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            QAY25全地面起重機液壓系統優化設計

            時間:2022-03-06來源:起重機廠家瀏覽次數:

                 QAY25噸全地面起重機是徐州重型機械廠引進國外先進技術,并結合我廠汽車起重機成熟的先進技術經驗,最新研制開發設計的一種新產品,該產品已經通過國家級鑒定,在國內、外同行中已引起很大反響,標志著中國起重機的研發制造水平又邁上了一個新臺階。本產品液壓系統設計具有很多優點;采用液壓先導比例控制技術,開式變量泵定量馬達系統,采用LRDS恒功率控制泵及液壓比例、負載敏感控制閥;具有全橋轉向、油氣懸掛功能等特點。液壓元件采用國際化配套,具有國外知名品牌,系統設計及元件選型具有高起點、高品位、高性能等優點。

             
                一、動力元件
             
                動力元件為三聯泵,1號泵為斜盤式柱塞泵,提供主起升,副起升,變幅,伸縮所需要的動力,采用LRDS帶壓力切斷和負載傳感閥的恒功率控制變量泵。恒功率控制調節工作壓力及泵的輸出流量,以致在大負載或復合動作時不超過預定的驅動功率,避免發動機熄火。壓力切斷即恒壓控制,當達到預先設定的壓力值時,它使泵向小排量擺回,此功能優先于恒功率控制;負載傳感閥是個流量控制閥,它根據比例換向閥前后壓差來工作以調節泵的流量,使之適應執行元件的需要。恒功率控制和壓力切斷優先于負載傳感閥。采用這種控制方式,使泵控品質和節能效果大為提高;2號泵為齒輪泵,供回轉和下車支腿、懸掛、轉向系統;3號泵采用小排量齒輪泵,為先導控制提供動力油源,通過先導手柄的操作來控制主閥芯的位移,從而實現起重作業的各種動作,這種單獨為先導供油的控制方式,避免了主油路壓力、流量的不穩定所造成的干擾。
             
                二、控制元件
             
                主閥(見圖一):控制起重作業的主起升,副起升,變幅和伸縮,采用LV負載敏感、液壓比例控制閥。在起重作業過程中,負載壓力通過主閥反饋口XL反饋到泵上,當泵出口壓力與負載壓力之間的壓差增大或減小時,泵的擺角減小或增大,使泵的流量減小或增大,從而保持換向閥前后壓差不變,使起重速度不受負載影響而保持恒定;換向閥閥芯的位移能根據先導閥的壓力信號進行比例變化,從而能有效地控制各執行機構的動作。伸縮和變幅兩個動作所需要的A、V口不同流量在閥內部就已經解決,不需要在外部增加流量調節閥,并且可以根據實際情況對壓力進行重新調節。主閥內設有主溢流閥和次級溢流閥,主溢流閥控制整個系統的最高壓力,每片閥中的次級溢流閥,用于保護各執行元件和管路不受過高壓力損害。
             
                回轉閥:控制起重作業的回轉動作,回轉主閥為液控比例換向閥,實際壓力,流量與負載有關,負載無動作時,低壓卸荷。而且,回轉還具有自由滑轉、回轉緩沖性能,使起重機在起動和制動時都比較平穩?;剞D緩沖閥內設有自由滑轉電磁閥,其作用是:在起吊重物過程中,特別是當重物將要離開地面時,吊臂會受到側向拉力,為防止吊臂彎曲或折斷,這時可按下自由滑轉控制開關,使得回轉制動控制電磁閥和自由滑轉電磁閥同時有電,將回轉馬達兩工作口油路溝通,同時回轉制動器也被打開,這樣整個上車部分就處于浮動狀態,吊臂在鋼絲繩拉動下自動擺向重物的重心上方,從而保護了吊臂。
             
                控制閥:采用一種邏輯集成控制裝置,在集成單元里采用螺紋插裝式邏輯梭閥、單向閥、電磁閥,通過邏輯順序關系,實現對液壓系統的變量泵、液控比例換向閥、定量馬達等液壓元件的控制和工作裝置的安全保護控制,達到主機所要求的性能。該裝置不僅簡化了繁瑣邏輯操縱過程和程序,而且縮小安裝空間,減少由管路連接造成泄漏和管道振動等引起的故障。提高了系統的可靠性,簡化了操作過程??刂崎y內還設有三圈保護、安全卸荷電磁閥等保護裝置,當主、副卷揚卷筒上的鋼絲繩少于三圈時,三圈保護電磁閥有電,鋼絲繩無法繼續下放;安全卸荷電磁閥受力矩限制器控制,當負載力矩達到或超過設計值時,電磁閥有電,所有使力矩增大的動作均不能工作。
             
                先導閥:用兩個比例減壓式先導閥去控制液控比例多路換向閥和液控比例回轉換向閥,由于先導手柄的輸出壓力與擺角成正比,換向閥閥芯的位移與先導閥的輸出壓力成正比,所以起重作業的各種動作與先導手柄的操作角度成正比,操作者可通過操縱先導手柄的移動方向和位移大小來控制各執行機構的運動方向及運動速度,只要手柄輕輕一動,就能實現起重作業的各種動作,操作不僅靈活方便,舒適自如,使勞動強度大大降低,而且布置美觀大方,深受用戶的歡迎和喜愛。
             
                三、執行元件
             
                起升馬達、回轉馬達均為定量馬達,當壓力不變時,能提供恒定的輸出扭矩,保證起重平穩性。起升馬達和平衡閥做為一體,使管路連接變得簡單,減少了由管路連接造成的泄漏和管道振動。為保護馬達,防止馬達因過載(沖擊)而損壞,起升馬達內裝有過載保護安全閥。起升平衡閥采用BVD進口平衡閥,主油路壓力油則通過起升平衡閥內的梭閥經減壓閥減壓后開啟起升制動器,從而進行正常的起升或下降動作。起升平衡閥利用主油路工作壓力作為反饋壓力,控制制動器的制動力矩起到安全保護作用,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可靠,提高了安全性能,從而可以避免打夯和微動性差(抖動)等現象。(見圖二)
             
                變幅油路根據重力下降的原理,采用先導操縱式平衡閥,使吊臂下落的速度完全由先導比例減壓閥來無級控制,落臂時平穩可靠,而與負載無關。伸縮油缸活塞桿的頭部裝有插裝式平衡閥,控制吊臂回縮過程的平穩性,結構緊湊,安裝方便。
             
                另外,本產品還具有油氣懸掛功能,利用懸掛油缸支撐車體和蓄能器的吸收沖擊原理,比傳統的鋼板彈簧具有更優越的減振性能;同時,當車輛行駛在不平路面時,車架具有自動調平功能,不僅保證車身的水平,而且減少了振動,提高了車輛的行駛平順性,使駕駛員感到操作更舒適,減輕了疲勞;當車輛涉淺水或涵洞時,該機還具備車身升降功能,比普通車輛有更優良的通過性。
             
                全地面起重機液壓系統設計在國內處于領先地位,不僅具有很好的微動性能,省時省力等優點,而且在一些具體細節設計方面還有許多優越性能。它的試制成功,體現了前期的設計思想與設計水平,體現了液壓系統設計、元件選型以及液壓元件匹配的合理性。這一產品的試制成功,使全地面起重機產品的研發設計進入了一種新的領域,同時也為我們今后的新品設計和開發打下了堅實的基礎。(end)

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