斗轮机俯仰装置的改进设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 斗轮机俯仰装置的改进设计 摘 要：对于斗轮机来讲，俯仰 装置是液压回路系统中十分重要的部分， 若俯仰装置设计不合理，将会大大影响 斗轮机液压系统的正常运行，从而影响 斗轮机的使用。对此，必须要合理科学 的对斗轮机的俯仰装置进行设计。本文 从改进设计的视角出发，对可能引起斗 臂剧烈震动的设计缺陷进行分析，找出 这种设计缺陷的原因，并提出了改进建 议。 中国论文网 /8/view-12913420.htm 关键词：斗轮机；俯仰装置；改 进；设计 一般来讲，斗轮机主要是利用斗 臂来实现物资的装卸，这种作业模式使 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 得斗臂的负载一直处于较大状态，且斗 臂本身长度较长，在卸载物资时容易产 生较大的惯性。若俯仰装置设计的不够 合理，极有可能会使得斗臂在运行中出 现较大的震动，不但会影响工作效率， 还可能会造成较大的安全隐患。因此对 斗轮机的俯仰装置进行改进设计是十分 有必要的。 一、当前斗轮机俯仰装置设计中 存在的缺陷 前许多斗轮机的俯仰液压系 统都存在设计的缺陷，没有对液压缸背 压问题进行分析，从而导致在斗轮机的 下降过程中，悬臂液压缸经常出现振动， 噪音，且随着使用的频繁，情况愈见严 重。有时甚至出现斗轮机整体的晃动。 这样的情况对于斗轮机和钢结构等都造 成了极大的损害，并且对于操作司机形 成安全隐患。虽然可以通过改变调速阀 调整悬臂俯仰的速度，用以减轻振动， 但是效果不明显，并且俯仰速度过慢直 接影响生产效率。综上所述，设计的缺 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 陷直接影响工作的安全，效率，甚至在 厂区形成重大的安全隐患。 二、设计缺陷问题的成因分析 1、负值负载 对某些斗轮机平衡性进行测定时 会发现斗轮机臂架的配重较轻。因此当 斗轮机悬臂移动到平衡位置后，因为配 重作用，液压缸受到的负载作用力方向 变成了同液压缸活塞杆运行方向相同， 从而出现负值负载。在负值负载的作用 下，元件被拉伸，但是进油腔里的液体 不能承受拉力，使得活塞的运动速度加 快甚至失控，与此同时进油量不足，进 油腔压力骤降，液体被拉断，使得液压 缸产生噪音。 2、环境温度 斗轮机的运行情况在一定程度上 受到温度的影响。在工作环境温度较低 时，油液的粘稠度较高，平衡阀控制油 路的阻力加大，从而使得整个臂架运行 比较平稳。相反，当工作环境温度较高， 油液的粘稠度变低，阻力变小。当斗轮 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 下降时，液压缸回油管路上的背压减小， 斗轮等元件因为自重加速下降，使得液 压缸进油腔的压力降低。当压力降至平 衡法关闭的压力时，平衡法关闭。元件 瞬问停比运作，而液压缸进油腔压力开 始回升，当压力升高到开启压力时，平 衡阀开启，各部件开始加速下降。交替 出现以上情况，斗轮机悬臂则会出现振 动现象。 3、液压油中存在的气体 在液压油中存在的气体有两种， 即溶解的空气和掺杂的空气。通常来说， 在一定温度时，溶解在液体中的气体的 体积与压力成正比。因此当压力升高， 油液中溶解的空气伴随压力上升增加。 压力降低时，空气从油液中被分离出来 形成气泡。混杂在液体中的空气以气泡 状态悬浮在油液中，直径约为 0.250.5mm。若油液的绝对压力降低 至油液的空气分离压力时，油液中过于 饱和的空气会析出，以微小的气泡为中 心聚集，并慢慢膨胀为体积较大的气泡， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 并慢慢增加数量，形成大量气泡。当油 液里形成气泡时，油液流动性变差，并 且出现噪声和振颤。若气泡破裂，会产 生对局部的冲击，从而造成金属疲劳。 三、斗轮机俯仰装置的改进设计 方法 从以上分析可以看出，要解决斗 轮机俯仰液压系统中液压缸背压问题， 可以考虑在斗轮机的悬臂俯仰液压缸后 腔油路加装一只单项节流阀，用以调节 回油路节流，而进油路全部打开，不节 流。对于改进之后的斗轮机液压系统， 当后腔进油时，后腔的单向节流阀全部 打开，也就是进油路全部打开，活塞杆 伸出，斗轮机悬臂上升。相反的，当前 腔进油时，也就是回油路进油时，后腔 的单向节流阀节流，也就是回油路节流， 活塞杆收回，斗轮机的悬臂下降。在这 两个运动过程里，因为斗轮机下降回油 路的节流阀，会形成局部的阻力，使得 液压缸回油腔产生背压，且运动速度越 快背压也就越高，背压的力量便会形成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 阻尼力。由于存在阻尼力，使得液压缸 速度在负值负载的作用力下不会出现失 控。而且可以有效抵制运动元件的振动。 从而大大提升元件运行的稳定性，使得 斗轮机悬臂液压缸升降平稳。另外，因 为液压缸回油腔背压存在，导致系统压 力升高，若油液绝对压力高过油液的空 气分离压力时，油液里的溶解空气就不 容易出现分离形成气泡的现象，也能够 有效预防温度变化对液压系统造成的振 颤。此外，还可以依据斗轮机机臂架平 衡性的实际情况，做出相应的调整配重， 调整到配重与各个部件处于相对合理的 平衡状态，从而进一步提升系统稳定性， 减少系统的工作压力和负值负载，用以 延长系统中各个部件的寿命。 四、改进前后液压俯仰系统的比 较 1、压力控制回路 改进前使用平衡阀保压，因为平 衡阀是滑阀控制，内泄量较大，因此非 工作期间时，液压缸在臂架重力的作用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 下明显下降，对斗轮机稳定性造成不利 影响。在液压缸停比运动时，管路需承 受同液压缸相同的压力。因此没有考虑 到对液压缸过载进行保护。改进后使用 电磁溢流阀为安全阀控制系统最大作业 压力。电机启动时，电磁溢流阀供电， 溢流阀全部打开卸荷，液压泵在零负荷、 最大流量下启动，液压油以最大流量通 过溢流阀流回油箱，产生热量，因此液 压缸无动作期间要求停机。电磁溢流阀 停比供电，溢流阀关闭，将系统压力建 立起来。 2、流量控制回路 改进前使用回油节流调速回路提 高液压缸稳定性，但会引起压力损失。 因此采用回油调速，需提高泵的工作压 力，但这样会增加功率损耗，提高发热 量；当液匿瓴上升，因无籽腔垂积大， 有杆腔压力比无杆腔压力大，增加液压 缸和管道的压力，使系统处于危险状况。 改进后采用比例阀调节流量，分别控制 液压缸上升下降速度，用不同电流控制 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 阀开口度控制流量。比例阀有位移反馈， 有斜坡时问带减缓冲击，可以实现液压 缸伸缩速度基本一致，提高系统工作效 率，使液压缸速度可调。 3、方向控制回路 改进前采用直动式换向阀作主换 向阀。因为系统流量大，每次换向都会 产生冲击。改进后采用先导式换向阀作 为主换向阀，可减缓主阀芯换向的速度， 从而减小冲击。 五、结束语 经过改进，斗轮机的液压回路系 统得以稳定运行，即使载重较大，斗臂 也不会出现较大的震动现象，这说明俯 仰装置处于良好的平衡状态。实践证明， 这样改进俯仰装置后，还可以减少系统 各个部件的磨损，极大的延长了斗轮机 的使用寿命。