大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)設計【含CAD高清圖紙和說明書】
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第7章 系統(tǒng)總成第7章 系統(tǒng)總成71 液壓轉向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)的組合7.1.1 系統(tǒng)的組合大型礦用自卸車從不在運行時卸載,即轉向和舉升不同時進行,因此,如果轉向和舉升各用兩個液壓泵供油以滿足各自要求,那始終有一個液壓泵處于空轉卸荷狀態(tài),勢必造成發(fā)動機功率的浪費,因此,為充分利用發(fā)動機功率,獲得良好的機器性能,使整機結構緊湊,轉向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)采用組合油路供油。采用組合油路供油可以有兩種方式:1液壓轉向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)共用一臺液壓泵向兩個油路供油,將液壓泵輸出的油液分成兩路,并保證其中一路在各種工況下都能獲得穩(wěn)定的流量,實現(xiàn)這一要求只要在組合系統(tǒng)中裝入分流閥即可,由分流閥輸出的穩(wěn)定油路向轉向系統(tǒng)供油,這樣不會因液壓泵供油量變化或兩路執(zhí)行元件工作負荷的變化而導致影響轉向系統(tǒng)的正常工作。圖7.1是分流閥的結構原理圖。圖7.1 分流閥結構原理圖當穩(wěn)定油路正在工作時,閥芯D處于左端,可變節(jié)流口C開度較小,節(jié)流作用強,閥芯上并列的兩組A、B孔均處于開啟狀態(tài),使穩(wěn)定油路獲得較大流量。閥芯D上A是主流量孔,B是降低或階躍流量孔,穩(wěn)定流量視A孔和B孔的總面積而定。當分流油路工作時,閥芯D向右移動,這時可變節(jié)流口E開度較小,主流量孔A關閉,只剩下階躍流量孔B,因為可變節(jié)流口E不會完全堵住,B孔是經(jīng)常開啟的。該閥最小階躍流量不受限制,因為最小階躍流量與B孔無關,而B孔可以根據(jù)需要做得很小。通常都希望穩(wěn)定油路保持一些流量,因為即使分流油路正在工作時,如果穩(wěn)定油路需要投入工作,壓力可以升高并且迅速恢復到大流量,這對于兩條回路需同時工作的系統(tǒng)是很重要的。2采用雙聯(lián)葉片泵或兩個液壓泵向組合系統(tǒng)供油,在運行不卸料工況,其中一個液壓泵向轉向系統(tǒng)供油,當需要舉升卸料時,兩泵合流,向舉升系統(tǒng)供油,完成舉升動作。對大型礦用自卸車,如果采用單泵組合油路,則需要裝置大流量的液壓泵,經(jīng)濟性不好,因此,選用方式2,即由兩個液壓泵向組合系統(tǒng)供油,從而滿足要求。大型礦用自卸車轉向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)采用組合供油的系統(tǒng)原理如圖7.2所示。第 51 頁 共 59 頁圖7.2 轉向舉升組合供油系統(tǒng)原理圖 在組合系統(tǒng)中,轉向時由于轉向油路的高壓作用,卸荷溢流閥3的油液進入轉向器,從而實現(xiàn)轉向,油泵1只負責轉向系統(tǒng)供油,多余流量通過溢流閥4溢走,轉向動作完成后,轉向油路壓力降低,若不舉升,則油泵1通過舉升分配閥10中的溢流閥卸荷。當舉升時,液壓泵1與液壓泵2在舉升分配閥10內合流,向舉升液壓缸供油,實現(xiàn)合流舉升。7.1.2 舉升轉向組合系統(tǒng)元件的選擇舉升和轉向不同時進行,由前面的計算可知,舉升用泵排量為367 ml/r為大者,故組合供油泵選力士樂公司定量泵,泵1為A2FO180/61R-PAB05,泵7為A2FO200/63R-PAB05,泵1最大排量為180 ml/r,最高轉速為1450 r/min,最大流量為255 L/min,最大功率為152kW,泵7最大排量為200 ml/r,最高轉速為1550 r/min,最大流量為304 L/min,最大功率為181 kW。全液壓轉向器3的排量為1000 ml/r,選用薩澳-丹佛斯(Sauer-Danfoss)公司生產(chǎn)的OPSL-1000LS轉向器,其排量為1000 ml/r。液壓缸4為轉向缸,選用D25WF200/140-145等速液壓缸,額定壓力為25MPa,活塞直徑200mm,活塞桿直徑140mm,行程145mm。液壓缸11要求為伸縮套筒式多級液壓缸,選用3QTG-2402160三級伸縮缸,其最大內徑240mm,行程2160mm。額定壓力25MPa。通過卸荷溢流閥2的最大流量為255 L/min ,最高壓力為20MPa,選用卸荷溢流閥DA-30-315-G24,通過的最大流量為250 L/min,最高壓力為31.5MPa,單向閥5選用CXGD-XBN型單向閥,其最大流量為240 L/min,開啟壓力為1.0MPa,最高工作壓力為35MPa。通過單向節(jié)流閥9的最大流量為兩個泵最大流量的和,即559 L/min,選用CNJC-XCN液壓閥,其額定流量為480 L/min,最高工作壓力為35MPa。通過平衡閥10的最大流量也為559 L/min,選用CBIA-LHN型,其額定流量為480 L/min,最大設定壓為28MPa。舉升分配閥8選用現(xiàn)用108t電動輪自卸車上所用的即可。通過單向閥15的最大流量為559 L/min,選用CXJA-XBN單向閥,其最大流量為640 L/min,最高壓力35MPa,開啟壓力為1.0MPa。濾油器13和14為吸油濾油器,其通油能力至少是泵流量的兩倍,即濾油器13不能少于510L/min,濾油器14不能少于608L/min,均選用CXL-630-80磁性吸油過濾器,其濾油精度為80,公稱流量為630L/min。濾油器6和12為回油濾油器,要求必須通過回油的全部流量,即濾油器9最小流量為255 L/min,濾油器12最小流量為304 L/min,均選取CHL-400-3-LC,其公稱流量為400L/min,過濾精度為3,公稱壓力為1.6MPa,要求旁通閥開啟壓力大于0.37 MPa,前面選定的單向閥5和15開啟壓力均為1.0MPa,滿足要求。72 大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)的總成 通過前面的計算和設計,已經(jīng)確定了液壓行走驅動系統(tǒng)、液壓轉向系統(tǒng)和液壓舉升系統(tǒng),大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)主要由這三個系統(tǒng)構成,圖7.3是大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)圖。表7.1是靜液壓傳動系統(tǒng)元件選型表。圖7.3 大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)表7.1 大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)元件選型表序號名稱型號規(guī)格壓力(MPa)流量(L/min)排量(ml/r)功率(kW)1變量液壓泵A4VSG500EO2D/22W-VZH10K34359005005252定量液壓泵A2FO250/60R-VZB05353642502193溢流閥BG-10322.54004單向閥C5G-825353805電液換向閥DSHG-10-3CDC120-4131.511006沖洗閥436 622/502.20.01.107濾油器XU-A40030FS1.640030um(精度)8變量液壓馬達A6VM355HA1/63W-VZH0207B357953559單向閥C5G-825-S80.5338010定量液壓泵A2FO180/61R-PAB053525518015211卸荷溢流閥DA-30-315-G2431.525012全液壓轉向器OPSL-1000LS100013等速液壓缸D25WF200/140-1452514單向閥CXGD-XBN3524015定量液壓泵A2FO200/63R-PAB053530420018116單向閥CXJA-XBN3564017舉升分配閥SF31904型電動輪自卸車用舉升分配閥18單向節(jié)流閥CNJC-XCN3548019平衡閥CBIA-LHN2848020多級液壓缸3QTG-240216020續(xù)表7.1 大型礦用自卸車靜液壓傳動系統(tǒng)元件選型表序號名稱型號規(guī)格過濾精度(m)流量(L/min)換熱面積()工作壓力(MPa)21濾油器CHL-400-3-LC340022濾油器CXL-630-808063023濾油器CXL-630-808063024濾油器CHL-400-3-LC340025濾油器CHL-400-3-LC340026空氣冷卻器FL-441.627空氣冷卻器FL-441.673 靜液壓傳動系統(tǒng)動力來源傳動裝置的選擇 由前面的設計計算,驅動液壓系統(tǒng)所需發(fā)動機的功率為=1322kW,選用道依茨車輛用柴油發(fā)動機TBD620V12,其額定功率為=1440kW,額定轉速為 =1800 r/min。大型礦用自卸車液壓系統(tǒng)共有五個液壓泵,可以采用發(fā)動機直接帶幾個串聯(lián)泵的形式,也可采用發(fā)動機輸出動力給分動箱,再由分動箱向各個油泵傳遞動力的形式。在該液壓系統(tǒng)中,有兩個驅動用泵A4VSG500,一個補油泵A2FO250,轉向和舉升用泵A2FO180和A2FO180,其中A2FO250、A2FO180和A2FO180均為斜軸泵,A4VSG500為斜盤泵,而斜軸泵不能串聯(lián),采用分動箱分傳動力的形式。選取分動箱主要是依照輸入的功率、分出的動力的去路、傳動比等。三個斜軸泵可以分別連接,也可以串在兩個斜軸泵后,考慮到布置對稱,分動箱受力均勻,將兩個較小的斜軸泵分別串在兩個斜盤泵后,用一分三的分動箱,分動箱輸入的最大功率為柴油發(fā)動機的功率,既,選用斯寶傳動公司的一分三分動箱4332,其輸入功率為1600kW。A4VSG500最高轉速為1800r/min,故與其連接的輸出軸傳動比選用1.0545,A2FO250最高轉速為1500 r/min,與其連接的輸出軸傳動比選1.2157。分動箱與柴油發(fā)動機之間要用到聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的最大輸入扭矩為:Nm選用KTR公司的高彈性法蘭聯(lián)軸器Bowex-ELASTIC-T200HE1-883-192,其額定扭矩為12000 Nm。
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