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旋挖钻机液压系统的设计方案

2017-02-04 23:07:48 546

旋挖钻机液压系统的设计方案包括:初步确定主要液压元件的类型,确定液压回路形式。

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1.液压元件类型确定

(1)液压泵

液压泵的选择要根据主机性能和功率要求。旋挖钻机为了充分利用发动机功率,一般都采取恒功率调节的变量系统和变量泵,所选液压泵的额定压力宜比系统工作压力略大,使液压泵有一定的压力储备。旋挖钻机的液压泵一般由流量大的主泵,流量较小的辅泵或者两个一样的主泵,以及先导泵和润滑冷却泵组成。主泵和辅泵采用变量泵,先导泵和润滑冷却泵则选用定量泵。

(2)执行元件

对于旋挖钻机来说它所需要的执行机构有动力头马达,主、副卷扬马达,上车回转马达,动臂变幅液压缸,钻桅液压缸,加压液压缸,支腿液压缸,履展液压缸,根据主机功率和外负荷大小来确定执行元件的台数。一般动力头马达需要两台,也有用三台的,主卷扬马达用一台或两台,动臂、钻桅、履展采用双液压缸,其他动作则采用单液压缸或单马达驱动。

施工中的旋挖钻机图片

2.液压系统回路形式确定

(1)开式系统与闭式系统

旋挖钻机的系统一般都采取开式系统系统,结构简单;有一个较大的油箱,能起良好的自然散热作用,油中污物可在油箱中沉淀,降低了对滤油器的要求;可采用单泵、双泵或多泵,一般为变量泵;系统中各回路之间可以串联,亦可并联;可以用节流调速,亦可用容积调速;或者两者兼用。因此开式系统构成灵活,调速范围大。

但是开式系统也有缺点:油箱体积较大,油与空气接触,增加了混入空气的机会;为增加系统的稳定性,有时要在回路上增加背压阀,增加了回油阻力;当油泵无自吸能力时,需增设一个流量为主泵流量1.2倍的供油泵。

(2)单泵、双泵和多泵系统

根据系统所需供油量的大小,可采用单泵、双泵和多泵系统。

但是现在的旋挖钻机的系统较少采用单泵系统,应用较多的是一个主泵和一个副泵的双泵系统,或者两个主泵、一个副泵的三泵系统。一般情况下,动力头、主卷扬、副卷扬、行走所需流 量和工作压力大,由主泵驱动,其他动作由副泵驱动。

(3)基本回路

按照各组成回路的功能,旋挖钻机的液压回路由泵控回路、主阀回路、执行元件回路、先导回路、冷却润滑回路组成。根据旋挖钻机的工作特点及要求,选择合适的泵的排量调节、调速限压、缓冲、补油、制动锁紧的方式,确定各基本回路的型式。

旋挖钻机液压系统

(4)串联、并联和串并联

对于旋挖钻机来说,其没有较多的复合动作,故较多采用并联以及串并联,很少采用串联。并联系统各执行元件回路之间互相并联。液压泵排出的压力油以相同的压力同时到达各执行元件的进口,管路损失小。单泵并联系统的缺点是液压泵排出的压力油在各执行元件回路中的分配受元件负载大小的影响,致使负载大的元件可能不动,而负载小的元件速度加快。旋挖钻机中,由同—液压泵供油而又不要求同时动作的各执行元件回路之间常采用并联方式,以减少管路系统的阻力损失。典型的并联多路阀有乐士力的M7和M4阀。

串并联各单路阀的进油路串联,回油路并联,即每一个单阀的进油口与前一个单阀的中位回油路相通,而各个单阀的工作回油都通向总回油路。这样,当一个单阀工作时,其余单阀均无压力油进入。所控制的执行元件不能同时动作,所以具有互锁功能,可以防止误操作,比如支腿与履展的动作必须自锁。但是旋挖钻机中的动作并不是全需要互锁的,故可采用混联的多路阀,典型的含串并联的多路阀有乐士力的M8阀。


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