摘要:重型內(nèi)燃平衡重式叉車是一種以貨叉為標(biāo)準(zhǔn)取物裝置,通常能將貨物起升3m左右的特殊工業(yè)車輛。該叉車主要采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),且由兩套系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)叉車行走的行駛系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)叉車執(zhí)行動(dòng)作的工作系統(tǒng)。本文主要針對其工作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,設(shè)計(jì)液壓工作系統(tǒng)的主要內(nèi)容就是針對工作過程的每個(gè)動(dòng)作分別設(shè)計(jì)其液壓系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃平衡;重式叉車;液壓系統(tǒng)
1.負(fù)載敏感系統(tǒng)分類
負(fù)載敏感系統(tǒng)按油源不同可分為開芯負(fù)載敏感系統(tǒng)和閉芯負(fù)載敏感系統(tǒng)。按控制方式負(fù)載敏感系統(tǒng)又分為閥控負(fù)載敏感系統(tǒng)和泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)。下邊按閥控和泵控分類介紹負(fù)載敏感系統(tǒng)。
1.1閥控負(fù)載敏感系統(tǒng)
閥控負(fù)載敏感系統(tǒng)的簡單原理圖可知閥控系統(tǒng)中把壓力補(bǔ)償控制設(shè)在了節(jié)流閥的上游。系統(tǒng)中采用液壓泵(一般為定量泵)供油,此處三通減壓閥相當(dāng)于定差溢流閥,保證了節(jié)流口兩端壓差 為恒值且等于三通壓力閥的彈簧力設(shè)定值。從而使流過節(jié)流閥的流量只與閥口的開度有關(guān),而與負(fù)載的大小無關(guān)且不受負(fù)載變化的影響。并且也保證了泵出口的壓力始終高于系統(tǒng)的工作壓力一個(gè)定值,避免了過大出口壓力造成的能量的浪費(fèi)。系統(tǒng)中溢流閥限制了泵出口的最大壓力,起安全閥作用。
1.2泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)
泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)的簡單原理圖可知同樣泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)仍是靠壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)其基本功能,其壓力補(bǔ)償出現(xiàn)在泵中。系統(tǒng)中泵源采用負(fù)載敏感變量泵,系統(tǒng)的最高工作壓力反饋給負(fù)載敏感變量泵。負(fù)載敏感泵內(nèi)部的負(fù)載敏感閥的閥芯一端為泵出口的壓力和彈簧力,一端為系統(tǒng)反饋的工作壓力,保證了節(jié)流口兩端的壓差為恒值。使通過節(jié)流口的流量在閥口開度一定的情況下不變,不受負(fù)載變化的影響,保證泵的出口只根據(jù)負(fù)載的需要供應(yīng)流量。泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)還包括DFR(壓力流量)控制和DFLR(壓力流量功率)控制。
2.整車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)負(fù)載敏感泵回路分析
負(fù)載敏感泵的回路圖如圖1-1所示:
該回路的原理為:設(shè)泵出口的壓力為 ,梭閥反饋到負(fù)載敏感閥的壓力為 負(fù)載敏感閥彈簧對應(yīng)壓力為 。初始位置 負(fù)載敏感閥處于左位。 通過負(fù)載敏感閥和壓力切斷閥進(jìn)入變量缸的無桿腔,又 進(jìn)去變量缸有桿腔,設(shè) 為無桿腔面積, 為有桿腔面積,則有 。所以桿伸出,泵的斜盤傾角變小,泵流量減小。當(dāng)負(fù)載壓力變大時(shí),即梭閥反饋的壓力 變大, 負(fù)載敏感閥處于右位,變量缸無桿腔與油箱相連,變量缸活塞桿縮回,泵的斜盤傾角變大,泵流量增加。當(dāng) 增加到 時(shí),壓力切斷閥處于左位,泵出口的壓力 被壓力切斷閥引入變量缸無桿腔,使泵的輸出流量降到最小。起到了安全閥的作用,同時(shí)還避免了溢流損失。結(jié)合前述選擇力士樂的壓力流量控制的負(fù)載敏感泵A10VSO100DFR。
(2)多路閥回路分析
負(fù)載敏感型比例多路閥按調(diào)速方式分為:溢流節(jié)流型和減壓節(jié)流型。因?yàn)樵摬孳嚍樘岣吖ぷ餍?,需要一些?zhí)行器同時(shí)工作,所以選擇減壓節(jié)流型的調(diào)速方式。對于該叉車的多路閥應(yīng)選用減壓節(jié)流型多路閥,控制方式選擇電液控制。多路閥的每一聯(lián)都由壓力補(bǔ)償閥和比例方向節(jié)流閥組成。壓力補(bǔ)償閥起定差減壓閥的作用,對各聯(lián)之間的壓力起到平衡作用,從而保證了多執(zhí)行器可以同時(shí)工作。
3.總結(jié)
目前,工程機(jī)械行業(yè)對液壓系統(tǒng)的節(jié)能要求不斷提高,因此能自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)流量和壓力的負(fù)載敏感系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在車輛和工程機(jī)械中大多采用的是單泵驅(qū)動(dòng)的多執(zhí)行器負(fù)載敏感系統(tǒng),為提高工作效率常需要多執(zhí)行器復(fù)合動(dòng)作。
參考文獻(xiàn):
[1]劉世勛, 劉少軍. 國外液壓控制技術(shù)發(fā)展動(dòng)向[J.液壓與氣動(dòng), 1996, (4): 3-4.
[2]楊爾莊. 國內(nèi)外液壓氣動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].液壓與氣動(dòng), 1992, (1): 10-13.
[3]胡軍馳. 液壓傳動(dòng)閉式系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)及防護(hù)[J].流體傳動(dòng)與控制, 2011, (2):58-60.
[4]黃新年, 張志生, 陳忠強(qiáng).負(fù)載敏感技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].流體傳動(dòng)與控制, 2007,(24): 28-30.
[5]馮剛, 江楓.負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)原理發(fā)展與應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械, 2003, (9): 27-29.
[6]陶元芳, 衛(wèi)良保.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2010: 2-6.
[7]Maillot T J. Paul J C. Directional Control Valve[P]. U. S. Patent. 3, 827, 453. 1974-08-06.
[8]Allen J D. Adjustable, Metered, Directional Flow Control Arrangement[P]. U. S. Patent. 3, 455,210. 1969-7-15.
[9]Matthews J, Clements A T. Synchronicity Control System[J]. Hydrate & Air Engineering, 1988 (2).
[10]Breach R H. Development of a High Pressure Load Sensing Mobile Valve[M]. Society of Automotive Engineers, 1981.
作者簡介: 紀(jì)榮賓(1980.02 -),男,籍貫,福建廈門,學(xué)歷,本科,畢業(yè)院校,華北工學(xué)院(現(xiàn)改名中北大學(xué)),現(xiàn)有職稱,中級工程師,研究方向,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。