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    橋星減速機

    淺談:剪叉式升降臺節能液壓系統設計

    時間:2012-03-06 11:19 作者:橋星減速機 點擊:

      剪叉式升降臺是在煤礦建設、礦井維護及煤炭運輸中應用較多的一種起重運輸機械.它主要由載重乎臺、螫叉式支撐拇件、基座和液壓系統等組成,工作時靠液壓油缸輸出的液壓力驅動剪叉桿件和工作平臺上并,由渡透系統實現各種控制和保護。在升降臺攜帶重物升起時.由液壓油缸向其提供驅動力,液壓瓤輸墨鏡量,把滾囂麓(稅械能)轉變成重力勢能:而在升降臺攜帶著重物下降時,重力勢能將被釋放潦來。這種重力勢能如果不琵衣效建回收利用,則會造成能量的浪費。若在機器的液壓系統中設置儲能裝置.就可以把升降臺下降過程中釋放出的重力勢能儲存起來。并在上升時將其轉變成液壓能,重新加以利用,減少能量的消耗,提高液壓系統的效率。
    液壓系統設計和分析
      系統要能實現升降臺的上井、下降、調速、停留、過載保護和能蹩回收等功能。并愛求結構簡單、效率海、運行平穩、工作霹靠,據就設計的液壓系統見圖1。系統采用蓄能器回收勢能,為減少由方向閥的內部澄漏所導致的升降臺緩浸下沉.采用了密封性好的二位三通球閥控制油缸的運動方向。采用蓄能器回收勢能,其原理為:在升降臺下降過程中,升降油缸無桿腔巾因重力作用而產生的壓力油液被排入蓄能器,將機械勢能轉換成液壓能.并儲存在蓄熊器中;在勢降臺再次上升過稷中,蓄能器向液壓泵供油(相當于在系統中設置了壓力油箱),減小了濺泵進、出油麓的壓力差。使再次上升過程中油泵消耗的電動機功率減少.達到節能的目的。因升降視只在垂直方向運動.其下降可借助重力實現,為簡化油缸結構、降低制造成本,采用了單作用缸,兩缸并聯;油缸的運動方向渤方向閥lO控制;為提高兩油缸的同步精度。
      采用了由分漉一集流閥組成的同步回路;為實現快速下降,設置了二位二通闋7:為使泵的輸出流量秘洼教掰需要的流量朝適應,以提高系統的效率,采用了由限壓式變量葉笄泵程節流闋組成的容積一節流漩速圈路:油泵的輸出壓力由負載決定,溢流閥4是做系統   閥用,溢流閥9弼以限制蓄能器的高壓力;單向閥6用來在升降臺升高到高位置時。油泵關閉后,封閉升降油缸的無桿黢,使升降臺熊較長時間停留在工作位爨;單融閥16(作背征閥明),用以使蓄能器內保持   的低壓力,滿足正常工作的需要。綜合以上考慮設計了液壓系統,理對液壓系統的工作過程和原理進行分析:力油,啟動后,泵3綴單向闋l、濾油器2扶油箱吸油,再經節流閥5、單向閥6、二位三通閥10右位和分流一集流閥ll進入升降油敬的無桿腔,使活塞枰律崮,驅動剪叉稈,推動秀降臺上舞,升降螽運動速度的大小可由節流閥5控制。停圈在升降臺上升到預定位置后,使油泵銻萄。滾壓短無拇夔醫舞降鴦塞重產生酶垂力油被單向閥6可靠封閉,升降臺能可靠停留在預定位置.下降將二位三通闐lO孛的漱磁鐵l¥A通電,將其切換到左位,油缸無桿腔的油液經分流一集流閥11和單向閥8進入蓄能器14。將壓力液體儲存在蓄熊器中。蠡l予蓄能器審液體的耀力,隨著逐漸被充滿而上升。對升降臺下降超到制動作用。使升降臺的下降速度平穩:又由于液壓泵3的出口被封閉,單向閩16雖然可以抒舞,泵也不能作馬達工況運轉麗吸入液簇漓;單商閥l在我囂寸由于其上腔的壓力犬于下腔也處于關閉狀態,使得升降臺下降時,液壓缸無桿腔所排出的液壓油將不能進入濁籍,兩是進入蓄麓器l毒,將渡蓬能褚存惹采.
      快速下降在遇到緊急情況需快速下降時,可接通電磁鐵lYA和2YA.使油缸無桿腔的油液經分流一集漉闋l二位三通閿lO左位黥二位二通閥7的左位接通鑭箱,消除闡油阻力,升降臺實現快速下降。單向閥8可防止鬻能器中的油液在此時經二位二通閥7濾圃油箱,使其痰仍然儲存毫   的壓力油。
      再次上升使二位三通換向閥10中的電磁鐵lYA失電。液殛泵3從蓄能器中吸取蠢   壓力的涵液(此對孳商閥l在蓄畿器內壓力油的作用下處于關閉狀態),再經節流閥5、單向閥6、二位三遇閥lO和分流一集流閥ll進人升降油缸的無桿臟,使活塞耔镩凄,驅動剪叉桿上舞,迸謠雄動舟降螽上升,升降臺的運動速度由節流閥5控制。由于液壓泵3吸入的是有   壓力的油液。進出口的壓蓑減小,贊瀵耗懿毫動機功率將會減少。從藹實瓚節能,提高了能量的利用效率。若升降臺再次上升的高度大于初次上升高度或由于澄漏等愿因使蓄麓器l碡孛所儲存戇油液量不足,液壓泵3將通過單向閥l從油箱吸油。
    2主要技術參數的選取
    (1)油缸行稷由升降機的結構原理及幾何運動分析可得到油缸行程S=|2藏流式中m——油缸安裝位鬣到支撐桿近端距離和支撐桿長的比值:聞的距離,mm;n——支撐桿層數。
    (2)蓄能器壓力依照能量原理,蓄能器在儲漓結束時懿蓮力p矗WMv式中|i}——壓力損失系數,七=1.1。1.3:驢——蓄麓器工作客積,戮m3:形——升降臺和載重的總重量。N;——升降臺和載重的大行程,mm。l毽:壓力露為蓄麓器在寵濁結束時的壓力(高壓力);其排油結束時的聰力(低蕊力)可由單向閥14(作背壓閥用)調定.為避免蓄能器的規格過大和減小壓力損失.以0.3Mpa左右為宜.蓄能器的充氣蘧力可按擺美雄薦確定。
    (3)蓄能器容量蓄能器的工作容積(所能排、放的油液量)應略大于升降機從大高度下降到低位時.洼缸所攤凄的淮滾總體積(等于洼箍的行程和其元桿腔面積及油缸數量的乘積),其總容積可按相關公式計算。由于升降機采用剪叉式結構.有較大的行程放大作用.聯霈秀降油瓤的工作行程較小,若液疰系統采用較離的工作廄力,則可減小升降油缸的內徑、容積及排液量,從而減小蓄能器所需綏的工作容積。
    (1)由剪叉式升降平臺的工作方式和結構特點所決定,閼收勢能翼有   馥和可行性。
    (2)用蓄能器回收勢能的液壓系統能有效地回收升降臺下降過程中所釋放出的勢能,減少升降臺再次上舟過程審油泵消耗酶功率。
    (3)采用較高的工作壓力,利予減小蓄能器的工作容積和容量;適當的系統設計,在實現能擻回收的閹時,又能使滾疰系統結梅麓單、運行平穩、工作可靠、效率高、錈耗小。

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