【正文】 最大的力。 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。 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(chēng)，它包括工作負(fù)載，外摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載。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)。隨著工作級(jí)數(shù)變大，外伸缸筒直徑越來(lái)越小，工作油液壓力隨之升高，工作速度變快。 伸縮缸的外伸動(dòng) 作是逐級(jí)進(jìn)行的。 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。增壓液壓缸又稱(chēng)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。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(lái)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(zhǎng)的場(chǎng)合。 (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。 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。 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(chēng)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。操縱支腿時(shí)，通過(guò)位于泵車(chē)兩側(cè)的操縱手柄和電控按鈕進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。 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。手動(dòng)操縱一般用于緊急狀態(tài)，正常工作時(shí)，均通過(guò)有線遙控器的對(duì)應(yīng)按鈕對(duì)臂架進(jìn)行控制。 （ 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(chē)多路閥動(dòng)作時(shí)，臂架操縱無(wú)效）。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。 4) 比例多路閥 多路閥屬 于負(fù)載感應(yīng)閥。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(kāi)。限位回轉(zhuǎn)通過(guò)兩電磁閥卸荷限位，同時(shí)還有過(guò)載功能和限速功能。 3) 回轉(zhuǎn)限位閥 通過(guò)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(kāi)。 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(guò)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。 min1? 功率/KW 轉(zhuǎn)速/r m) 重量/kg 額定 最高 轉(zhuǎn)速/r 表 排量/mL 44m 泵車(chē)液壓系統(tǒng)采用的是變量泵 A7V005LRD5加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)。 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。當(dāng)真空壓力表超過(guò) 時(shí)，濾芯可能堵塞，應(yīng)及時(shí)清洗或更換。當(dāng)真空表超過(guò) ，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。馬達(dá)若在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)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(kāi)溢流。 當(dāng)手動(dòng)換向閥閥芯處于中位時(shí)，壓力油經(jīng)過(guò)回油過(guò)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(guò)濾作用。 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)。同時(shí)恒壓泵自動(dòng)降低排量，減少流量。 （ 2） 分 配與潤(rùn)滑泵驅(qū)動(dòng)回路 圖 分配與潤(rùn)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(guò)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(kāi)關(guān)，擴(kuò)散器，回油過(guò)濾器，散熱器，背壓閥組成。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(lái)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。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。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。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。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 。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(wú)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。 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(kāi)式回路。 （ 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(guò)濾器以及與之并聯(lián)的背壓閥組成。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(guò)預(yù)定的驅(qū)動(dòng)功率。泵送油缸活塞行程終點(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 。 本液壓系統(tǒng)原理圖 [13]如圖 ： 圖 ZLJ5281THB37 混凝土 泵車(chē)液壓原理圖 液壓系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明 液壓系統(tǒng)采用雙泵雙回路，泵送油路和分配油路獨(dú)立，互不干涉；雙信號(hào)液控?fù)Q向?qū)崿F(xiàn)了泵送與分配完美協(xié)調(diào)，進(jìn)而保障了混凝土泵的整體性能；新型分配緩沖專(zhuān)利技術(shù)，確保分配系統(tǒng)沖擊更小。對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。 大型設(shè)備的關(guān)鍵部位，要附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時(shí)能迅速更換，保證主要 部件 連續(xù)工作。提高系統(tǒng)的工作效率。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。 液壓系統(tǒng)圖 的繪制 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。 在本次設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵元器件均采用國(guó)際和國(guó)內(nèi)知名先進(jìn)品牌的各類(lèi)液壓、電氣元件、輔件和技術(shù)。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過(guò)濾器或其他型式的過(guò)濾器。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 （ 4）選擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。 另外還 有時(shí)間控制、壓力控制等。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制接續(xù)的動(dòng)作。 （ 3）制定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類(lèi)型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸 荷回路。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。 本系統(tǒng)采用變量泵調(diào)速，可以是手動(dòng)變量調(diào)速，也可以是壓力適應(yīng)變量調(diào)速。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。開(kāi)式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 節(jié)流調(diào)速一般采用開(kāi)式循環(huán)形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。此種調(diào)速回路 效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以 及二者的結(jié)合 —— 容積節(jié)流調(diào)速。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。/270176。/180176。 表 型號(hào) ZLJ5281THB 泵送系統(tǒng) 最大理論輸送量 m3/h 120/70 混凝土最大出口壓力 MPa 11/7 額定工作壓力 MPa 35 泵送頻率 min1 22 料斗容積 L 550 上料高度 mm 1540 液壓系統(tǒng)型式 閉式 /開(kāi)式 分配閥形式 S管閥 油缸缸徑 行程 mm Φ1302100 混凝土缸徑 行程 mm Φ2302100 液壓油冷卻 風(fēng)冷 推薦塌落度 cm 12~23 最大骨料尺寸 mm 40 臂架及結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)形式 374R 最大布料高度 m 最大布料半徑 m 最大布料深度 m 回轉(zhuǎn)角度 365176。流量取決于執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。 （ 1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； （ 2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； （ 3）液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； （ 4）各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； （ 5）對(duì)調(diào)整范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； （ 6）自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求； （ 7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； （ 8）對(duì)效率、成本等方面的要求。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)式程設(shè)計(jì)的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各式各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠，成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。因此可見(jiàn)其發(fā)展前景是非常光明的。 另外，近年來(lái)又在太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇宙環(huán)境模擬和高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車(chē)裝置等設(shè)施中，也采用了液壓技術(shù)。 液壓技術(shù)正在向高壓、高速、大流量、高效率、 低噪音，集成比方向發(fā)展；新的液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)字仿真。液壓傳動(dòng)在高效率的自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床組合機(jī)床，程控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上已經(jīng)成為重要的組成部分。 以氣體的工作介質(zhì)和氣壓傳動(dòng)，因工作壓力較低（一般在 1Mpa 以下），且有可壓縮性，所以傳遞動(dòng)力小，運(yùn)動(dòng)不如液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，但因空氣粘度小，阻力損失小，速度快、所應(yīng)靈敏，而適用于特殊環(huán)境下的傳動(dòng)。 我國(guó)的液壓技術(shù)從上世紀(jì)五十所代開(kāi)始應(yīng)用， 1952 年開(kāi)始試制油壓泵閥。上個(gè)世紀(jì)三十年代，各類(lèi)機(jī)床（車(chē)、銑、磨、鉆、鏜、拉等機(jī)床）才剛剛開(kāi)始采用液壓傳動(dòng)。機(jī)床上采用液壓傳動(dòng)，從十九世紀(jì)末德國(guó)制造液壓龍門(mén)铇床，美國(guó)制造液壓六角車(chē)床、液壓磨床算起，已經(jīng)有一百多年的歷史。 圖 攪拌裝置圖 2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的發(fā)展前景 液壓傳動(dòng) [2]的出現(xiàn)已經(jīng)有二、三百年的歷史。當(dāng)混凝土泵采用大排量 (30m3／ h)、近距離輸送時(shí)，攪拌液壓馬達(dá)用小流量、高轉(zhuǎn)速、小扭矩；當(dāng)混凝土泵采用小排量 (l5 m3／ h)、遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，液壓馬達(dá)用大流量、低轉(zhuǎn)速 、大扭矩。而機(jī)械減速的方式又有鏈傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)，以及齒輪傳動(dòng)。 攪拌軸傳動(dòng)裝置的形式有兩種，一種是液壓馬達(dá)通過(guò)機(jī)械減速后驅(qū)動(dòng)攪拌軸 。攪拌軸的正轉(zhuǎn)方向，從鏈輪端看應(yīng)當(dāng)是逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。它們安裝后，中間攪拌葉片同攪拌軸軸線平行，兩側(cè)攪拌葉片則同攪拌軸軸線成 450 角。 （ 6） 攪拌裝置 攪拌軸部件由攪拌軸、攪拌葉及攪拌葉座等組成。 2) 攪拌裝置對(duì)混凝土進(jìn)行二次攪拌，可以改善混凝土的可泵性。整個(gè)水系統(tǒng)容量約 100L。 2） 隔離作用 防止主油缸泄漏出來(lái)的液壓油進(jìn)入混凝土中而影響混凝土的質(zhì)量 。水箱上還有一個(gè)水標(biāo)尺，用來(lái)觀察水位，水箱底部 有放水口。 （ 4） 水箱 水箱是用鋼板焊成，既是儲(chǔ)水容器，又是主油缸與混凝土缸的支持連接件。 混凝土缸活塞是一個(gè)將耐磨橡膠與鋼制的活塞鑲片澆鑄成一整體的組合件。 圖 主油缸剖面圖 混凝土缸可用無(wú)縫鋼管制造。主油缸活塞桿伸入到混凝土缸內(nèi)，活塞桿前端裝有混凝土缸活塞 如 所示 。而處于排料工位的混凝土缸，則將混凝土抽回料斗中，同步完成吸排料動(dòng)作后，分配閥換向，開(kāi)始下一個(gè)吸排料過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)反抽的連續(xù)工作循環(huán)。以上情形為混凝土的正泵狀態(tài) (圖 )。當(dāng)左側(cè)混凝土缸活塞后移至行程終端時(shí)，觸發(fā)水箱中的換向裝置，兩主油缸油壓換向，分配閥油缸使分配閥與左側(cè)混凝土缸連接，該側(cè)混凝土缸活塞向前移動(dòng) ，將混凝土推入分配閥，同時(shí)，右側(cè)混凝土缸與料斗連通，并使該側(cè)混凝土缸活塞后移，將混凝土吸入混凝土缸。 泵送混凝土?xí)r，在主油缸和分配缸驅(qū)動(dòng)下，若左側(cè)混凝土缸與料斗連通，則右側(cè)混凝土缸與分