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 随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,近年来大中型工程机械需求量和保有量连续快速增长。在众多的工程机械中,特别是进口设备中,采用液压传动和全液压驱动十分普遍,如隧道掘进机、盾构、大吨的运梁车、吊车、升降台车,以及摊铺机挖掘机推土机等,液压闭式回路能砂低、结构紧凑并容易实现无级变速,在工程机械行走系统中得到了广泛的应用。但也开式回路相比,闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。下面结合我们开的100t平板运输车的液压驱动系统,分析闭式回路的技术要求及安装、调试、维护的特点。 

    较长1为100t平板运输车的液压驱动系统原理图,系统包括比例变量泵、比例变量马达、冲洗阀和油箱、散热器总成四个部分。 

    首先根据负载大小,通过调节比例阀17的电流,设定马达16的排量,一般可以设定为空载、重载、爬坡三挡,分别对应马达1/4排量、半排量、全排量;然后通过调节比例阀1的电流改变主泵3的排量,因发动机的转速基本恒定(1800r/min),所以可以直接改变系统流量,即达到改变车速度的目的。补油泵4通过滤清器2和单向阀9(或12),将低压油补入主回路,并同时向控制回路供油。主回路多余的油通过冲洗阀低压溢流经散热器14流回油箱。当出现瞬时超载时,高压油经溢流阀7(或11)溢流到补油回路。当出现严重超载时,高压油经溢流阀7(或11)溢流到补油回路。当出现严重超载时(比如车轮卡死),顺序阀6(或10)打开,高压油迅速将主泵3的排量减小,同时由于节流阀8(或13)的压降,溢流阀7(或11)开启,从而使主回路压力快速降低。 

    2 100t平板运输车行走系统要求 (1)主要性能参数 载重量:1000kN;重载车速:3km/h; 空载车速:12km/h;最大爬坡角:6度 (2)功率匹配 必须处理好发动机转速、车速、系统工作压力之间的匹配关系,当发动机转速基本恒定时(1800r/min),车速取决于泵与马达的排量比。在该系统中,通过脚踏电位计,可以调节泵的排量,通过监测系统的工作压力,可以修正马达的排量,当压力过高时,调大马达的排量,降低车速;反之,当压力过低时,减小马达的排量,提高车速;也可以通过降低发动机转速,保持车速不变,但可以降低功耗。 (3)解决差速问题 当车辆转弯时,处于不同转弯半径上的驱动轮马达需要不同的流量,否则不可能实现同步转弯。该系统将8个驱动马达并联,工作时随机分配流量,彻底解决差速问题。 (4)解决差力问题 差力问题也是附着力问题,当附着力分配不均时,受力不足的车轮会打滑,受力过大的车轮可能因过载而爆胎。在该系统中,第一,将悬挂液压缸(负责调节车轮高度)分成3组,实现3点支撑,使车身不会出现失稳现象;第二,每一组悬挂液压缸采用并联连接,实现组内均匀承载;第三,通过速度传感器监测每个驱动马达的转速,当觉某个马达转速过高(打滑)时,立刻将该马达的排量置零,从而使其变为自由轮(随动轮),达到防滑的目的。 

    3液压元件选型及参数设定 设计时首先根据负载大小,选择合适的系统工作压力和马达排量,既可以选择高速马达加轮减速器(调速范围大,价格较低)。若单个马达难以满足驱动力要求,可以选择多组马达并联驱动,在100t 平板运输车中,我们使用了8个排量为28.1cm3/r 的高速马达(加降速比为38.6:1的轮边减速器)并联驱动。其次,根据车速要求,选择主泵3的排量。也可以采用多泵并联供油方案。在本例中,我们就是使用了2台泵并联供油。补油泵4的排量可按主泵3排量的10%-30%选取,其主要作用是弥补主回路(变量泵到变理马达之间)的泄漏。选择过大的补油泵或过高的补油压力都会导致油温升高。本例中,补油泵排量为20cm3/r。冲洗阀15的作用是将主回路中多余的油溢流出去,并起到循环更新主回路里的油介质的目的。一般行走机械为了减小自重或受空间位置所限,其液压油箱容积较小,通常需要在回油路加散热器。在泵装置里共有5个调压阀(3个溢流阀和2个顺序阀),阀5设计补油压力,阀7设定主回路工作压。阀6为主回路卸荷阀,当超载时,能迅速打开,使主泵排量回零,起到快速卸荷的作用,其庙宇压力要比阀7高0.5-1MPa。阀10和阀11的作用分别与阀6、阀7相同。为保证冲洗阀能正常荼,其溢流压力要比阀5阀0.2-0.5MPa。在本例中,各溢流阀压力分别庙宇阀5为2.4MPa。阀6=10为32.5MPa。 

    在闭式回路中因不存在节流损失,系统温升的主要原因是高压溢流和泄漏。因此,冷却器的冷却功率庆按补油功耗计算。本例采用的是2kW风冷式冷却器。 

    4安装调式要点 在设计闭式回路的液压系统时,应尽量选用管式连接,避免使用液压集成块,因为闭式回路的工作压力一般较高。"

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