作準確可靠的進行。 （5）高低兩速切換功能考慮到充分利用系統(tǒng)的功率，應設計高低速自動切換功能。通過分別控制兩臺液壓馬達液壓油的流量，可實現(xiàn)此功能。 （3）爬坡行走功能因為裝置的使用環(huán)境包括山路，有上下坡道，要求爬坡角度為25186。 （2）裝置轉(zhuǎn)彎功能 考慮到裝置在行走過程中，由于道路原因需要轉(zhuǎn)彎，需設計行走中轉(zhuǎn)彎功能；當裝置在行走過程中由于道路原因，或找管定位過程中，需要裝置拐急彎時，需設計繞履帶轉(zhuǎn)彎的功能；當裝置接近泄漏油噴射口，需要就地調(diào)整裝置的方位角度時，有時需要繞裝置中心就地旋轉(zhuǎn)。堵漏工程車在預工作時，動作比較復雜，主要機構需要經(jīng)常啟動、制動、換向，沖擊和振動非常頻繁，溫度和環(huán)境變化大，因此該工程車液壓系統(tǒng)應滿足如下要求。第1章 設計分析 工程車的設計要求按照堵漏工程車的工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置及其它裝置的工作及傳動需要，把各種液壓泵、液壓馬達、液壓閥等液壓元件用液壓油管有順序有規(guī)律地連接在一起就可以組成一個堵漏工程車的液壓系統(tǒng)。其基本思路是：（1）討論所設計工程車所滿足的基本要求，即技術要求和功能要求 （2）參照挖掘機的液壓系統(tǒng)原理圖，初定都漏工程車的液壓原理圖 （3）分析初定的原理圖，討論所選的液壓系統(tǒng)能否滿足要求 （4）選擇并計算基本的液壓元件和液壓輔助元件 （5）驗證所選的液壓元件是否滿足設計要求 （6）得出結論。液壓傳動易于實現(xiàn)自動化；液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護；由于液壓元件已實現(xiàn)標準化，系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設計，制造，使用和推廣都比較方便。液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設計是該工程車輛設計的關鍵環(huán)節(jié)之一，采用液壓驅(qū)動有諸多優(yōu)點：在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動力；液壓裝置工作比較平穩(wěn)，可方便在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調(diào)速。本說明書詳細闡述了“成品油管道堵漏工程車——液壓驅(qū)動系統(tǒng)”的設計過程。 本課題設計了“成品油管道堵漏工程車——液壓驅(qū)動系統(tǒng)”，以完成成品油管道泄漏的堵漏工作。該工程車應用后，可以遠程遙控進行管道漏點的找管定位，對漏油進行簡單回收，減少成油品的泄漏量或者是損失量，有效控制噴射油液霧化，降低次生災害發(fā)生的可能性，減少泄漏對環(huán)境的污染，為后續(xù)維護搶修人員實施搶修提供更安全的工作環(huán)境。本課題根據(jù)我國成品油管道泄漏發(fā)生的這一實際情況，進行了“履帶行走式油管堵漏工程車—液壓驅(qū)動系統(tǒng)”的設計。 論文研究的目的與意義在我國，輸油管道多埋于地下，泄漏發(fā)生時，其產(chǎn)生的高壓噴射沖出地面，在泄漏周圍環(huán)境中形成大范圍的噴射油液霧化，造成極度危險的環(huán)境空間。耐高壓直流比例電磁鐵除了具有一般電液比例閥的優(yōu)點，還具有較大的功率重量比，可以輸出較大的位移和力，不僅可用來推動比例先導閥，還可以直接驅(qū)動主閥。由于比例閥實現(xiàn)了用經(jīng)過放大器放大的電信號對液體壓力、流量和流向的控制，構成自動控制系統(tǒng)，即可開環(huán)控制，也可閉環(huán)控制；因其能連續(xù)地、按比例地對壓力和流量進行控制，控制方便且可避免壓力和流量有級切換時的沖擊；抗污染性能優(yōu)于伺服閥，制造比伺服閥簡單，價格低于伺服閥，但高于普通液壓閥；一個比例閥可兼有幾個普通液壓閥的功能，可簡化回路，減少閥的數(shù)量，提高可靠性。 （3）比例電磁鐵的吸力在有效行程內(nèi)和線圈中的電流成正比。 （2），曲線大體上呈水平的平行線，這個區(qū)段的曲線可作為工作區(qū)段曲線。圖中靜坐標是比例電磁鐵的吸力F，橫坐標是銜鐵的行程S。銜鐵上受的電磁力和閥上的或電磁鐵上的彈簧力平衡，電磁鐵輸出位移。 比例閥實現(xiàn)連續(xù)控制的核心是采用了比例電磁鐵，電磁鐵是一種通電后使鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生電磁吸力，把電能轉(zhuǎn)換成機械能的電器元件。電磁鐵接收輸入的電信號，連續(xù)地或按比例地轉(zhuǎn)換成力或位移。 電液比例控制技術[3] 電液比例控制閥簡稱比例閥，其結構特點是由比例電磁鐵與液壓控制閥兩部分組成。在實際挖掘作業(yè)中，由于土質(zhì)情況、挖掘面條件及挖掘液壓系統(tǒng)的不同，三種液壓缸在挖掘循環(huán)中的動作配合可以是多樣的、隨機的。液壓挖掘機采用連桿機構原理，各部分的運動通過液壓缸的伸縮來實現(xiàn)。 液壓控制技術 本堵漏工程車以挖掘機為基礎，采用三組液壓缸，工作裝置具有三個自由度，鏟斗可實現(xiàn)有限的平面轉(zhuǎn)動，加上液壓馬達驅(qū)動回轉(zhuǎn)運動，使鏟斗 大到有限空間，再通過行走馬達驅(qū)動行走（移位），使挖掘空間可沿水平方向得到間歇地擴大，從而滿足挖掘作業(yè)的要求。發(fā)射器則將電視圖像信號通過天線發(fā)送到遠方的操作員?？刂婆_包括圖像及聲音接收器，為處理輸入信號所需要的譯碼裝置、控制裝置和編碼裝置。工程車輛上的所有執(zhí)行裝置全部采用電信號控制，在遙控操作時，操作者雖然從駕駛室中解脫了出來，但仍需要像常規(guī)操作那樣控制各關節(jié)點。搶險工程車是在各種危 無線遙控工程車險及惡劣環(huán)境下從事危險作業(yè)、搶險救災、垃圾清理和化學災害處理等工作，其要求人員遠離事故現(xiàn)場，所以就要開發(fā)遙控的搶險工程車，本論文設計的堵漏工程車也不例外。后引進日本小松制作所的PC系列挖掘機制造技術，使我國挖掘機的技術上升到一個新水平。由于國家經(jīng)濟建設的需要，后又發(fā)展10余家廠生產(chǎn)，到1966年12年間全國共生產(chǎn)了機械式挖掘機3000余臺。所以國外的搶險工程車基本上就是以純遙控為主的，而且技術先進，動作靈敏、準確。繼完成提高整機可靠性任務之后，技術發(fā)展的重點在于增加產(chǎn)品的電子信息技術含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。例如，美國馬利昂公司生產(chǎn)的斗容量50100m3挖掘機；BE（布比賽魯斯伊利）公司生產(chǎn)的斗容量107m3的挖掘機，是世界上目前最大的挖掘機。第三次是控制技術的廣泛應用，使液壓挖掘機的控制系統(tǒng)日益完善，并向著自動化、智能化方向發(fā)展?？v觀挖掘機發(fā)展史，在技術上大致經(jīng)歷了三次飛躍，第一次是柴油機的出現(xiàn)，使挖掘機有了較理想的動力裝置。因此成品油管道堵漏工程車，即成為這一重要研究課題的初步嘗試。其作業(yè)的危險性高，并且操作時要求管道降低管道壓力，在低點修補時還需要排出高點管道中大量的油品，從而增加了整個搶修的時間，同時，也會引起油品泄漏量的增加，加大了發(fā)生重大事故的可能性。堵漏作為管道搶修的關鍵步驟，其技術的發(fā)展直接關系到泄漏事故發(fā)生后所造成的危害程度。因腐蝕導致的原油泄漏、停工停產(chǎn)、人身傷亡及環(huán)境污染給相關企業(yè)帶來了巨大的損失，同時各種人為管道破壞、違章占壓管道、違章施工作也是造成管道泄漏事故的重要原因。它的建成以及對其不斷的維護與檢修對國家經(jīng)濟增長、國防安全、綜合國力的增強，都具有重要意義。因輸油管道相比于其它運輸方式具有眾多的優(yōu)點：可承受多種外力的作用，包括本身的重量、流體作用在管端的推力、風雪載荷、土壤壓力、熱脹冷縮引起的熱應力、振動載荷和地震災害等，同時也降低了成本，提高了輸油效率。同時堵漏方法及堵漏時間的長短直接關系到泄漏發(fā)生的經(jīng)濟損失，財產(chǎn)安全，環(huán)境污染等。現(xiàn)象發(fā)生后易造成二次災難，產(chǎn)生更大的