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大型
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大型矿用自卸车静液压传动系统设计,大型,卸车,液压,传动系统,设计
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第7章 系统总成第7章 系统总成71 液压转向系统和举升系统的组合7.1.1 系统的组合大型矿用自卸车从不在运行时卸载，即转向和举升不同时进行，因此，如果转向和举升各用两个液压泵供油以满足各自要求，那始终有一个液压泵处于空转卸荷状态，势必造成发动机功率的浪费，因此，为充分利用发动机功率，获得良好的机器性能，使整机结构紧凑，转向系统和举升系统采用组合油路供油。采用组合油路供油可以有两种方式：1液压转向系统和举升系统共用一台液压泵向两个油路供油，将液压泵输出的油液分成两路，并保证其中一路在各种工况下都能获得稳定的流量，实现这一要求只要在组合系统中装入分流阀即可，由分流阀输出的稳定油路向转向系统供油，这样不会因液压泵供油量变化或两路执行元件工作负荷的变化而导致影响转向系统的正常工作。图7.1是分流阀的结构原理图。图7.1 分流阀结构原理图当稳定油路正在工作时，阀芯D处于左端，可变节流口C开度较小，节流作用强，阀芯上并列的两组A、B孔均处于开启状态，使稳定油路获得较大流量。阀芯D上A是主流量孔，B是降低或阶跃流量孔，稳定流量视A孔和B孔的总面积而定。当分流油路工作时，阀芯D向右移动，这时可变节流口E开度较小，主流量孔A关闭，只剩下阶跃流量孔B，因为可变节流口E不会完全堵住，B孔是经常开启的。该阀最小阶跃流量不受限制，因为最小阶跃流量与B孔无关，而B孔可以根据需要做得很小。通常都希望稳定油路保持一些流量，因为即使分流油路正在工作时，如果稳定油路需要投入工作，压力可以升高并且迅速恢复到大流量，这对于两条回路需同时工作的系统是很重要的。2采用双联叶片泵或两个液压泵向组合系统供油，在运行不卸料工况，其中一个液压泵向转向系统供油，当需要举升卸料时，两泵合流，向举升系统供油，完成举升动作。对大型矿用自卸车，如果采用单泵组合油路，则需要装置大流量的液压泵，经济性不好，因此，选用方式2，即由两个液压泵向组合系统供油，从而满足要求。大型矿用自卸车转向系统和举升系统采用组合供油的系统原理如图7.2所示。第 51 页 共 59 页图7.2 转向举升组合供油系统原理图 在组合系统中，转向时由于转向油路的高压作用，卸荷溢流阀3的油液进入转向器，从而实现转向，油泵1只负责转向系统供油，多余流量通过溢流阀4溢走，转向动作完成后，转向油路压力降低，若不举升，则油泵1通过举升分配阀10中的溢流阀卸荷。当举升时，液压泵1与液压泵2在举升分配阀10内合流，向举升液压缸供油，实现合流举升。7.1.2 举升转向组合系统元件的选择举升和转向不同时进行，由前面的计算可知，举升用泵排量为367 ml/r为大者，故组合供油泵选力士乐公司定量泵，泵1为A2FO180/61R-PAB05，泵7为A2FO200/63R-PAB05，泵1最大排量为180 ml/r，最高转速为1450 r/min，最大流量为255 L/min，最大功率为152kW，泵7最大排量为200 ml/r，最高转速为1550 r/min，最大流量为304 L/min，最大功率为181 kW。全液压转向器3的排量为1000 ml/r，选用萨澳-丹佛斯(Sauer-Danfoss)公司生产的OPSL-1000LS转向器，其排量为1000 ml/r。液压缸4为转向缸，选用D25WF200/140-145等速液压缸，额定压力为25MPa，活塞直径200mm，活塞杆直径140mm，行程145mm。液压缸11要求为伸缩套筒式多级液压缸，选用3QTG-2402160三级伸缩缸，其最大内径240mm，行程2160mm。额定压力25MPa。通过卸荷溢流阀2的最大流量为255 L/min ，最高压力为20MPa，选用卸荷溢流阀DA-30-315-G24，通过的最大流量为250 L/min，最高压力为31.5MPa，单向阀5选用CXGD-XBN型单向阀，其最大流量为240 L/min，开启压力为1.0MPa，最高工作压力为35MPa。通过单向节流阀9的最大流量为两个泵最大流量的和，即559 L/min，选用CNJC-XCN液压阀，其额定流量为480 L/min，最高工作压力为35MPa。通过平衡阀10的最大流量也为559 L/min，选用CBIA-LHN型，其额定流量为480 L/min，最大设定压为28MPa。举升分配阀8选用现用108t电动轮自卸车上所用的即可。通过单向阀15的最大流量为559 L/min，选用CXJA-XBN单向阀，其最大流量为640 L/min，最高压力35MPa，开启压力为1.0MPa。滤油器13和14为吸油滤油器，其通油能力至少是泵流量的两倍，即滤油器13不能少于510L/min，滤油器14不能少于608L/min，均选用CXL-630-80磁性吸油过滤器，其滤油精度为80，公称流量为630L/min。滤油器6和12为回油滤油器，要求必须通过回油的全部流量，即滤油器9最小流量为255 L/min，滤油器12最小流量为304 L/min，均选取CHL-400-3-LC，其公称流量为400L/min，过滤精度为3，公称压力为1.6MPa，要求旁通阀开启压力大于0.37 MPa，前面选定的单向阀5和15开启压力均为1.0MPa，满足要求。72 大型矿用自卸车静液压传动系统的总成 通过前面的计算和设计，已经确定了液压行走驱动系统、液压转向系统和液压举升系统，大型矿用自卸车静液压传动系统主要由这三个系统构成，图7.3是大型矿用自卸车静液压传动系统图。表7.1是静液压传动系统元件选型表。图7.3 大型矿用自卸车静液压传动系统表7.1 大型矿用自卸车静液压传动系统元件选型表序号名称型号规格压力（MPa）流量（L/min）排量（ml/r）功率（kW）1变量液压泵A4VSG500EO2D/22W-VZH10K34359005005252定量液压泵A2FO250/60R-VZB05353642502193溢流阀BG-10322.54004单向阀C5G-825353805电液换向阀DSHG-10-3CDC120-4131.511006冲洗阀436 622/502.20.01.107滤油器XU-A40030FS1.640030um（精度）8变量液压马达A6VM355HA1/63W-VZH0207B357953559单向阀C5G-825-S80.5338010定量液压泵A2FO180/61R-PAB053525518015211卸荷溢流阀DA-30-315-G2431.525012全液压转向器OPSL-1000LS100013等速液压缸D25WF200/140-1452514单向阀CXGD-XBN3524015定量液压泵A2FO200/63R-PAB053530420018116单向阀CXJA-XBN3564017举升分配阀SF31904型电动轮自卸车用举升分配阀18单向节流阀CNJC-XCN3548019平衡阀CBIA-LHN2848020多级液压缸3QTG-240216020续表7.1 大型矿用自卸车静液压传动系统元件选型表序号名称型号规格过滤精度（m）流量（L/min）换热面积（）工作压力（MPa）21滤油器CHL-400-3-LC340022滤油器CXL-630-808063023滤油器CXL-630-808063024滤油器CHL-400-3-LC340025滤油器CHL-400-3-LC340026空气冷却器FL-441.627空气冷却器FL-441.673 静液压传动系统动力来源传动装置的选择 由前面的设计计算，驱动液压系统所需发动机的功率为=1322kW，选用道依茨车辆用柴油发动机TBD620V12，其额定功率为=1440kW，额定转速为 =1800 r/min。大型矿用自卸车液压系统共有五个液压泵，可以采用发动机直接带几个串联泵的形式，也可采用发动机输出动力给分动箱，再由分动箱向各个油泵传递动力的形式。在该液压系统中，有两个驱动用泵A4VSG500，一个补油泵A2FO250，转向和举升用泵A2FO180和A2FO180，其中A2FO250、A2FO180和A2FO180均为斜轴泵，A4VSG500为斜盘泵，而斜轴泵不能串联，采用分动箱分传动力的形式。选取分动箱主要是依照输入的功率、分出的动力的去路、传动比等。三个斜轴泵可以分别连接，也可以串在两个斜轴泵后，考虑到布置对称，分动箱受力均匀，将两个较小的斜轴泵分别串在两个斜盘泵后，用一分三的分动箱，分动箱输入的最大功率为柴油发动机的功率，既，选用斯宝传动公司的一分三分动箱4332，其输入功率为
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