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液壓抓斗抓取動(dòng)作要求

發(fā)布時(shí)間：

2023-03-03

液壓系統(tǒng); 設(shè)計(jì)我校液壓課題組為鐵路貨場(chǎng)研制的貨場(chǎng)門式起重機(jī)液壓動(dòng)力抓斗，用于抓取貨場(chǎng)內(nèi)的木材或松散貨物，試用效果良好。其動(dòng)作靈活性、抓力和動(dòng)作時(shí)間等性能指標(biāo)均令人滿意。現(xiàn)僅就抓斗液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題敘述如下。根據(jù)使用要求，抓斗應(yīng)有兩個(gè)動(dòng)作，即抓取動(dòng)作和抓取轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。因此，建議采用泵、缸、電機(jī)的混合系統(tǒng)。根據(jù)抓取力（100kN）和抓取動(dòng)作要求，所選系統(tǒng)的工作壓力為25Mpa，兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)內(nèi)徑100mm的液壓缸。考慮到抓斗回轉(zhuǎn)角度不需要很大（φ<180），采用擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。根據(jù)起重量和回轉(zhuǎn)摩擦阻力計(jì)算，所需扭矩不大，故采用單葉回轉(zhuǎn)電機(jī)。為了解決系統(tǒng)由單泵（高壓齒輪泵）供油，液壓缸的推力和轉(zhuǎn)速與回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的扭矩和轉(zhuǎn)速不同的問題，減壓閥和在回轉(zhuǎn)馬達(dá)回路中加節(jié)流閥構(gòu)成減壓閥。調(diào)壓調(diào)速電路調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的扭矩和轉(zhuǎn)速。為保證抓斗抓取物料后不松動(dòng)，應(yīng)安裝鎖緊回路，即在兩個(gè)液壓缸的負(fù)載側(cè)安裝液控單向閥。

初步設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮液壓泵自動(dòng)卸荷問題。試運(yùn)行后，在整個(gè)運(yùn)行過程中，由于液壓泵始終在工作壓力下運(yùn)行（溢流閥整定壓力為25Mpa），液壓泵及系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱量，溫度升高液壓抓斗，功率下降消耗大，不利于節(jié)能。理想的工作狀態(tài)應(yīng)使液壓泵在抓斗工作時(shí)（抓斗打開或旋轉(zhuǎn)時(shí)）達(dá)到工作壓力，而在抓斗不動(dòng)或不需要供液時(shí)（如作為動(dòng)員，提升和降低）。此外，還應(yīng)滿足液壓泵空載啟動(dòng)的要求，因此必須增加卸載回路。方案考慮液壓元件全部布置在抓斗上，駕駛員通過門式起重機(jī)上部駕駛室的電控按鈕控制液壓系統(tǒng)。為此，卸荷回路的最佳方案是在先導(dǎo)溢流閥的遙控油路中串聯(lián)1路。只要操作二位二通電磁閥接通或斷開先導(dǎo)閥來控制油路，即可使液壓泵卸荷和增壓。但關(guān)鍵問題是需要加一根控制線，原初步設(shè)計(jì)采用8芯電控（3根電機(jī)電源線，5根電磁閥控制線）和配套的電纜輪架（電纜要與抓斗）起重纏繞在輪架上），目前還沒有9芯電纜和配套的電纜輪架。顯然，如果要采用在電纜中不增加控制線數(shù)量的情況下增加一個(gè)二位二通電磁閥的方案，就應(yīng)該另辟蹊徑，在電路控制上尋找解決辦法。經(jīng)過反復(fù)研究，最終采用電磁閥聯(lián)動(dòng)控制線型（常開型）二位二通電磁閥控制線與另外兩條三位四通電磁閥控制線并聯(lián)，只要控制油路中四個(gè)電磁鐵1DT～4DT中的任何一個(gè)得電，二位二通電磁閥5DT得電，先導(dǎo)閥遙控口至油箱的油路斷開以提高系統(tǒng)壓力。

當(dāng)抓斗不工作（不抓取，不轉(zhuǎn)動(dòng)），即不需要供液，四個(gè)電磁鐵不通電時(shí)，二位二通電磁閥也斷電同時(shí)復(fù)位液壓抓斗，溢流閥和液壓泵處于卸載狀態(tài)。為此，在不增加電纜控制線路數(shù)量的情況下，很好地解決了液壓泵空載啟動(dòng)和抓斗不動(dòng)時(shí)液壓泵自動(dòng)卸載的問題。