① 裝載機工作裝置液壓系統故障分析
水平液壓缸是汽車起重朵進行吊載作業前,後完成支腿水平伸縮的執行元件,在使用中因其承受載荷不大且不經常動作,故出現漏油現象時不易被引起重視。
1漏油部位的確定
液壓缸的外泄隱擾孝漏一般有3種情況:一是沿活塞桿與導向套內密封間的漏油;二是沿缸筒與導向套外密封間的漏油;三是鑄造的導向套有李攔鑄造氣孔、砂眼和縮松等缺陷引起的漏油。
拆檢QY8B型和QY8E型汽車起重機水平液壓缸時發現,出現漏油的情況幾乎會都和上述第二種漏油現象相同。
2漏油原因的分析
缸筒與導向套間的密封是靜密封,可能造成漏油的原因有;密封圈質量不好:密封圈壓縮量不足;密封圈被刮傷或損壞;缸筒質量和導向套密封槽的表面加工粗糙。
拆檢有外泄漏的水平液壓缸時發現,O形圈4有的已刮傷,這是由於在裝配導向套時其外密封O形圈經過不圓滑的倒角所致。
裝配時,先用適當的厚度的橡膠墊或專用填充環將缸筒的內卡鍵環槽填平(以防刮傷活塞和導向套的外密封圈),再把裝好密封圈及活塞桿的導向套從缸筒右端裝至所示位置,這時取出橡膠墊或專用填充環,裝入內卡鍵環,然後用油壓將導向套推出至內卡鍵環擋住為止,裝上擋環和彈簧擋圈即是圖1狀態。在此過程中,當導向套外O形圈(上半部分)劃過缸筒油口退也槽處不圓滑的倒角A(以下稱不圓滑的倒角A)時,就有可能被其刮傷。劃過不圓滑倒角有兩種情況:如果L1<L2時(上半部分),O形圈若劃過不圓滑的倒角A,則屬於裝配不當所致。校對原設計圖紙知:L1=31mm,L2=39mm,L1<L2,因而屬設計不佳。
另外,拆檢時還發現:缸筒內卡鍵環槽的倒角應為2×15o,但加工時常被疏忽面變成了6×10o,因裝配就位後內卡鍵環槽距離O形圈密封槽很近(只有5mm),超差的倒角使兩槽串通,導致O形圈被擠壓時縫隙中受損南昌漏油。
3排除漏油的方法
(1)從設計上應保證缸筒尺寸L1與與導向套尺寸L2的的關系為L1<L2。改進後,L1=39mm,L2=35mm。)。
(2)裝配前或加工後,對缸筒不圓滑的1動臂舉升緩慢,無力或無動作
ZL50型裝載機工作裝置液壓系統的調灶稿定壓力為15.7MPa,動臂提升時間小於8.5s,鏟斗前傾時間小於2.28s。造成動臂動作緩慢的主要原因是工作油壓偏低。在測壓點接表,系統憋壓,可直接測出其實際工作壓力。如果系統壓力偏低,應主要從以下幾個方面分析:
(1)總安全閥的調定壓力偏低如果總壓力閥的調定壓力偏低,正確的調整方法是在分配閥測壓點外接壓力表,使發動機轉速在1800r/min左右,鏟斗閥桿處於中位,動臂缸升至極限,使系統憋壓。此時調整總安全閥的調整螺釘,當壓力表顯示為15.7MPa時,調壓完畢。
(2)分配閥有內漏分配閥內泄漏主要原因有:總安全閥的主閥芯被卡死,閥桿與閥體的配合間隙太大,調壓彈簧損壞,閥內密封件損壞或閥體有砂眼等。拆檢總安全閥的錐閥是否被卡住並清洗:檢查閥桿和閥體的配合間隙,正常的配合間隙應在0.005~0.012mm之間,覆蓋間隙超差,應鍍鉻配磨;檢查壓力彈簧,看閥內密封件是否有損壞;檢查閥體是否有砂眼等鑄造缺陷。
(3)動臂液壓缸活塞密封環損壞造成內漏當動臂缸活塞收到底後,拆下無桿腔油管,使動臂缸有桿腔繼續充油。若無桿腔油口有大量工作油泄出,則說明活塞密封環已損壞,應立即更換(正常泄漏量 <30mL/min)。
(4)齒輪泵內部磨損嚴重,造成內漏分別拆檢齒輪泵端面間隙,齒輪嚙合間隙,齒輪與泵體的徑向間隙及齒輪泵內部密封件是否正常。液壓油內有雜質,是造成齒輪泵側板研損的主要原因。
(5)工作裝置系統的液壓油粘度適宜粘度為(20~40)*10-6m2/s。粘度太大直接影響齒輪泵工作效率和泵、閥的內部潤滑,使動臂的動作遲緩。吸油管路和濾油器堵塞,同樣會使系統壓力下降,造成動臂舉升緩慢、無力。
2鏟斗翻轉無力或無動作
(1)如果總安全閥調定壓力偏低、分配閥有內泄或齒輪泵內部磨損嚴重,那麽動臂和鏟斗都存在動作遲緩等情況,應檢查各部件,並分析產生故障的原因。排除故障時,可參考動臂故障的(1)~(5)條排除方法。
(2)如果動臂工作情況正常,只有鏟斗工作時存在異常情況,那麼應先檢查翻斗缸的兩個過載閥的調定壓力是否正常(翻斗缸無桿腔過載閥的調定壓力是17.5MPa,有桿腔過載閥的調定壓力是10MPa)。
正確的檢測方法是:在測壓點接表,將翻斗操縱閥桿置於中位,使動臂舉升或下降,當連桿過死點時,翻斗缸的有桿腔或無桿腔建立壓力。翻斗缸的活塞產生動作時壓力表顯示的壓力即是過載閥的調定壓力(過載閥的調定壓力出廠時已調好)。
如果過載閥顯示的壓力偏低,用戶應按下述(3)、(4)條找原因。
(3)翻斗缸過載閥的主閥芯有可能被雜質卡死,造成過載閥處於開啟狀態,應檢查並清洗。同時應檢查密封件、彈簧是否損壞,檢查閥桿與閥體配合間隙是否正常(正常的配合間隙為0.005~0.012mm)。
(4)翻斗缸活塞的密封環可能損壞,檢查時可參考動臂缸活塞密封的檢查方法。
水平液壓缸是汽車起重朵進行吊載作業前,後完成支腿水平伸縮的執行元件,在使用中因其承受載荷不大且不經常動作,故出現漏油現象時不易被引起重視。
② 輪式裝載機工作原理
裝載機是一種廣泛應用於公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設等場所的鏟土運輸機械。它對於減輕勞動強度,加快工程建設速度,提高工程質量起著重要的作用。那麼裝載機的工作原理是什麼?發展前景如何呢?下面yjbys對其結構及工作原理做簡單介紹。
結構及工作原理:
上圖為輪式裝載機總體結構示意圖,裝載機一般由車架、動力傳動系統、行走裝置、工作裝置、轉向制動裝置、液壓系統和操縱系統等組成。發動機1的動力經變矩器2傳給變速箱14,再由變速箱把動力經傳動軸13及16分別傳到前後橋10,以驅動車輪轉動。內燃機動力還經過分動箱驅動液壓泵3工作。工作裝置由動臂6、搖臂7、連桿8、鏟斗9、動臂液壓缸12和搖臂液壓缸5組成。動臂一端鉸接在車架上,另一端安裝了鏟斗,動臂的升降由動臂液壓缸來帶動,鏟斗的翻轉由轉斗液壓缸通過搖臂和連桿來實現。車架11由前後兩部分組成,中間用鉸銷4連接,依靠轉向液壓缸可以使前後車架繞鉸銷相對轉動,以實現轉向。
功能: 其主要功能是對鬆散物料進行鏟裝及短距離運輸作業。它是工程機械中發展最快、產銷量及市場需求最大的機種之一。我們平時看到最多的是輪式裝載機,與它相對的是履帶式的裝載機。與履帶式的相比它具有機動性能好,不破壞路面,操作方便等優點。所以輪式裝載機得到廣泛的應用。本文的研究對象均為輪式裝載機。
從裝載機的總體結構圖可以看出,裝載機可分為:動力系統、機械繫統、液壓系統、控制系統。裝載機作為一個有機整體,其性能的優劣不僅與工作裝置機械零部件性能有關,還與液壓系統、控制系統性能有關。動力系統:裝載機原動力一般由柴油機提供,柴油機具有工作可靠、功率特性曲線硬、燃油經濟等特點,符合裝載機工作條件惡劣,負載多變的要求。機械繫統:主要包括行走裝置、轉向機構和工作裝置。液壓系統:該系統的功能是把發動機的機械能以燃油為介質,利用油泵轉變為液壓能,再傳送給油缸、油馬達等轉變為機械能。控制系統:控制系統是對發動機、液壓泵、多路換向閥和執行元件進行控制的系統。液壓控制驅動機構是在液壓控制系統中,將微小功率的電能或機械能轉換為強大功率的液壓能和機械能的裝置。它由液壓功率放大元件、液壓執行元件和負載組成,是液壓系統中進行靜態和動態分析的核心。
裝載機國內外發展狀況和存在的難題:
目前,國外多功能物流裝備及其相關技術正日益的完善,並朝著系列化、大型化、微型化、多用途等方向發展。國際知名廠商(如山貓,凱斯,卡特彼勒、小松、利渤海爾、沃爾沃等)一則廣泛應用微電子技術與信息技術,完善計算機輔助駕駛系統、信息管理系統,如應用電子監控和自動報警系統,用於物料精確裝、載、運作業的GPS定位與重量自動稱量裝置;二則採用特殊降噪材料、雜訊抑制方法等,消除或降低裝載機工作時的機器雜訊;三則通過不斷改善電噴裝置,進一步降低柴油發動機的尾氣排放量,研究無污染、經濟型、環保型的動力裝置;四則優化工作裝置的結構設計,如由單一的“Z”型連桿機構演變出八桿平行機構、TP連桿機構和“ERASLINK”機構(單動臂鑄鋼結構),以及O&K公司專為小型多功能裝載機而設計的LEAR連桿機構等,為了提高裝載機的作業生產率,相繼研製出許多功能超強的系統,例如:動力電子控制/管理系統,自動調節發動機輸出功率;發動機自動控制系統,當裝載機處於非作業工況是,自動降低發動機轉速,減少燃料消耗及發動機噪音;關鍵信息顯示系統等。
我國裝載機行業的'主導產品,基本上都是以柳工70年代初開發的ZL50為基礎發展起來的,屬國際60年代技術水平。進入80年代消化吸收美國Caterpillar、日本小松等先進技術,逐步開發成功了我國第二代裝載機產品。我國的第二代產品與國際先進產品相比,在機電一體化、操縱舒適度、作業效率等方面有較大差距,差距最大的是產品可靠性,國產多功能裝載機整機可靠性差(平均無故障工作時間不足400小時),缺乏核心技術、主要關鍵部件都依賴進口、產品單一,產品檔次低。雖然國內裝載機及相關技術研究工作起步較晚,但是發展速度很快,如多功能裝載機的銷售量已經占據了世界裝載機市場的半壁江山,我國已成為世界多功能裝載機第一產銷大國。
目前我國裝載機行業已經出現了第三代產品。第三代產品的整機可靠性有很大的提高,各主要性能指標基本上能與國際先進水平接軌。但是在可靠性、舒適度、作業效率及製造水平等發面和國外先進水平還有相當差距。第四代產品在第三代的基礎上也已出現,進一步優化了整機的性能及配置,電控箱、濕式制動器等技術得到了應用,並形成了各企業的專有技術及專利技術,使產品以嶄新的面目推向市場。這些都將是進一步促進我國裝載機行業的技術進步。
裝載機的發展趨勢:
微電子技術與信息技術將得到廣泛應用,進一步完善計算機輔助駕駛系統、信息管理系統及故障診斷系統;採用單一吸聲材料、雜訊抑制方法等消除或降低機器雜訊;通過不斷改進電噴裝置,進一步降低柴油發動機的尾氣排放量。除了上述這些外,還有:多功能鏟斗、鬆土器、液村錘、掃雪器等多種工作裝置,體積小、功率大、輕巧靈活、燃油經濟性更好,增大駕駛室尺寸和玻璃窗面積,提高室內的氣壓以防塵,改善控制系統和操縱桿的位置,提高操作環境的舒適性,降低操作者的勞動強度以及美化外觀造型等。特別的由於我國挖掘裝載機起步晚,不論是產品品種、性能參數還是使用可靠性、售後服務等都和國外存在著相當大的差距。因此,它的發展趨勢是引進國外的先進技術開發出高質量、多功能、多品種、多規格的系列產品以提高產品的市場競爭力;加強基礎元件、部件的生產和質量,尤其是提高液壓元件的質量,以達到滿足產品可靠性要求的前提下降低產品成本;提高產品售後服務質量。
參考文獻:
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宋占偉,聞邦椿 《裝載機電子控制技術的發展及應用》
朱長亮 《我國輪式裝載機產品的發展》
王國彪,王岩松,馬鑄 《輪式裝載機的現狀與技術發展》
③ 裝載機的工作裝置有哪些部分
�0�2�0�2�0�2 裝載機是一種作業效率很高的鏟裝機械,它不僅能對鬆散物料進行裝、運、卸作業,還能對爆破後的礦石以及土壤作輕度的鏟掘丁作。如果交換相應的工作裝置後,還可以完成挖土、推土、起重及裝卸等丁作。因此,裝載機被廣泛應用於建築工程施工中。裝載機主要由工作裝置、行走裝置、發動機、傳動系統、轉向制動系統、液J系統、操作系統和輔助系統組成。 �0�2�0�2�0�2 裝載機的工作裝置主要由動臂、搖臂、鏟斗、連桿等部件組成。動臂和動臂油缸鉸接在前車架上,動臂油缸的伸或縮使丁作裝置舉升或下降,從而使鏟斗舉起或放下。轉斗油缸的伸或縮使搖臂前或後擺動,再通過連桿控制鏟斗的上翻收斗或下翻卸料,由於作業的要求,在裝載機的工作裝置設計中,應保證鏟斗的舉昇平移和下降放平,這是裝載機工作裝置的一個重要特性。這樣就可減少操作程序,提高生產率。
④ 裝載機詳細資料大全
裝載機是一種廣泛用於公路、鐵路、建築、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施工機械,它主要用於鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料,也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業。
在道路、特別是在高等級公路施工中,裝載機用於路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業。由於裝載機具有作業速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優點,因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一。
⑤ 關於ZL40裝載機的鏟斗的參數計算
輪式裝載機工作裝置設計中,要對其各個部件的強度進行計算,方法很多,算出的結果也很精確,但如果外載荷選擇不當,計算將是沒有用的。本文對輪式裝載機工作裝置計算工況,計算載荷進行討論,提出外載荷的求解方法。
1 計算位置和計算工況的確定
裝載機工作裝置強度計算中,應選擇工作裝置受力最大的位置為計算位置。分析裝載機鏟掘、運輸,提升及卸載等作業過程,以裝載機在水平面上鏟掘物料時,工作裝置受力最大。因此對工作裝置強度計算應取裝載機在水平面上作業,鏟鬥鬥底與地面水平時為計算位置。
裝載機工作裝置計算工況,文獻〔1〕、〔2〕中介紹了六種工況:①對稱水平受力工況;②對稱垂直受力後輪離地工況;③對稱水平與垂直同時作用後輪離地工況;④水平受力偏載工況;⑤垂直受力偏載後輪離地工況;⑥水平偏載與垂直偏載後輪離地工況。對於④、⑤、⑥三種工況,由於偏載程度至今尚未研究清楚,若取極限位置進行強度計算,動臂板高應力區都達到了材料的屈服極限,這與實際測量數據出入較大,看來極限偏載工況的假設不盡合理,我們只討論①、②、③種工況。根據對ZL30裝載機工作裝置進行強度分析,①、②種工況的應力大大小於第③種工況的應力,所以我們選工況③為計算工況。工況③是受垂直載荷和水平載荷作用後輪離地工況,由於目前載機設計中,轉斗掘起力遠遠大於動臂掘起力,我們認為第③種工況是轉斗缸掘起使後輪離地,當裝載機繼續鏟裝時,鏟斗與動臂下鉸點沒有著地,動臂是個懸梁。我們取此工況為工作裝置中動臂的計算工況,並把此工況作為工況A。另一種鏟掘工況是鏟斗與動臂的下鉸點離地高度很小,在轉斗作業時有可能接地成為一個支點,致使裝載機的縱向穩定性增加,這種情況轉斗缸力達到最大值,鏟斗、拉桿、搖臂受力最大,我們把此工況作為B工況,為鏟斗、拉桿、搖臂、銷軸的計算工況。
2 外載荷的確定
外載荷的確定在強度計算中是非常重要的。對於工況A中垂直載荷的計算方法,我們的觀點與文獻〔1〕、〔2〕、〔3〕一致,即按靜態傾翻載荷確定垂直力。對水平力計算,文獻〔1〕、〔2〕沒有給出具體計算方法,文獻〔3〕中沒有考慮系統油壓的影響。目前有兩種方法,一是不考慮系統壓力對水平力的影響,取裝載機最大插入力,此時力偏大;一是扣除系統最高壓力時,發動機傳到驅動輪上牽引力,此時力偏小。我認為水平力的計算,應扣除在這種工況下實際工作壓力時發動機傳到驅動輪上的牽引力。對於工況B中的載荷計算方法目前還沒有資料報道。
2.1 載荷作用點的確定
鏟斗承受的水平載荷Rx水平作用在斗刃的中間。根據GB10400-89掘起力定義,垂直載荷Rz作用在距斗刃100mm的中間,見圖1。
圖1 外載荷作用點
2.2 工況A載荷的確定
2.2.1 垂直載荷Rz的計算
由圖1知
式中:Gs——裝載機整機重量;
LA——裝載機重心到前輪中心距離;
LB——R2作用點到前輪中心距離。
2.2.2 水平載荷Rx的計算
2.2.2.1 連桿機構的幾何關系
(1)斗四桿機構見圖2,經過推導有以下關系式
圖2 斗四桿機構
(1)
(2)
(3)
α4=α2-α3 (4)
α5=180°-α1-α2 (5)
(6)
α7=α6-α5 (7)
L4=R0.sinα4 (8)
L5=LO1.sinα3 (9)
(2)斗油缸四桿機構見圖3,經推導有以下關系式
圖3 斗油缸四桿機構
(10)
(11)
(12)
α12=α10-α11 (13)
L6=R5.sinα12 (14)
2.2.2.2 水平載荷Rx的計算見圖4
圖4 工作裝置機構簡圖
(15)
式中:PT——轉斗缸推力;
L1,L2,L3——結構參數;
L4,L5,L6——通過(1)~(4)式求得。
(工作裝置是單轉斗缸) (16)
(工作裝置是雙轉斗缸) (17)
式中:p——工作壓力;
D——轉斗缸直徑。
式(15)中有兩個未知數PT,RX,但我們可以通過總體計算,導出RX和工作壓力的關系式:
MB=F1(p) (18)
RX=F2(MB) (19)
即 RX=F(p) (20)
式中:MB——工作泵消耗的扭矩(圖5)。
圖5 工作泵消耗扭矩
可以通過逐次求出RX的精確值。首先將RX=0代入(15)式求出PT,通過(16),(17)式求出p,再由(20)式求出RX。然後再把RX值代入(15)式重復上述計算,這樣經過多次計算,當兩次RX值接近時,認為此時RX值為精確值,我們用此法對ZL30裝載機工作裝置外載荷進行計算,RX=65559N,而不考慮油壓時RX=92567N,按系統最大壓力時RX=48211N,顯然這幾種計算方法相差較大,最大與最小的值相差一倍多,所以我們認為按我們以上介紹的方法計算是確切的。
2.3 工況B載荷的確定見圖6
圖6 垂直載荷計算簡圖
工況B載荷RZ的確定,應按以動臂下鉸點處為支承點,後輪離地時計算得出的RZ和按轉斗缸最大工作壓力時計算得到的RZ中取其中較小值。
由穩定性確定的載荷RZ:
(21)
由轉斗缸最大工作壓力確定的載荷RZ:
(22)
式中:D——轉斗缸直徑(如是雙缸再乘以2);
p——轉斗缸最大工作壓力。
3 結論
(1)裝載機工作裝置靜強度計算的載荷工況:對於動臂取水平載荷和垂直載荷同時作用後輪離地工況,鏟斗、搖臂、拉桿、銷軸取以動臂前端為支承點掘起工況。
(2)動臂計算工況中,水平力RX的計算應考慮在此工況下工作壓力對水平力的影響。
(3)提出的水平力RX的計算方法,通過對ZL30,ZL40裝載機工作裝置設計中的強度計算實際應用,認為是可行
⑥ 輪式裝載機的結構及工作原理
如圖所示為輪式裝載機總體結構示意圖,裝載機一般由車架、動力傳動系統、行走裝置、工作裝置、轉向制動裝置、液壓系統和操縱系統等組成。發動機1的動力經變矩器2傳給變速箱14,再由變速箱把動力經傳動軸13及16分別傳到前後橋10,以驅動車輪轉動。內燃機動力還經過分動箱驅動液壓泵3工作。工作裝置由動臂6、搖臂7、連桿8、鏟斗9、動臂液壓缸12和搖臂液壓缸5組成。動臂一端鉸接在車架上,另一端安裝了鏟斗,動臂的升降由動臂液壓缸來帶動,鏟斗的翻轉由轉斗液壓缸通過搖臂和連桿來實現。車架11由前後兩部分組成,中間用鉸銷4連接,依靠轉向液壓缸可以使前後車架繞鉸銷相對轉動,以實現轉向。從裝載機的總體結構圖可以看出,裝載機可分為:動力系統、機械繫統、液壓系統、控制系統。裝載機作為一個有機整體,其性能的優劣不僅與工作裝置機械零部件性能有關,還與液壓系統、控制系統性能有關。動力系統:裝載機原動力一般由柴油機提供,柴油機具有工作可靠、功率特性曲線硬、燃油經濟等特點,符合裝載機工作條件惡劣,負載多變的要求。機械繫統:主要包括行走裝置、轉向機構和工作裝置。液壓系統:該系統的功能是把發動機的機械能以燃油為介質,利用油泵轉變為液壓能,再傳送給油缸、油馬達等轉變為機械能。控制系統:控制系統是對發動機、液壓泵、多路換向閥和執行元件進行控制的系統。液壓控制驅動機構是在液壓控制系統中,將微小功率的電能或機械能轉換為強大功率的液壓能和機械能的裝置。它由液壓功率放大元件、液壓執行元件和負載組成,是液壓系統中進行靜態和動態分析的核心。
⑦ 裝載機工作裝置拉桿彎曲怎麼處理
裝載機工作裝置是裝載機的一個重要組成部分,其工作性能的好壞將直接影響到整個裝載機的工作效率,但是,與裝載機的其它系統相比而言,大家對其研究的深度不夠。尤其是近幾年,大家對裝載機的外觀設計越來越注重,而其內在的核心部分卻沒有任何提高。
裝載機工作裝置拉桿彎曲:
顧名思義,拉桿在工作過程中是受拉力的,只會出現被拉長或鉸接孔失圓的現象,不會出現彎曲現象。因此拉桿在設計中我們只考慮其能承受的最大拉力,不考慮其它力,因而拉桿成為工作裝置中最薄弱的部件。實際工作中,如果工作裝置設計不合理或操作不當,將使拉桿承受比拉力還大的其它力。
第一種情況:
工作裝置在處於最高位置以下的任意位置卸料後,如果用戶接下來的動作不是下降動臂或收斗,而是直接提升動臂,這時,拉桿受的力就不是拉力,而是壓力。
在卸料後,如果立即提升動臂,由於卸載限位塊與動臂接觸,鏟斗與動臂的相對夾角不能再減小,這時拉桿受到鏟斗的推力,該推力通過搖臂作用到翻斗油缸上,將活塞桿往外拉,而此時的翻斗油缸前後腔都處於封死狀態,必須通過翻斗油缸的前腔泄油、後腔補油才能使工作裝置繼續向上運動,如果拉桿產生的最大推力不能使翻斗油缸活塞桿向外拔出,最後只能使拉桿彎曲。因此,這種情況下拉桿所受的最大壓力是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的。
第二種情況:
當工作裝置進行挖掘作業時,這時裝載機的整個重量都落在鏟斗和後輪上,前輪不承受力。鏟斗對地面的切入力是由拉桿對鏟斗的推力提供的,所以這時的拉桿承受的是壓力,其壓力的大小是根據整機的重量和翻斗缸前腔泄荷閥的壓力共同決定的,兩者取其最小者。
第三種情況:
當工作裝置在卸料作業時,用戶往往為了卸料干凈,操縱翻斗油缸,用鏟斗限位塊與動臂進行猛烈碰撞,這時搖臂會對拉桿產生一個沖擊壓力,如果不考慮運動慣性力的大小,拉桿所受壓力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的,與第一種情況相似,所不同的是這種工況翻斗缸是主動的,而第一種情況翻斗缸是被動的。
以上是拉桿彎曲的三種典型工況,用機械原理中力矩平衡的方法,我們可以找出拉桿受壓力最大的一種工況,對拉桿進行穩定性驗算。對於第三種工況,我們可以在動臂座梁處焊接一個限位塊,可以防止翻斗缸將太多的沖擊壓力傳遞到拉桿上。如左圖所示。對於第一、第二種工況,我們可以調節翻斗缸前腔的泄荷閥壓力不能太高,保證拉桿不被壓彎。根據經驗,判斷翻斗缸前腔壓力是否太高,我們有一個最簡單的辦法,就是在第一種工況下,讓發動機處於怠速狀況下提升動臂,如果動臂不能被提升起來或感覺到發動機轉速明顯下降甚至熄火,這時是翻斗油缸前腔泄荷閥壓力太高,應該用壓力表測試並調整到規定值。
但不能為了保護拉桿而將該閥的壓力調得太低。如果壓力調得太低,當裝載機工作裝置處於滿斗高位時,由於鏟斗與物料的合重心相對於鏟斗下支點的力臂幾乎為零,鏟斗容易向後翻轉,物料會從鏟斗的斗沿掉落下來,容易砸壞駕駛室,對駕駛員造成人身傷害。
⑧ 裝載機液壓系統工作原理
載機是一種廣泛用於公路、鐵路、建築、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施式機械,它主要用於鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料,也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。
液壓系統工作原理:
液壓傳動系統包括工作裝置和轉向系統。工作裝置系統又包括動臂升降液壓缸工作迴路和轉斗液壓缸工作迴路,兩者構成串並聯迴路。當轉斗液壓缸換向閥3—離開中位,即切斷了通往動臂升降液壓缸換向閥11—的油路。欲使動臂升降液壓缸動作必須使轉斗液壓缸換向閥3回到中位。因此,動臂與鏟斗不能進行復合動作,所以各液壓缸的推力較大,這是轉載機廣泛採用的液壓系統形式。
根據裝載機作業要求,液壓傳動系統應該完成下述工作循環:鏟斗翻轉升起(鏟裝)→動臂提升鎖緊(轉運)→鏟斗前傾(卸載)→動臂下降.
1.鏟斗收起與前傾 鏟斗的收起與前傾由轉斗液壓缸工作迴路實現.當操縱手動換向閥3使其右位工作時,鏟斗液壓缸活塞桿伸出,並通過搖臂斗桿帶動鏟斗翻轉收起進行鏟裝.其油路為: 進油路:液壓泵2(液壓泵1)→手動換向閥3右位→鏟斗液壓缸無桿腔。 回油路:鏟斗液壓缸有桿腔→手動換向閥3右位→精過濾器6→油箱。 當操縱手動換向閥3使其左位工作時,鏟斗液壓缸活塞桿縮回,並通過搖臂斗桿帶動鏟斗前傾進行卸載。其油路為:
進油路:液壓泵2(液壓泵1)→手動換向閥3左位→鏟斗液壓缸有桿腔。 回油路:鏟斗液壓缸無桿腔→手動換向發3左位→精過濾器6→油箱。 當鏟斗在收起與前傾的過程中,若轉向液壓泵17輸出流量正常,則流量轉換閥18中的流量分配閥工作在左位,使輔助液壓泵1與主液壓泵2形成並聯供油(動臂升降迴路也是如此)。 當操縱手動換向閥3使其處於中位時,鏟斗液壓缸進,出油口被封閉,依靠換向閥的鎖緊作用,鏟斗在某一位置處於停留狀態。
在鏟斗液壓缸的無桿腔油路中還沒有雙作用安全閥10。在動臂升降的過程中,鏟斗的連桿機構由於動作不相協調而受到某中程度的干涉,即在提升動臂時鏟斗液壓缸的活塞桿有被拉出的趨勢,而在動臂下降時活塞桿又被強制壓回。而這時手動換向閥3處於中位,轉斗液壓缸的油路不通,因此,這種情況回造成鏟斗液壓缸迴路出現過載或產生真空。為了防止這種情況的發生,系統中設置了雙作用安全閥10,它可以起到緩沖和補油的作用。當鏟斗液壓缸有桿腔受到干涉而使壓力超過雙作用安全閥10的調定壓力時,該閥回被打開,使多餘的液壓油流回油箱,液壓缸得到緩沖。當真空時,可由單向閥從油箱補油。鏟斗液壓缸的無桿腔也應該設置雙作用安全閥,使液壓缸兩腔的緩沖和補油過程彼此協調的更為合理。
2.動臂升降
動臂的升降由動臂升降液壓缸工作迴路實現。當操縱手動換向閥11使其工作在右位時,動臂升降液壓缸的活塞桿伸出,推動動臂上升,完成動臂提升動作。其油路為:
進油路:液壓泵2(液壓泵1)→手動換向閥3中位→手動換向閥11右位→動臂升降液壓缸無桿腔。
回油路:動臂升降有桿腔→手動換向閥11→精過濾器6→油箱。當動臂提升到轉運位置時,操縱手動換向閥11使其工作在中位,此時動臂升降液壓缸的進出油路被封閉,依靠換向閥的緊鎖作用使動臂固定以便運轉。 當鏟斗前傾卸載後,操縱手動換向閥11使其工作在左位時,動臂升降液壓缸的活塞桿縮回,帶動動臂下降。其油路為:
進油路:液壓泵2(液壓泵1)→手動換向閥3中位→手動換向閥11左位→動臂升降液壓缸有桿腔。
回油路:動臂升降無桿腔→手動換向閥11中→精過濾器6→油箱。
當操縱手動換向閥11使其工作在左位時,動臂升降液壓缸處於浮動狀態,以便於在堅硬的地面上鏟取物料或進行鏟推作業。此時動臂能隨地面狀態自由浮動,提高作業技能。另外,還能實現空斗迅速下降,並且在發動機熄火的情況下亦能降下鏟斗。 裝載機動臂要求具有較快的升降速度和良好的低速微調性能。動臂升降液壓缸由主液壓泵2和輔助液壓泵1並聯供油,流量總和可達320L/min。動臂升降時的速度可以通過控制手動換向閥11的閥口開口大小來進行調節,並通過加速踏板的配合,已達到低速微調的目的。
3.轉載機鉸接車架折腰轉向
輪式裝載機的車架採用前,後車鉸接機構,因此其轉向機構採用交接車架進行折腰轉向。裝載機鉸接車架折腰轉向過程是由轉向液壓缸工作迴路來實現的,並要求具有穩定的轉向速度(即要求進入轉向液壓缸的油液流量恆定)。轉向液壓缸的油液主要來自轉向液壓泵17,在發動機額定轉速(1600r/min)下轉向液壓泵的流量為77L/min當發動機受其他負荷影響而轉速下降時,就會影響轉向速度的穩定性。這時就需要從輔助液壓泵1通過流量換向閥18補入轉向泵17所減少的流量,以保證轉向油路的流量穩定。當流量換向閥18在相應位置時,也可將輔助液壓泵多餘的或全部液壓油共給工作裝置油路,以加快動臂升降液壓缸和鏟斗液壓缸的動作速度,縮短作業循環時間和提高生產效率。 裝載機轉向機構要求轉向靈活,因此,轉向隨動閥13採取負封閉式的轉向過渡形式,這樣還能防止突然轉向時使系統壓力突然升高。同時還設置了一個緊鎖閥14來防止轉向液壓缸發生竄動。若操縱轉向盤使轉向隨動閥13工作在左為和右為時,系統的壓力升高,立即打開緊鎖閥14,使油液進入轉向液壓缸以驅動活塞伸縮,使車輛轉向。同時,前車架上的反饋桿隨著前,後車架的相對偏轉而通過出齒輪齒條傳動使轉向隨動閥的閥體同時移動並關閉閥口,使轉向動作停止。當轉向盤停止在某一角度上時,轉向液壓缸也停止在相應位置上,裝載機便動作沿著相應的轉向半徑運動。若繼續轉動轉向盤,隨動閥的閥口將始終打開,轉向過程也將繼續進行。 因此,前,後車架的相對轉角始終隨著轉向盤的轉角。鎖緊閥14的作用是在裝載機直線行駛時防止轉向液壓缸竄動時產生液壓沖擊,造成管路系統損壞。另外,當轉向液壓泵1和輔助液壓泵1出現故障或管路發生損壞時,鎖緊閥14將復位並關閉轉向液壓缸的油路,從而保證裝載機不擺頭。
4.換擋。換擋的工作原理:
蓄能器端部的活塞裝在活塞缸內,右端頂在彈簧上,大小彈簧右端分別頂在主壓力閥和殼體的凸台上。活塞左端與端部的螺塞間形成油室,並通過油道與換向閥從而使油路中油壓降低,蓄能器油室的油室經單向閥補充油液,使制動器或離合器迅速結合。同時由於油室的油流出,在主壓力閥控制油道的作用下,閥桿左移使系統的油壓下降,當主、從動盤貼緊時,油缸停止移動,油壓上升,一部分油液經節流孔流向油室,油室的壓力逐漸升高,推動活塞右移,壓縮彈簧,主壓力閥的閥桿右移,這樣系統的油壓便逐漸升高,使主、從動部件結合平穩,實現平穩可*換擋。
單向閥的作用在於及時向換擋制動器或離合器的油缸補油,使換擋迅速。同時在補油後,使主壓力閥的閥桿左移,降低換擋開始時系統的壓力。節流孔的作用在於換擋後使系統的壓力逐漸地上升,從而換擋制動器或離合器的主、從動摩擦片逐漸壓緊,使換擋柔和無沖擊。
5.自動限為裝置
為了提高生產效率和避免液壓缸活塞達到極限位置而造成安全閥的頻繁啟閉,在工作裝置和換向閥上裝有自動限位裝置,以實現工作中鏟斗的自動放平。在動臂後鉸點和轉斗液壓缸處裝有自動限位行程開關。當動臂舉升到高位置或鏟斗隨動臂下降到與停機面最好水平的位置時,觸點碰到行程開關,發出信號使電磁換向閥8動作,使其右位工作。這時,氣動系統接通氣路,儲氣筒內的壓縮空氣進入換向閥11或3的端部,松開彈跳定位鋼球。閥心便在彈簧的作用下回到中位,液壓缸停止動作。當行程開關脫開觸點時,電磁換向閥斷電而使其回到常位,這時進氣通道被關閉,閥體內的壓縮空氣從放氣孔排出。