多功能流动舞台车液压控制系统.docx

文章编号 : 1009 - 3907 (2004) 02 - 0012 - 03多功能流动舞台车液压控制系统孙莉(长春大学 机械工程学院 , 吉林 长春 130022)摘要 : 自从我省首台多功能流动舞台车投入使用以来 , 活跃了城乡演出市场 , 取得了较好的经济效益和社会效益 。同时也备受各界关注与好评 。本文主要介绍了该车的主体结构 : 液压 、气压 控制系统及其构成 、工作原理以及主要元件的特点与应用 。关键词 : 流动舞台车 ; 液压控制 ; 气压控制中图分类号 : th13719文献标识码 : b为活跃农村和边远地区人们的文化生活需要 ,省内各大演出单位经常开展送戏下乡活动 , 定期或 不定期地深入基层演出 。以往演出单位为了取得较 好的演出效果 , 他们每到之处需要事先搭建临时演 出舞台 , 这种传统作法不仅费时 、费力 , 而且临时 舞台由于受到各种条件的限制 , 再加上一天多场流 动演出 , 很难满足演出要求 , 同时演出效果受到影 响 。因此 , 受吉林省吉剧团的委托 , 吉林大学机械 科学与工程学院在原有汽车底盘的基础上 , 采用气 压 、液压控制技术 , 研制出了省内首台多功能流动 舞台车 (以下简称舞台车) 。由于舞台车在收拢时 , 不仅符合我国道路交通要求 , 承担道具等货物和人 员的运输 ; 而且在展开时 , 能方便快速地形成较标 准的演出舞台 , 给异地流动演出带来极大方便 , 从 而赢得了演出单位的一致好评 , 深受农民朋友的喜 欢 。本文仅就液压控制系统的设计方法 、主要元件 的选择等方面做以介绍 。图 1 舞台车主体结构收拢示意图1 底盘 2 液压控制箱 3 箱板 4 顶棚升降油缸5 箱板油缸 6 顶棚侧板 7 顶棚侧板油缸 8 顶棚1111舞台车主体结构介绍主体结构示意图 如图 1 、图 2 所示 。 动作顺序框图如图 3 所示 。图 2 舞台车主体结构展开示意图2211舞台车主要技术指标及要求主要技术指标 系统工作压力 : p = 10mpa , 流量 : q = 40l/ min.112收稿日期 : 2004203217作者简介 : 孙 莉 (1956 -) , 女 , 吉林省桦甸市人 , 长春大学机械工程学院实验师 , 主要从事液压技术方面的研究 。第 2 期孙 莉 : 多功能流动舞台车液压控制系统13图 3 油缸动作顺序框图为 zs1 2l10 e2to , 其职能符号如图 5 所示 。zs1 型多212技术要求根据舞台车总体设计要求 ,液压系统动力来自路换向阀是一种以手动换向阀为主体的组合阀 。它主要应用于工程机械 、起重机械和其他机械的液压 控制系统中改变液流方向 , 实现多个执行机构的集中控制 。该阀带有先导式安全阀和单向阀 , 油路并 联 , 具有结构简单 、泄漏量小 、安全阀启闭特性好 等特点 。一汽汽车改装厂生产的 9t 自卸车底盘取力器 , 执行机构采用双作用单活塞杆油缸 , 控制阀的选择应 能方便 、集中控制左右箱板 、顶棚和左右顶棚侧板 的展开与收拢 , 要求运动平稳 , 速度可以调节 。3气压控制系统自卸车底盘不仅是舞台车的基础 , 而且还是气压 、液压控制系统的动力来源 。如图 4 所示 , 贮气筒 1 和取力器 3 是自卸车底盘提供的 , 手动换向阀2 和齿轮泵 4 是用户根据需要自行设计的 。根据舞 台车对控制系统要求 , 将型号 cb e32b 齿轮泵通过 花键轴安装在底盘所带取力器上 , 考虑使用方便手 动换向阀 2 安 装 在 驾 驶 室 内 , 再 通 过 气 动 快 换 接头 、软管连接到贮气筒 1 和取力器 3 上 , 从而构成 完整的气压控制系统 。1 油箱2 齿轮泵 3 取力器 4 单向节流阀5 组合式多路换向阀 6 油缸1 贮气筒 2 手动换向阀 3 取力器 4 齿轮泵图 4 气压控制系统原理图图 5 舞台车液压控制系统原理图413液压缸同步回路与舞台车同步方案选择41311同步回路 在液压设备中需要多个液压缸同时工作 , 要求它们以相同的速度或相同的位移进行运动 , 即要求4 液压控制系统图 4 所示为舞台车液压控制系统原理图 。411液压泵的确定 1由于油缸最 快 速 度 需 要 40 l/ min 流 量 , 最 大 负载所需系统压力为 10mpa , 而底盘取力器可以提供 1100 2000rmin 的转速 ( 液压泵工作转速选取1600rmin) 。因 此 系 统 采 用 cb e32b 型 号 齿 轮 泵 ,额定压力 p = 16mpa , 额定 转 速 n = 2000rmin , 排2实现同步运动 。随着液压技术在工程技术领域中应用日益扩大 , 负载能力增加 , 多缸的同步运动就 更显突出 。以下为 3 种常用方法 。4131111机械联结同步回路 这种同步回路是用刚性梁 、齿轮及齿条等机械零件 , 使两个液压缸的活塞杆之间建立刚性的运动 联系来实现位移的同步 。这种同步方法简单 、工作 可靠 , 同步精度取决于机构的刚性 。它宜使用于两 缸负载差别不大 的 情 况 , 否 则 可 能 会 发 生 卡 死 现 象 。量 q = 32mlr , 容积效率 = 018 ,则泵实际输出流量 q = qn10 - 3 lmin= 32 1600 018lmin =40196 lmin满足系统要求 。412液压控制阀由于舞台车要求控制阀的选择应能方便 、集中 控制左右箱板 、顶 棚 和 左 右 顶 棚 侧 板 的 展 开 与 收拢 , 因此 , 控制系统选用 zs1 型多路换向阀 , 型号14长 春 大学 学 报第 14 卷4131112 使用分流集流阀的同步回路使用分流集流阀 ( 又称同步阀) , 使两个液压 缸在承受不同负载时仍能获得相等的流量而实现运动速度的同步 , 其液压系统简单 、而分流集流阀较贵 , 同步精度较高 (2 %5 %) 。4131113用节流阀的同步回路 节流阀是通过改变节流口大小 , 改变液阻 , 调节流量 。由节流阀的流量特性方程 q = kl ap 可知 , 当节流阀前后压力差p 一定时 , 对应于一定 的节流开口面积 a , 通过阀的流量一定 。但是 , 由 于节流阀出口与液压缸相连 , 因此当液压缸的负载r 变化时 , 节流阀前后压差p 变化 , 引起流量 改变 , 导致液压缸运动速度改变 。这种同步虽然简 单 、经济 , 但仅局限于负载变化小的场合应用 。41312舞台车同步方案选择 由舞台车主体结构设计可知 , 左右箱板 、顶棚和左右顶棚侧板的展开与收拢 , 分别由两个同型号 油缸控制 , 油缸之间基本属于刚性联接 , 涉及同步问题 。而又因为液压缸负载 r 变化不大 , 因此该系统采用单向节流阀的同步回路是完全可以的 。单 向节流阀的型号为 mk8 g110/ 2 , 如图 4 所示 。5结论舞台车自从投入使用以来先后在通辽市异地连续演出 20 余场 , 长春市文化广场 、南湖公园等地演出多场 , 均取得较好效果 。实践表明舞台车液压 控制系统完全满足设计和使用要求 。通过以上分析 与介绍 , 对舞台车液压控制系统的构成以及主要元件的特点与应用情况 , 有了一定的了解和认识 , 就 其内容和设计方法值得同行在开发相关产品时学习 与借鉴 。参考文献 :1林建 亚 . 液 压 元 件 m .1993.北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ,2官忠范 . 液压传动系统 m .社 , 1985.北京 : 机械工业出版multi2f unctional stage mobilehydra wlic control system ofsun li(mechnical engineering college , changchun university , changchun 130022 , china)abstract : since the first multi2functional stage mobile in our province is put into use , it enlivens the urban2rural performance market and brings about a better economic and social effect . meanwhile it is also given much attention and high opinion by all circles. the paper mainly introduces its main structure : hydrawlic2barom