1、大噸位汽車起重機液壓系統(tǒng)的特點
汽車起重機液壓系統(tǒng)一般由上車和下車2個液壓系統(tǒng)組成。上車液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉、控制5個主回路組成。起升液壓系統(tǒng)的要求是:具有規(guī)定的提升能力和提升速度;工作平穩(wěn),尤其重物下降時,應能防止由于載荷的自重導致超速降落;微動性能好,防止載荷就位時發(fā)生沖擊。變幅液壓系統(tǒng)的要求是能帶負載變幅,變幅動作平穩(wěn)可靠;由于落臂時與負載運動方向一致,有自動增速的趨勢,要采取限速措施。吊臂伸縮液壓系統(tǒng)的要求是:吊臂作業(yè)時,伸縮液壓缸不能縮回,帶載回縮時,伸縮油缸不能超速縮回,所以也要有限速措施,設置平衡閥組成平衡回路。大噸位汽車起重機一般采用5節(jié)及以上伸縮臂,對于5節(jié)伸縮臂的伸縮液壓系統(tǒng),國內一般采用同步或順序加同步的伸縮方式,當采用2級油缸時,上下兩油缸實現內部溝通,一般采用插裝式平衡閥;對于具有5節(jié)以上伸縮臂的液壓系統(tǒng),多采用單缸插銷伸縮機構,這種伸縮機構自重輕,能大幅提高起重機的起重性能,能有效地控制整機的重量,通過采用多油口和多平衡閥的油路來提高伸縮的效率?;剞D液壓系統(tǒng)的要求是:回轉平穩(wěn),通過自由滑轉功能來實現吊重的自動對中,從而有效防止側載的產生。操縱、控制系統(tǒng)主要有3種形式:機械式操縱是汽車起重機最簡單、最廣泛使用的一種操縱方式;液控比例操縱系統(tǒng)使操作性能得到了很大的提高;而最有發(fā)展前途的還是電控比例操縱系統(tǒng),借助于計算機技術和可編程技術,汽車起重機將向智能化發(fā)展。
下車液壓系統(tǒng)主要是支腿油路,液壓支腿在起重機工作時,支承整機和外載荷重量,要求安全可靠,作業(yè)時不能發(fā)生支腿自縮現象。為了提高效率及整機調平需要,各支腿液壓缸既可同時伸縮又可單獨伸縮。
2、兩種液壓系統(tǒng)設計方案
2.1 負荷敏感手動比例控制液壓系統(tǒng)(見圖1)
該方案上車液壓系統(tǒng)采用負荷敏感手動比例控制系統(tǒng),主操縱閥為具有負載壓力補償功能的多路換向閥。這種多路閥內具有負載壓力檢測通道,經過內部梭閥相互連通,將負載壓力信號傳遞到壓力補償閥,壓力補償閥借助于調節(jié)彈簧使泵口與閥出口之間的預定壓降保持恒定,于是由閥芯位置決定的油液流量始終恒定流向出口,使執(zhí)行元件的運動速度保持不變,而與負載壓力無關。主泵采用定量齒輪泵,主卷揚采用雙泵合流,提高了提升速度。整個系統(tǒng)采用國產元件,成本降低,具有較高的性價比。
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| 圖1:負荷敏感手動比例控制液壓系統(tǒng)原理圖 |
2.2 電比例控制液壓系統(tǒng)(見圖2)
該方案上車液壓系統(tǒng)采用電比例控制的負載反饋多路換向閥控制系統(tǒng),主操縱閥為負載敏感式電比例多路換向閥。主泵為變量泵,當泵出口壓力與負載壓力之間的壓差產生變化時,通過負載反饋口來改變變量泵的配油盤傾角,從而改變泵的排量。采用恒功率變量泵控制方式,通過負載反饋使泵的壓力、流量自動調節(jié)到最佳,使控制性能和節(jié)能效果大為提高。采用電比例控制閥,先導閥手柄移動的角度與輸入電流成正比,主操縱閥的閥芯開口位移與先導閥輸入電流也成正比,所以整機具有良好的微動性。系統(tǒng)主要元件采用進口,具有較高的性能和可靠性。
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| 圖2:負荷敏感電比例控制液壓系統(tǒng)原理圖 |
3、液壓回路
上述2種液壓系統(tǒng)的基本回路及主要功能相似,因此下面以負荷敏感手動比例控制液壓系統(tǒng)為例,說明液壓回路的主要功能(見圖1)。
3.1 回轉油路
扳動上車操縱閥9的回轉聯到回轉位置,回轉馬達13兩工作口油路通過上車操縱閥9回轉聯與回油路溝通,該回轉油路具有自由滑轉功能,按下自由滑轉控制開關使回轉制動控制電磁閥球閥10通電,打開回轉制動器,回轉馬達13兩工作口油路通過上車操縱閥9的回轉聯與回油路溝通,使整個上車部分處于浮動狀態(tài),吊臂在鋼絲繩拉動下自動擺向重物的重心上方,從而保護吊臂不受側載??呻S時踩下回轉閥11解除自由回轉。
3.2 主、副起升油路
主、副起升機構采用內藏式定量馬達,體積小、轉矩大。主、副卷揚的制動器均為常閉式,當操縱控制主、副起升的手柄時,主油路壓力油通過上車操縱閥9進入主、副卷揚馬達24、22,同時電磁球閥10通電,控制油開啟卷揚制動器,進行正常的起升或下降動作。
當手柄回中位時,主油路壓力油從上車操縱閥9返回油箱1,處于卸荷狀態(tài),電磁閥球閥10斷電,使得卷揚制動器中的壓力油在制動彈簧的作用下通過泄油路回油箱1,制動器在彈簧的作用下處于制動狀態(tài)。
主、副起升油路中的起升平衡閥25、23可以有效防止重物在下放過程中產生失速現象,保證重物下降速度平穩(wěn)可靠,提高了安全性能。
3.3 變幅油路
變幅油缸20為雙作用液壓缸,變幅油缸上安裝有變幅平衡閥21,變幅油缸回縮時,只有當上腔液壓油達到一定壓力時,油缸下腔的油才能回油箱,實現變幅下落,從而保證變幅下落時起重臂的穩(wěn)定作業(yè)。
3.4 伸縮油路
伸縮回路有2個液壓缸
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