液压工作装置

液压工作装置（精选十篇）

液压工作装置篇1

液压传动系统广泛应用于现代工程装备中[1], 工程机械液压工作装置性能好坏是评价其作业能力的一个重要指标, 对其进行性能检测与分析是进行装备调试、维修与验收的依据[2]。

工程机械液压工作装置性能检测系统主要用于装备的液压驱动装置动力性能检测和内泄性能检测, 实现液压工作装置作业性能的评估[3,4]。该性能检测系统的基本原理是通过传感器测量工作装置输出的作用力, 把其输出的电压信号转变为电流信号, 通过分析电流信号的大小评价工程机械液压工作装置性能。

1 系统硬件结构

1.1 系统总体结构

液压工作装置性能检测系统主要由台架、操作控制模块、信号采集与处理模块等三部分组成。台架为承载体, 操作控制模块为辅助检测的部分, 信号采集处理模块为系统检测部分, 三者相互联系, 形成机电一体、信号检测和强电控制一体的检测系统, 其整体结构组成如图1所示。

台架集成了摩擦力检测装置、重量检测装置、前推力检测装置、左 (右) 摆力检测装置、上拉力检测装置、综合力检测装置等不同的作用力检测装置, 以及沉降量检测装置, 用于检测装备各液压工作装置产生的作用力。

操作控制模块由检测操作控制柜和电机控制柜构成。检测操作控制柜主要实现检测流程的操作控制, 电机控制柜主要实现对升降台电机的控制。

信号采集处理模块完成信号的采集、调节、输出和处理。该部分包括力传感器、电子尺、变送器、控制器和检测软件等。力传感器分布在台架的相应位置, 检测力信号, 电子尺检测位移信号, 变送器把信号变换成标准电流信号输出给控制器TTC60, 控制器TTC60以CAN总线通信, 最终保存判断检测信号值。检测软件实现对检测信号的处理和检测控制。

1.2 系统检测装置

系统监测装置由摩擦力检测装置、重量检测装置、前推力检测装置、左 (右) 摆力检测装置、上拉力检测装置、综合力检测装置等不同的作用力检测装置以及沉降量检测装置组成。

1.2.1 摩擦力检测装置

如图2所示的检测台体为摩擦力检测装置, 由槽钢焊接而成, 总体重量约10 t, 台体表面由3块钢板覆盖, 额定承重150 t。当装备以一定速度驶入检测台体后紧急制动, 通过分布在台体前方的传感器测量装备对台体的摩擦力。

摩擦力检测装置除用于摩擦力检测外, 还用于重量和综合力的检测。重量检测时, 将装备驶入检测台体中心位置停稳, 利用分布其下的重量传感器测量装备的重量;检测综合力时, 装备底盘处于台体上, 工作装置对检测装置施加任意方向的力, 通过多种传感器测量不同方向的力信号, 即可测出综合力的大小。

1.2.2 前推力检测装置

如图3所示的挡推板为前推力检测装置。前推力检测装置用以检测工作装置执行前推动作时产生的推动力, 如推土机铲刀工作时的推力。前推力检测装置利用设计在其内部的拉压传感器实现对装备工作装置推力的检测。

1.2.3 左 (右) 摆力检测装置

如图4所示的升降台为左 (右) 摆力检测装置, 其下安装有电机。电机主要是在左 (右) 摆力检测前, 举升升降台满足检测条件, 检测结束后, 再把升降台下降至设定高度。升降台重量为300 kg, 根据性能要求和市场产品, 选用郑州神力电机有限公司的YD系列三相异步电机, 如图5所示。

左 (右) 摆力检测装置分别位于检测台体的左 (右) 两侧, 通过置于其中的传感器测出装备工作装置左右摆动时的摆力。工作时, 电机将升降台举升至一定高度, 并在台体下面合适位置安装上下限位开关, 限位开关通过控制电机开闭来控制检测装置行程;不工作时, 摆力检测装置处于降下状态。

1.2.4 上拉力与沉降量检测装置

如图6所示的装置为上拉力和沉降量检测装置, 由索链、固定板、传感器、电子尺、配重等组成。

索链用于固定装备工作装置, 固定板用于固定索链和传感器, 有配重作为上拉力及沉降量检测的恒定负载。在沉降量检测中, 由于装备工作装置性能的不同, 需要选择相应的配重作为负载。

2 检测软件系统

依据工程机械工作装置的主要参数、工作装置液压系统结构层次划分、系统结构及控制关系, 对液压工作装置性能检测系统的检测流程及软件进行开发设计。图7为液压工作装置性能检测系统各组成部分在检测过程中的工作流程图。

液压工作装置性能检测系统软件是实现液压工作装置性能检测的核心功能软件, 包括初始界面、检测系统主界面、检测界面, 数据管理模块, 系统管理模块等, 是实现液压工作装置性能检测的核心功能软件, 并提供强有力的数据存储和查询功能。软件系统主界面和检测界面如图8所示。

3 结论

给出了工程机械液压工作装置性能检测系统的软、硬件系统结构。系统主要由台架、操作控制模块、信号采集与处理模块组成, 台架为承载体, 操作控制模块为辅助检测的部分, 信号采集处理模块为系统检测部分, 三者相互联系, 形成机电一体、信号检测和强电控制一体的检测系统。该系统能对工程机械液压驱动系统的动力性能检测和内泄性能进行有效检测, 可为液压工作装置的调试、维修与验收提供依据。

摘要：为有效分析工程机械的工作装置性能, 设计了工程机械液压工作装置性能检测系统。系统主要由台架、操作控制模块、信号采集与处理模块三部分组成, 形成信号检测与强电控制一体的机电系统。系统满足工程机械液压驱动系统的动力性能检测与内泄性能检测要求, 为液压工作装置性能评估奠定了基础。

关键词：工程机械,液压工作装置,检测系统

参考文献

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液压工作装置篇2

随着我省治理超限超载工作的不断深入，治超工作新情况、新问题也随之而来。液压装置超限车辆的治理工作就是当前的一项管理难题。

一、液压板车功能及用途：液压板车为拼接组合式，具有纵向、横向拼接等多种功能，主要运输50—800吨大吨位特种运输车，是专为不可拆卸的大型（大件）货物运输而实际制造的，可广泛用于电力、矿冶、化工、建筑及土方施工等部门，该车型具有货台高度可调、车桥负荷可调、转弯半径小,倒车方便等优点，在上（下）坡道行驶时（左右高度）可调整车身保持水平位置（行驶），从而保证了车辆行驶过程中平顺性、稳定性与安全性。

二、液压板车给运营工作带来的危害液压板车因其独有的车桥负荷调节能力，在通行高速公路时，可通过此功能逃避收费计重系统称重信息，少时可称轻10—20吨，多时可称轻40—50吨，非常严重的偷逃了通行费；同时也给治超工作带来了不便，驾驶此类车辆的司机可轻易通过操纵液压装置，在治超检测时减轻重量，从而逃避超限管理，将超限车辆驶入高速公路，造成公路基础设施损坏。由于这类车辆的存在也为一些思想防线不够牢固，个人素质不强的治超人员提供了可乘之机，从而影响治超工作的健康向上发展。

三、管理工作中存在的困难

1、目前，车辆液压装置越来越精密，司机可通过一个小小按纽或在较远处用遥控指挥都可以逃避称重。因此人员管理难度大，不易发现。

2、液压板车通过检测时，收费人员在亭内不易判断是否属液压车，特别是在潼关收费站通行车辆较多，往往此类车经计重系统称重后不超重直接放行，造成通行费流失。

3、治超人员普遍对液压板车辆不是很了解，容易造成漏查或判断失误等。

4、治超检测站发现液压装置车辆违规操作时，除劝返外无强有力的管理措施，无法杜绝此类车继续通行高速公路。

四、液压板车管理的建议：该类车辆在通过计重收费系统和治超站动态检测磅时，可以使用液压装置对前后轴负荷进行液压调整，变化动态称重质量。在日常治超工作中，应加强对该类车辆的严格管理，并采取以下办法：

1、因液压板车辆是主要运输50—800吨大吨位特种运输车辆，因此通行高速公路时一般办有超限运输车辆通行证，收费和治超部门首先要认真核对车辆超限运输证，在车辆轴数与证件相符的情况下，再对其实施检测。

2、在检测当中，要求不得使用板车液压装置，司乘人员不能靠近液压装置操作位置。

3、检测此类车辆时，要求当班班长或值班站长全程监管进行检测，实行专人监督检测，尽量保证检测数据与车辆实际重量相符。

4、使用静态称重设备进行称重，是避免和杜绝该类车辆检测当中作弊的最有效的方法。因此，建议在主线和省界治超站安装静态称重磅，如现有静态称重设备条件的，对有液压装置的车辆必须使用静态称重设备。

5、发现违规操作液压装置躲避治超或偷逃通行费的车辆应计入“黑名单”，不予再次通行本路段。

液压工作装置篇3

【摘要】本文研究的是液压闸式数控剪板机自动送料装置的液压系统，其针对较厚的大面积板料所设计的液压系统能满足夹钳座两夹爪的开合要求，夹钳传动系统保证板料的准确送给，为较厚的大面积板料的自动送进提供足够的动力，减少了工人的劳动强度，提高了板料生产的效率。

【关键词】剪板机；闸式；前送料装置；液压系统

引言

剪板机是生产线中对校平后的板料进行横剪的设备，被广泛应用于航空、电机、汽车等行业中。近几年来，模具技术与冲压技术得到了较快的发展，使得剪板机的应用范围不断地扩大，为了提高生产效率，对剪板机各方面的性能有了有了更高的要求。

1.剪板机液压系统的设计及控制

液压系统的原理图如图1所示，液压系统为本机的动力系统，由电机、高压油泵、液压件、油箱、油缸及其连接管路组成。液压系统采用先进的液压集成系统，结构紧凑，减少管路连接，提高了系统的可靠性与易维修性。

1.1 蓄能器充油

当上刀架返程上升缓慢，压力表序22的读数较低时，需要给蓄能器充油。

蓄能器充油时，电磁阀序8、10、13、31和15b得电。序8得电，液压站建立控制油路压力，序10得电，9a上行，关闭泄荷口，系统建立压力；序13得电，切断系统与左油缸上腔通道；15b得电，9d下行，系统连接序28、29，限制充油时蓄能器的最高压力。油液一部分通过闸阀序19、34进入蓄能器，一部分通过序28、29旁路流回油箱，还有一部分进入压料油缸。

给蓄能器充油需要二人配合操作，步骤如下：

a.打开球阀序34，松开闸阀序19，放下上刀架，旋紧闸阀序29；

b.按电机启动按钮，启动主电机；点动、一次行程选择旋钮旋至↓↑（点动）位置；旋转充油旋钮至位置“1”，给蓄能器充油；观察压力表序37读数，当其读数达到P2值时，旋转充油旋钮至位置“0”，旋紧闸阀序19与球阀序34，停止充油。这时，刀架在蓄能器压力油的作用下，上升返程；

c.松开球阀序33，按剪切角增大或减小按钮，将剪切角调至适当位置；观察刀架下行及返程速度是否符合要求，合适后关闭球阀序33。

d.旋松闸阀序29。

1.2 剪切角的增大与减小

剪切角增大：调整剪切角以前，不管是剪切角增大，还是剪切角减小，请先将球阀（序33）松开；调好后，再将球阀（序33）关紧。打开球阀序33，按剪切角增大按钮，电磁铁15a得电，9d上行，右油缸上腔与系统接通，而此时系统处于泄荷状态，在返程油缸的作用下，右油缸上行，右油缸上腔油液排至油箱，剪切角增大，然后关闭球阀序33。

剪切角减小：打开球阀序33，按剪切角减小按钮，电磁铁8、10、13及15a得电，电磁铁8、10、13的作用与上述蓄能器充油时作用相同，电磁铁15a得电，9d上行，右油缸上腔与系统接通，此时，由于电磁铁10得电，系统建立压力，压力油经9d进入右油缸上腔，右油缸下行，剪切角减小，然后关闭球阀序33。阻尼器序14的作用是减慢剪切角减小时的右油缸下行速度。

剪切角的数值可从指示装置上读出，最佳剪切角度可根据板厚和材质来确定。

注意：调整剪切角后，应使上刀架空载运行1-2后，再正式剪切。

1.3上刀架的运动

上刀架下行：踩脚踏开关，电磁铁10、8得电，9a上行，系统建立压力；压力油首先通过9b进入压料油缸，压料脚下行，压住板料；其次，压力油推动9c上行，压力油进入左油缸上腔，刀架下行；左油缸下腔的油液进入右油缸上腔，返程油缸内的油液则被压入蓄能器储存起来。由于左缸下腔的面积与右缸上腔面积近似相等，因而，左缸与右缸组成了一串联同步回路，刀架左、右两侧同步下行。

上刀架返程：上刀架到达下死点后，电磁阀全部失点电，油泵泄荷，上刀架在蓄能器和返程油缸的作用下返程上升至上死点。

2.油缸的主要参数计算

在液压系统中，液压系统串联油缸，大油缸直径：

为了实现液压同步回路，由公式，可知：

流入大油缸下腔和小油缸上腔的流量相等，为了实现同步动作，所以要求有效面积相同，大油缸直径取为；

3.压料缸的有效直径和总压料力

（1）有效直径

（2）总压料力的验算

4.结论

综上所述，本文研究的液压闸式数控剪板机的自动送料装置，能完成较厚的和大面积板料的自动送进，解决了一些较大的板料需要多次剪切的麻烦。其前送料装置的液压控制部分为板料的自动送进提供了动力，减少了工人的劳动强度，提高了板料生产的效率。

参考文献：

[1]丁树模，固骥平编.液压传动[M].北京：机械工业出版社，2009（2）：34-189.

[2]唐英千.锻压机械液压传动的设计基础[M].北京：机械工业出版社，1980，89-120.

[3]杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，2011，56-191.

[4]何存兴，张铁华.液压传动与气压传动[M].华中科技大学出版社，2000，23-98.

基金项目：

本文系山东协和学院校级科研发展计划项目（XHXY201526）。

作者简介：

液压工作装置篇4

液压支架的每个动作由安装在支架上的操纵阀控制,现在各种型号的液压支架操纵阀普遍采用手把裸露在外,没有任何保护方式,存在操纵阀手把误动作情况,严重威胁到煤矿工作面安全生产。

二、液压支架使用过程中存在的问题

(一)存在问题

王村斜井综采工作面ZY2500/12/26液压支架操纵阀组安装在底座上。操作阀组操作把手很多,当人员在走动过程中误碰时容易误操作,由于泵站检修或其他原因,液压支架当时不会有什么动作,有时当液压泵站检修完后,液压支架会发生误动作,很容易对工作面的工作人员造成伤害。

(二)改造措施

一种液压支架操作阀闭锁装置,该闭锁装置由闭锁杆,上固定杆和下固定杆组成,在闭锁杆上设有操作手把套孔,在上固定杆和下固定杆上设有固定孔。将本实用新型的闭锁装置固定在操作阀组的操作手把的一侧,将操作手把固定闭锁杆的在操作手把套孔内,这样无意碰撞到操作阀组外露的操作手把,由于操作手把套孔内两侧闭锁杆的阻挡,不会引起造成液压支架误动作,有效遏制了支架操作阀组中的操作手把误动作现象,避免出现冒顶、漏顶的发生,减少人员投入,材料的投入,提高了生产效率。改造措施参见附图1和附图2。

三、安装与使用

该闭锁装置由闭锁杆,上固定杆和下固定杆组成,在闭锁杆上设有操作手把套孔,在上固定杆和下固定杆上设有固定孔。将本实用新型的闭锁装置固定在操作阀组的操作手把的一侧,将操作手把固定闭锁杆的在操作手把套孔内,这样无意碰撞到操作阀组外露的操作手把,由于操作手把套孔内两侧闭锁杆的阻挡,不会引起造成液压支架误动作,有效遏制了支架操作阀组中的操作手把误动作现象。本实用新型既可用于常规液压支架,又可用于薄煤层的矮支架,闭锁杆的长度可根据液压支架的控制阀组高度选择。

四、结论

液压支架的每个动作由安装在支架上的操纵阀控制,现在各种型号的液压支架操纵阀普遍采用手把裸露在外,没有任何保护方式,存在操纵阀手把误动作情况,严重威胁到煤矿工作面安全生产。此液压支架操纵阀闭锁装置的设计方案并已经投入生产实践,在王村煤矿斜井每个综采工作面都已使用,效果极佳,为煤矿的安全生产提供了有力保证。

参考文献

[1]柳如见.煤矿液压支榘操纵阀综合试验台研究[D].山东科技学,2010年

[2]期刊论文.煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置设计与分析.科技传播,2011(19)

液压工作装置篇5

（简介）

石油机械设备有限公司

二O一三年十一月

1.概述

本设备是专为防喷器控制装置液压系统保温加热设计制造的，在冬季对防喷器控制装置液压系统内的液压油进行保温加热，保证在北方冬季低温的环境下防喷器控制装置能够正常的工作。

选用油箱外部循环加热原理，在油箱外加装一套液压油循环系统及一套PTC控温加热系统，能够自动限制温度,并随被加热温度变化自动调节输出功率。PTC控温加热系统是新一代电加热产品,可24小时连续使用而无高温过热及烧毁之虑,产品通过国家防爆电气设备质量监督检测中心防爆检测,取得防爆合格证。

本设备由防爆液压油循环系统和防爆PTC控温加热系统等部分组成。

2.用途

适用于防喷器控制装置液压系统内的液压油进行冬季保温加热工作。

3.特点

3.1适合所有的防喷器控制装置。

3.2采用液压油外循环加热，电功率直接作用于液压油无损耗，解决了原来控制箱内加装电暖气且功耗大、温度丢失严重、加温速度慢等问题。

3.3选用PTC加热材料能够自动限制加热温度,并随被加热温度变化自动调节输出功率,且无须任何控温附加设备，可24小时连续使用而无高温过热及烧毁现象。

3.4节约电能；

3.5间歇操作时，升温启动快速；

3.6安装维护简便；

3.7便于自动化管理；

3.8无环境污染。

4.安装示意图

（安装示图1）液压油循环系统 PTC控温加热系统温度控制箱温度数字显示

原柱三缸塞泵吸油管路

吸油管温度传感器

（系统吸油管连接示图）

（回油管连接示图）带温油回油管

5、主要技术参数

标称功率:9.75kw

最高温度：20C°（可设定）环境温度:最低-40℃ 额定电压：380VAC

导电塑料层:

防爆证号：No.CJEX07.185U 外形尺寸：

液压工作装置篇6

关键词：清洁装置；系统设计；数学建模；传递函数

中图分类号： S225.7+1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）09-0444-04

马铃薯具有产量高、经济效益好、环境适应能力强等优点，目前我国马铃薯的种植面积和鲜薯产量均居世界首位。内蒙古自治区地域辽阔，土壤肥沃，全区种植马铃薯面积多达9 300万hm2，占全国的18%[1-2]。使用马铃薯收获机，不仅可减轻劳动强度，而且可提高收获效率、缩短收获时间，降低成本。近些年，我国马铃薯收获机发展迅速，典型机型有 4M-2 型，4UFD-1400型等[3-4]。但由于我国马铃薯种植地况的复杂性，现有机型均难以完全满足收获需求，特别是马铃薯清洁装置易被硬物卡死不能及时反转的现象尤为突出。对4UL-2型马铃薯收获机清洁装置存在反转卡死的现象进行研究，设计了新的伺服阀控制液压马达的伺服控制回路，有效地解决了液压系统工作不稳定的问题，对提高收获机的收获效率及加快马铃薯产业的发展具有重要意义。

1清洁装置的工作原理及不足

薯块清洁装置是清洁初收获薯块表面泥土、杂质的装置，是马铃薯联合收获机的关键组成部分。该装置结构如图1所示，由圆柱滚筒、螺旋滚筒、挡板、液压马达、支撑板、变速箱组6个部分组成。在工作过程中，液压马达通过增速变速箱组驱动由圆柱滚筒和螺旋滚筒组成的橡胶清洁滚筒，带动薯块进行旋转、摩擦，从而实现薯块及其表面泥土的分离。薯块清洁滚筒的间隙为12 mm，狭小的滚筒间隙不仅可以避免薯块从滚筒间脱落，而且可避免泥土等杂质的堆积[1]。

4UL-2型马铃薯收获机正常工作状态可高效地实现马铃薯地收获，但在内蒙古很多种植区土壤中存在大量不规则石子，当其径向尺寸大于12 mm时，经常会出现石子阻止清洁滚筒转动的现象，使滚筒的转速降低、割伤橡胶层，甚至清洁滚筒会完全被石子卡住。此时，马达进油管路中油压迅速升高，压力继电器应该快速根据油压作出响应，实现马达反转，但实际工作中压力继电器常常不能快速准确地对液压马达停转时进油管路中的高压油作出反应，使溢流阀不能及时卸荷，这就容易造成液压系统压力过高甚至损坏[1，5]。

2液压系统设计

为了解决上述缺陷，需要研究一种新的液压马达自动换向系统，实现动态的液压马达转速检测及反馈，使液压马达可快速进行转向切换，从而实现收获机清洁装置持续稳定的工作。为此设计图2所示的马铃薯收获机清洁装置液压系统，该液压系统主要由2个部分组成，右半部分为原有的普通液压马达换向系统，一般不工作；左半部分是设计的全新液压伺服调速系统。

该系统的工作原理如下：左侧系统：收获机在作业中由发动机功率为70 kW的拖拉机进行牵引，油箱18中的液压油经吸油过滤器1过滤后进入由输出轴驱动的定量液压泵2，使低压液压油变为工作所需的高压液压油。高压液压油经过高压过滤器8，将液压油中的杂质进一步过滤，保证更加清洁的液压油进入到伺服阀10，高压液压油经过二位四通电磁阀11的左腔，进而驱动液压马达12实现正转。当清洁滚筒被不规则石子卡住时，液压马达将停转，这时检测清洁滚筒转速的测速机将检测到的速度信号与给定的指令信号比较，实现伺服阀阀芯位置的移动，液压油从伺服阀的右腔流入，从而实现液压马达的反转及清洁滚筒的换向工作，保证了清洁装置的正常运行。该系统中其他元件还有单向阀5，可以防止收获机停车时发生清洁装置液压系统液压油倒流，对液压马达及清洁滚起到制动作用；蓄能器7可以对整个液压系统多余的液压能实现储存，当蓄能器储能饱和后，系统的压力升高，这时压力继电器6得电使二位二通电磁阀4动作，进而使卸荷溢流阀3卸去多余的液压能，实现整个液压系统的恒压工作。

右侧系统：当伺服调速换向系统不能正常工作时，手动按下二位二通电磁阀9和二位四通电磁阀11动作的按钮，实现阀芯移动，切换到液压系统原理图的右半部分，保证清洁装置中的清洁滚筒按照原有收获机的液压系统正常工作。压力表15对供油压力实时监控，当清洁滚筒被石子卡住使得液压马达供油压力显著升高后，这时压力继电器16得电使换向优先阀13动作，保证清洁装置中驱动清洁滚筒的液压马达反转，实现清洁装置正常运行。卸荷优先阀14的主要作用是对流经液压马达换向系统中的液压油实现恒压，回油过滤器17对整个液压系统的回油作过滤除杂。

3控制系统原理分析

伺服阀控液压马达是上述液压系统的核心，因此有必要对其控制系统进行原理分析。伺服阀控液压马达的原理如图3所示，它由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、测速机等组成。测速机作为清洁装置液压控制系统的反馈检测元件，用于控制液压马达驱动清洁滚筒的转速，使之按照给定的指令信号变化，利用测速机的测速轴与清洁装置中清洁滚筒轴相连接，将检测到的速度信号与指令信号差（误差信号）经伺服放大器进行功率放大，产生的电流控制电液伺服阀阀芯的位置，电液伺服阀输出压力油驱动液压马达，带动清洁滚筒旋转。

根据阀控液压马达速度伺服系统原理中给出的清洁滚筒换向控制方案，阀控液压马达速度伺服控制系统方框图（图4）更加简明地描述了清洁装置中清洁滚筒的换向工作流程，为液压系统的数学建模及参数确定奠定基础[1]。

4阀控液压马达数学建模

4.1阀控液压马达动力机构传递函数的推导

阀控液压马达的传递函数是根据液压控制阀的流量方程、液压马达的流量连续性方程、液压马达与负载的力平衡方程这3个基本方程推导出来的。

假定：控制零开口四边滑阀的4个节流窗口是匹配对称的，供油压力Ps恒定，回油压力P0为零。阀的线性化流量方程为：

qL=KqXv-KcPL 。（1）

式中：qL为负载流量，m3/s；Kq为流量增益，m3/（s·m）；Kc为流量-压力系数，m3/（s·Pa）；Xv为阀芯位移，m；PL为负载压力。

假定：阀与液压马达的连接管道对称且短而粗，忽略管道中的压力损失和管道动态；马达工作腔内各处的压力相等，油温、体积弹性模量为常数；液压马达内、外泄漏均为层流动。根据进入液压马达进油腔的流量q1和回油腔中流出的流量q2以及液压马达2个工作腔的容积V1、V2，可得出流量连续性方程，经合理的简化后该方程为：

则速度传感器增益 Kf=0.19 V/（rad/s）。测速机传动比为in=3。伺服放大器增益参数Ka=0.14。

利用MATLAB软件对以上参数进行仿真，结果显示控制系统信号的响应时间不大于0.1 s，且波动不超过5%，因此设计的液压控制系统能够满足给定的性能指标。

5结论

本研究在原有4UL-2型马铃薯联合收获机清洁装置液压系统的基础上，设计全新的阀控液压马达调速换向系统，能够有效解决液压马达的停转问题，在提高收获机收获效率的基础上，也保护了清洁装置中的液压系统。对阀控液压马达动力机构的传递函数进行了推导，对速度控制系统进行了数学建模，并最终确立了系统中各元件的参数值，且这些参数值满足新设计的液压系统的性能指标。

参考文献：

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[8]张平格. 液压传动与控制[M]. 北京：冶金工业出版社，2004：112-204.

液压工作装置篇7

“开式系统是当今液压技术中最常用的回路系统,有利于实现集成化、模块化、通用化和标准化;而闭式回路则大多用于以液压马达驱动车辆行走装置和混凝土输送罐等连续旋传工作部件的传动。

各具特色的系统构成

开式回路系统的构成

采用开式回路的液压系统的基本构成中,由动力机拖动的输入端液压泵直接从油箱中吸油,它所输出的压力油经过一个换向阀或一组多路阀控制通断和流向之后,供给液压缸或液压马达等输出端的执行元件。而执行元件的回油仍经换向阀或多路阀流回油箱。在这样的系统中的工作油液按照上述顺序每循环一周都要在油箱中与外界空气接触,“开式”即以此得名。

开式系统是当今液压技术中最常用的回路系统,尤其在固定设备上的工业液压装置中,几乎全部采用开式系统。其主要原因之一是这种系统能够比较方便地用一个或一组公共液压动力源(液压泵站)向众多控制阀组和执行元件供能,有利于实现集成化、模块化、通用化和标准化。从技术层面上说,这种系统的高低压区域界限明晰,设置液压油的滤清、冷却、排气等方面的设施都比较方便,也比较容易在系统中设置那些只允许在背压(即回油压力)较低的条件下工作的各种阀类元件和其他附件。

闭式回路系统的构成

与开式系统不同,闭式回路基本液压系统中,作为输入元件的主液压泵(通常是变量的)油口并不直接从油箱内吸油,而是与作为执行元件的定量或变量的液压马达的进出油口直接相联,构成一个对称的封闭回路。另由一个从油箱吸油的补油泵经过单向阀组和溢流阀使这个回路始终维持一个基础压力(补油压力)。如果略去内部机构的工作原理的分析,而把一个带闭式液压系统的静液压驱动装置作为一个“黑箱”或“灰箱”来研究,它可以被视为等效于一根输入、输出端之间略带滑转差,并可以在正反两个旋转方向双向传递动力的的柔性传动轴。

闭式回路大多用于以液压马达驱动车辆行走装置和混凝土输送罐等连续旋传工作部件的传动,但某些以等速液压缸作为执行元件的系统有时也采用闭式液压回路,如在新型飞机上用于操控舵机和起落架收放机构的电动静液压执行器(EHA)和车载混凝土输送泵等。

“闭式回路液压系统兼具同等明显的优缺点,这成为设计者采用或避开该系统的根源。

优缺点同等显著的闭式回路

优点

与开式回路相比,闭式回路液压系统优点显著。

第一,闭式液压回路的变量泵本身兼有调节流量和改变流向的双重功能,可连续调节液压马达输出轴的转速和旋转方向,无须像开式回路那样在主油路中再设置换向阀,因此主回路简约通畅,工作介质的流动损失较小。

第二,由可双向变量的变量液压泵和可双向旋转的液压马达构成的闭式液压回路是一个对称和可逆的系统。除了输出正转矩驱动外,还能吸收负转矩实现动力制动,可在很大程度上取代摩擦元件构成的常规行车制动系统,操控方式也更加符合人机工程的要求。

第三,主回路中的工作介质始终在等于或高于补油压力的正压状态下运行,补油系统亦可作为本身的变量装置和其他液压系统的控制压力油源。

第四,主回路与液压油箱之间的循环流量一般为主回路内最大流量的20%～25%或更少,所需的液压油箱容量较小,仅为同等功率的开式回路系统的1/3以下,更便于在安装空间有限的车辆与行走机械上应用。

缺点

第一,需要一套比较复杂的补油系统,必要时尚需附加冲洗系统,元件数量较多且增加了部分功率消耗。

第二,主回路中的工作介质的压力增减循环频率高,与液压油箱中储油的交换比例低,工作介质容易老化。不过随着液压油性能水平的提高,这个缺点现今已不再是严重的问题。

第三,原则上一台(组)液压泵只能为一台或一组功能相关并互相耦合的液压马达供能,而难以用同一泵组为几组独立动作的执行器用户供能。

第四,主回路中的所有元器件和管路系统都需要能承受高压,冷却和滤清装置设置一般只能设置在压力较低的补油系统或壳体泄漏油的回油系统中,它们的通过流量有限,作用效能较低。

“今后进一步提高静液压驱动装置的效率的途径之一,可能是将补油、冲洗系统与变量调节系统分开,按照各自的工况要求优化相关的系统参数。

独特而不可或缺的补油系统

静液压驱动装置所特有的补油泵现多采用结构简单的低压内齿轮泵或摆线齿轮泵,通常集成在主回路变量液压泵的后盖内,与主液压泵同轴驱动。之所以普遍采用内齿轮泵或摆线齿轮泵作为补油泵,除其结构紧凑外,还因其可容纳直径较粗的驱动轴,便于继续向后传输动力。有些具有整体式无级变速器形态的静液压驱动装置的补油泵并不直接由主变量驱动轴驱动,而是由变速器内的另一根时常转动的轴驱动,转速也不一定与主变量泵相同。除了安装位置的原因外,这种方式往往还出于优化补油泵转速的考虑。

闭式回路系统的补油系统原本是一个由跨接在补油泵出口和油箱(等效于补油泵吸油口)之间的补油溢流阀或冲洗溢流阀稳压的恒压系统。早期的变量泵的壳体内体积和空间宽松,随着静液压驱动装置功率密度的大幅提高,主变量泵和变量马达的结构日趋精细紧凑,变量液压缸也必须瘦身,不得不以提高补油压力的方式来补偿维持所需的调节力。时下典型的静液压驱动装置的补油压力已提高到了2.0～2.4MPa,采用某些控制形式时甚至更高达3.2MPa,已经显著超过了为防止系统气蚀和保证系统刚性所需要的基础压力值(一般0.08～1.2MPa已足够,当系统中装有对背压有要求的内曲线马达等时最多1.6MPa)。

单从控制变量机构的要求来说,补油压力提高了以后可以相应地减小对变量机构流量的需求,并有利于提高变量响应速度。然而,事实是补油泵排量并未因用于变量机构的流量需求的下降而显著减小。过高的补油压力不仅使补油系统本身带来的附加能耗增加、效率下降,而且在最高工作压力不变的条件下,补油压力提高的同时也过分增加了主回路的背压,势必减小闭式回路液压系统的有效工作压差,并因之降低了主变量泵和液压马达等功率传输元件的工作效能和实际功率密度。

静液压驱动装置中的补油系统在保证闭式回路系统正常工作的同时,也造成了不可小视的附加功率和功能损失。这说明,目前把补油、冲洗和变量控制的供能系统简单“捆绑”在一起的习惯做法,在控制补油系统能耗方面的考虑还是比较粗放的。作者认为,今后进一步提高静液压驱动装置的效率的途径之一,可能是将补油、冲洗系统与变量调节系统分开,按照各自的工况要求优化相关系统参数。例如降低前者的压力,为后者专设一个压力较高而流量较小、必要时带有蓄能器以应对快速响应要求的控制油源等。这样在系统效率和最大输出转矩等方面,或许还能再抠出几个百分点的收益。

“在输入转速和输出端马达排量恒定的条件下,液压驱动系统原则上有两大类控制输出转速的方式,即阀控方式和泵控方式,它们调节的对象都是改变主回路中的流量。

牵动转速的传动比调节

一套静液压驱动装置本身所能够主动和实时调节的参数是其输入和输出转速之间的传动比。一般情况下,车辆与行走机械的行驶速度是人们的预期目标值。人们通过改变原动机转速(等于静液压驱动装置的输入转速)和传动比来控制静液压传动装置中作为输出元件或执行元件的液压马达的转速,进而控制与之相关的车辆行驶速度。

在输入转速和输出端马达排量恒定的条件下,液压驱动系统原则上有两大类控制输出转速的方式,它们调节的对象都是改变主回路中的流量。对于开式和闭式回路皆如此。

第一种是阀控方式,或称节流型控制或液阻型控制,本质是通过控制设于主泵系统中的节流元件的开度大小来控制输往液压马达的流量。第二种是泵控方式,即一些俄文文献中所称的“容积式调节”。其基本特征是通过改变液压泵的某些机械性质的结构参数来控制其输出流量,实质是采用了可调节排量的变量泵。目前,开式液压系统仍是阀控和泵控并存的局面,而采用闭式回路液压系统的现代静液压驱动装置则绝大多数都采用泵控方式调节主回路中的流量。

与阀控系统只从相对恒定的输入流量中截取一部分供给执行元件,多余的溢流回油箱的方式不同,泵控系统从油源开始其主回路的流量就是“按需产出”。由于没有多余流量的溢流损失,泵控系统的能耗比阀控系统明显减少,尤其在小流量、高压力工况下的效率要比阀控系统高出许多。但是构成泵控系统的变量液压泵的结构远比阀控流量阀更为复杂和昂贵,可调部件如柱塞变量泵中的斜盘、缸体和滑动曲柄等的体积、质量以及相关的惯性力和摩擦力较之阀控系统中的调节阀芯都要大得多,所以它的响应较慢,调节装置自身动作的功率需求较大,元件和控制系统的成本都较高。这些特点使其更适合应用于对效率要求严格的连续运转的传动装置中。

对于静液压驱动技术而言,“容积式调节”的称谓似乎更为全面,因为很多情况下对液压马达也要进行排量调节,而目前似乎还没有人采用与“泵控”相对应的“马达控”这样比较拗口的术语。

提高静液压驱动装置效率的基本原则之一,是尽量不要在主回路系统中设置具有较大液阻的阀类元件和滤油器等辅助器件,也应尽量避免在主回路中的高压侧引出除了必要的压力检测和反馈信号油口以外的旁通回路。前者会引起附加的压力损失,后者则会导致有效流量的损失,两者都会导致系统效率的下降并对调节品质有不利的影响。

闭式回路系统中的主泵输出的流量是难以分配给其他必要的辅助和控制系统的,泵控的闭式回路主系统通常只能专司传输功率流的任务,其他的调节和控制任务尚需由较小功率的辅助泵供油的阀控系统完成。因此几乎所有的静液压驱动系统中都包含了泵控和阀控两种系统,在以泵控为主的闭式回路系统中,阀控系统仍然是不可缺少的补充。

“油液混合动力系统凭借其更高的功率密度和更为成熟的元件,相对于油电混合动力系统具有更好的节能减排效果和更低的全寿命使用成本,而不再拘泥于恒压网络的二次调节液压系统正是油液混合动力传动链中的核心技术之一。

节能显著的二次调节液压系统

自德国汉堡联邦国防工业大学的H.W.Nikolaus在1977年注册了一项新的液压动力传动系统的专利以后,德文名为“Sekund·rgeregeltenAntriebssystem”的液压系统的汉译名称“二次调节液压系统”,在中国的液压业界就成为了以连接在带有液压蓄能器的恒压回路系统内的变量液压马达组构成的特定系统的专用术语。其实这个系统的本身既具有传统意义上的二次调节,也包含了一次调节的内容,即供能系统中的恒压调节。

二次调节液压系统符合在主回路系统中没有液阻较大的阀类元件的要求,属于前述容积调节的范畴。虽然在这一系统中作为动力传输元件的液压泵和液压马达的低压端油口都与液压油箱连接,但它用以输出旋转动力的变量液压马达却可以直接在马达和泵工况之间转化,具备在由输出转速和转矩坐标轴构成的四个象限中作功和吸能运转的能力。在外特性和适合应用的领域方面,与具有对称和可逆特点的采用闭式回路的静液压驱动系统具有许多共同之处,而与泵及马达同样与油箱直联的开式回路的液压系统的区别则较大。

该系统的独特之处是在一个公共的恒压网络中通过对于输出元件(变量液压马达)的排量控制实现在所需输出转速下对于负载的转矩和功率需求的匹配。这种配置方式很像电力系统中的公共市电网以恒定的电压统一供电,各用户自行连接和独立调节所装设电器的数量、输出转速、加热功率和照明亮度等使用参数的情况。相对于传统的闭式回路静液压驱动装置,二次调节液压系统的主要优点体现在多执行元件支持能力和通过回收终端的多余能量实现节能这两个方面。

然而二次调节液压系统所存在的一些缺点,如调节控制系统比较复杂并且具有不安定性;需要使用能够双向变量的液压马达,可选择的布局安装方式亦较为有限;不可能为克服几秒钟的峰值载荷预留巨大的排量储备;需要通过增大马达排量来提高输出转速,功能与结构相悖,不能充分发挥马达原有的的调速范围和功率容量;难以用于调节往复作用的液压缸等。

目前,二次调节液压系统主要应用在一些需要输出旋转动力但负荷具有明显周期变化的工业设备中,并以其节能效果好、装机功率小和调节品质高等优势,在冶金、采油、锻压和造纸等行业和一些动力传动装置试验检测设备中,为液压传动技术继续占有一席之地。在行走液压领域的应用则主要在需要多个执行元件同时独立动作而又有明显的回收负载势能效果的大型起重设备的卷扬绞盘等工作部件上。中国农机院液压所曾于20世纪80年代后期研制过一台采用这一技术,且可用电缆遥控的滑移转向式装载机样机,创新思维十分超前。

三种门架叉车的液压称重装置篇8

叉车门架结构种类较多,其升降缸通常采用并联和串联2种形式。因此在安装液压称重装置之前,应根据叉车现有门架结构和升降液压系统特点进行适当选择,以便将液压称重装置合理地布置在液压系统中,否则将可能导致门架升降过程中发生卡滞或门架升降不平稳,从而影响叉车作业效率及称重准确度,甚至形成安全隐患。下面介绍叉车的3种液压称重装置。

1.油箱2.液压泵3.换向阀4.限速阀5.右升降缸6.切断阀7.左升降缸8.三通接头9.传感器10.称重仪表11.报警器

1.基本型门架叉车称重装置

基本型门架主要由内门架、外门架、货叉滑架及2个升降缸组成。2个升降缸通常采用并联形式。液压称重装置可采用与其中1个升降缸串联的方法连接,即在左升降缸7进油口前的切断阀6处串接1个三通接头8,在该三通接头8上依次连接传感器9、称重仪表10和报警器11,以组成液压称重装置。如图1所示。

叉车搬运货物时,压力油经换向阀3、限速阀4进入右升降缸5,同时经切断阀6进入左升降缸7。此时在换向阀控制下,门架实现载货起落。同时传感器9将检测到的门架升降缸底部压力油的压力信号传送给称重仪表,经称重仪表内部数据采集及处理单元处理后,传感器8的压力信号转换为可显示信号,再通过仪表液晶屏显示出载荷质量。

1.油箱2.液压泵3.换向阀4.限速阀5.右升降缸6、8.切断阀7.左升降缸9.前升降缸10三通接头11.传感器12.称重仪表13.报警器

2.二级全自由门架叉车称重装置

二级全自由门架叉车称重装置的连接位置、原理和称重方法与二级门架基本相同,如图2所示。

二级全自由门架叉车多用于作业空间有限的场所,在门架总高不变时,采用该型门架可增加起升高度。其门架结构及升降液压系统比基本型门架复杂,增加了一个前升降缸9。其升降液压系统中的左升降缸7通过其活塞杆内部油道,将液压油路延伸至前升降油缸9,从而形成串联油路。

1.油箱2.液压泵3.换向阀4.限速阀5.右升降缸6、8.切断阀7.左升降缸9.前升降缸10.三通接头11.传感器12.称重仪表13.报警器

3.三级全自由门架叉车称重装置

并联式三级全自由门架叉车多用于作用空间高度不受限场所,采用该型门架,可使叉车具有高起升、低通过的特性。

该种门架的液压称重装置的安装方法如图3所示,其门架结构及升降液压系统比前两者都复杂,其门架升降液压系统的右升降缸5、左升降缸7与前升降缸9并联,在左升降缸7与前升降缸9的进油口均安装了切断阀(6、8)。

电动搬运车液压防滑装置设计篇9

电动搬运车是一种轻小型的搬运设备, 也是物流仓储业中常用的物料转运设备。电动搬运车作为由蓄电池供电驱动的搬运车在技术上已趋于成熟, 并已广泛应用在室内 (车间、库房、超市等) 工业产品的转运[1]。但是室内环境由于地表光洁或有油污的存在, 致使电动搬运车在行驶过程中很容易驱动力不足而产生打滑现象。电动搬运车的驱动轮打滑不仅影响搬运车的正常行驶降低工作效率, 而且对驾乘司机造成一定的安全隐患。因此对电动搬运车进行防滑研究是十分必要的。

针对电动搬运车的防滑控制研究目前还没有展开。已有针对车辆的防滑控制研究主要针对汽车车型, 研究内容集中于轮式车辆在低附着系数路面的加速、制动时发生的滑转[2]。技术成熟并应用广泛的防滑控制装置就是汽车上的ABS和ASR防滑控制系统[3]。由于ABS和ASR防滑控制系统在设计之初就是根据汽车的相关情况, 尤其是针对汽车的橡胶轮胎和柏油路等多种路况, 从而使得ABS和ASR系统具有较高的专用性, 其防滑控制方法在电动搬运车上的应用并不能起到相对应的防滑效果, 不能够良好的引入解决电动搬运车的防滑和控制。

对轻小型车辆的防滑, 目前的方法主要是通过改变驱动轮的机械物理特性, 增大驱动轮的粗糙度或在驱动轮与地表接触表面附着防滑层以加大驱动轮与地面之间的摩擦系数来达到防滑效果。这种被动的防滑措施不能完全有效地应对各种打滑情况, 实现良好的防滑效果, 而且轻小型车辆主动防滑控制的研究还很少[4], 所以电动搬运车的主动防滑控制在轻小型车辆的防滑中也没有可以借鉴和直接的引入的方法。

针对电动搬运车自身的特征我们借鉴ABS和ASR防滑控制思想[5,6], 提出了一种引入液压回路的主动防滑控制方法。方法通过电动搬运车的结构优化, 在不改变搬运车自重和载重的情况下, 通过改变驱动轮的承重力、产生较大的摩擦力来克服搬运车的打滑。

1 引入液压回路的防滑原理

电动搬运车的车轮分驱动轮和承重万向轮。驱动轮有一个, 驱动搬运车行进;承重万向轮一般有4个, 起着辅助支撑的作用。所以, 搬运车正常行驶过程中出现的打滑现象也就是驱动轮的打滑。

搬运车正常行驶时, v=ωR, 驱动轮纯滚动, 此时驱动轮与地面接触点的摩擦为静摩擦。当搬运车行驶在光洁或者油污的地面时, 摩擦力变小, 驱动轮出现打滑, 此时v<ωR, 也就是驱动轮滑转。电动搬运车打滑时, 驱动轮的受力分析如图1所示。

分析此时驱动轮的受力可知, 摩擦力f小于驱动力F。

由摩擦力计算公式:f=μN可知, 在不改变驱动轮与地面接触表面摩擦系数的前提下, f不变, 若要提高摩擦力, 需要增大驱动轮的承重力N。

搬运车正常行驶时, 在不改变搬运车自重和载重的情况下, 若要改变驱动轮的承重力以起到增大摩擦力的作用, 只能改变驱动轮与万向轮的承重比, 使万向轮 (尤其是后部的两个万向轮) 的承重力减小并转移到驱动轮上。利用电动搬运车自带的液压系统设计液压回路, 使其可以在搬运车的驱动轮与承重万向轮之间形成一套防滑装置, 利用液压缸的顶升在电动搬运车打滑时改变驱动轮与承重万向轮之间的承重比, 从而做到防滑控制。

2 防滑装置的结构优化设计和防滑分析

2.1 防滑装置的结构优化设计

优化电动搬运车的结构, 设计的防滑装置中液压缸的安装位置如图2所示。

图2是电动搬运车结构优化后的驱动轮处局部剖面图。图中, 1是承重万向轮, 2是驱动轮, 3是车体外板, 4是驱动轮支架, 5是底板, 7是液压油缸。承重万向轮1及其支架焊接于车体外板3。驱动轮2安装在驱动轮支架4上。驱动轮支架4和底板5之间是搬运车转向用推力球轴承。底板5连接固定于车体外板3。在底板5上垂直安装液压缸7, 其中液压缸活塞杆穿过推力轴承固定在搬运车驱动轮支架4上。

在搬运车出现打滑时, 控制液压缸7动作使活塞杆外伸运动带动搬运车底板5微幅抬起, 由于底板连接搬运车外板3, 而承重万向轮1安装在车体外板上, 所以通过微幅伸长液压缸活塞杆实现了微幅抬升万向轮, 从而改变搬运车万向轮和驱动轮的承重力, 来增加驱动轮的摩擦力。

根据电动搬运车自带的液压系统设计了一套液压回路来控制液压油缸活塞杆的动作, 并提供防滑装置控制方案。

伺服液压回路及控制原理如图3所示。其中, 液压回路主要有液压油缸、液压锁、比例换向阀、阻尼孔以及电动搬运车自带的液压泵和油箱组成。阻尼孔的作用是控制通过比例阀的流量, 液压锁的作用是保持液压缸位置不因自重或其他原因自行下滑。整体来说, 该液压回路是液压缸的控制系统, 通过该液压回路控制液压缸的微幅抬升, 而液压回路的控制是通过防滑控制器控制三位四通电液比例换向阀的连通方式。

防滑装置的控制方案是由油缸位置的信号反馈、控制器的对比处理和比例阀控制信号的输出组成的闭环反馈系统进行实时控制。在图3中, 油缸的位置反馈信号直接反映为驱动轮的转速。控制器的对比处理是将接收信号与控制信号的对比, 控制信号通过电动搬运车打滑得出。

液压系统控制液压缸动作的过程如下。当电动搬运车出现打滑现象, 电动搬运车防滑控制器通过油缸位置反馈信号判断出打滑状态并进入防滑模式, 此时给YA1通电, 万向轮与液压缸的无杆腔一起微幅抬升。当电动搬运车已驶过打滑区域, 防滑控制器通过油缸位置反馈信号做出判断并进入正常行驶模式, 此时给YA2通电, 万向轮与液压缸的无杆腔一起下降。

2.2 防滑分析

驱动轮驱动搬运车负载运行, 前后的万向轮起辅助支撑作用, 后面两个万向轮和搬运车在同一线上。此时分配在搬运车后万向轮和驱动轮上的承重力相等, 此时驱动轮的摩擦力记为F1, 在液压缸微幅抬升后使得后万向轮分担承重力减小, 驱动轮承重力增大, 此时驱动轮摩擦力增大为F2, 液压油缸抬升的极限状态为驱动轮承担搬运车后部支撑线的全部承重力, 与车体前部两个支撑轮均分承重力, 此时驱动轮的摩擦力达到最大值undefined。故可以有效解决搬运车的打滑现象。

3 结语

针对电动搬运车特点设计开发了引入液压回路的驱动防滑控制方法, 也是一种可控式电动搬运车防滑装置。以增大驱动轮摩擦力为目的, 在不增加自重和载重的情况下通过液压回路的控制改变驱动轮的承重力, 使驱动轮摩擦力增大解决电动搬运车在行驶地表光洁或者油污过程中 (特别在起步、加速、转弯时) 的驱动轮打滑现象, 使电动搬运车驱动过程中的方向更具稳定性、转向操纵性得到改善、加速性能得到提高。

参考文献

[1]罗毅, 王清娟.物流装卸搬运设备与技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2007.

[2]张成宝, 吴光强, 丁玉兰, 等.汽车驱动防滑的控制方法研究[J].汽车工程, 2000, 5 (22) :324-328.

[3]张弦, 罗禹贡, 范晶晶, 等.电动车辆驱动防滑控制方法的研究[J].车辆与动力技术, 2007 (3) :13-19.

[4]Yoichi Hori.Future Vehicle Driven by Electricity and Control-Research on Four-Wheel-Motored“UOTElectric March II”[J].IEEE Industrial Electronics, 2004, 51 (5) :954-962.

[5]Hiroaki Kataoka, Hideo Sado, Shin-Ichiro Sakai, Yoichi Hori.Optimal Slip Ratio Estimator for Traction Control System of ElectricVehicle Based on Fuzzy Inference[J].Electric Engineering inJapan, 2001, 135 (3) :56.

拱顶储罐液压顶升装置倒装施工方法篇10

关键词：储罐,倒装法

近几年由于石油化工的不断发展, 储罐的需求量也在不断增加, 储罐建设成为了不可缺少的一部分, 储罐的施工方法主要有正装法和倒装法两种, 下面就我在工作期间建设的2万立以下中小型拱顶罐液压顶升倒装施工方法进行简单介绍。

1液压顶升的选用

储罐液压顶升提升机数量是在综合考虑最后一次提升的最大负荷时的安全系数、相临两台提升机间距保证在5.0m以内, 均匀布置罐内, 以此来保证储罐安装几何尺寸等条件的前提下, 经过详细计算后确定的, 各种型号储罐提升次数, 以及最大负荷状态下的技术数据。在使用中, 液压顶升机实际负荷应小于或等于额定负荷的80%, 故要求:液压顶升提升力×液压顶升数量×80%>罐体设计重量+施工用料重量 (附加载荷) 。

液压提升机安装时必须平稳垂直固定, 支架上与罐底板焊接两根斜支撑和一根朝向罐中心的径向斜撑。可使单个支架具有足够的刚度, 同时在罐内形成整体封闭系统, 保证提升系统稳定性能。

壁板安装前应在底板上画出壁板的安装位置线, 在线内侧按一定距离焊接内侧挡板, 内侧挡板使用钢板切割而成, 靠近罐壁一侧必须垂直。

采用倒装法施工, 首先安装顶层壁板。在吊车的配合上, 按照排板图依次将壁板吊装就位, 一边吊装, 一边点焊纵缝 (留出有安装余量的两道纵缝不点焊) 。对口间隙应符合设计要求。待该层壁板全部吊装组对完成以后, 在内侧沿焊缝自上而下, 每500mm左右点焊防变形卡具板, 点焊要牢固。

2胀圈的安装

胀圈可根据罐壁内径的尺寸和液压顶升的数量, 由槽钢根据储罐的曲率弯制而成, 胀圈的弧度应跟罐壁内径保持一致, 可用外弧卡板进行检验。胀圈上按照液压顶升的数量均匀焊接固定顶升钢丝绳的吊耳, 吊耳要完全与胀圈焊接在一起, 确保提升中的受力强度。吊耳使用同样使用强度足够的圆形钢板, 直径根据吊耳宽度确定胀圈宽度确定。为防止钢丝绳滑落, 在吊耳外再焊接直径大于两倍吊耳的圆形挡板。

胀圈固定首先应根据液压顶升位置确定吊耳的位置, 通过龙门卡将胀圈固定, 龙门卡每隔一定距离焊接在罐壁上, 各段胀圈之间可用加紧丝连接, 也可用千斤顶, 将胀圈各段胀紧在罐内壁上。

围板:围板用25t吊车进行, 采用毛料组对, 壁板与壁板之间调整好间隙后, 直接用手工电弧焊点焊, 对于厚度δ<15mm的壁板, 对称设置两道活口, 对于厚度δ≥15mm的壁板, 均匀布设3道活口, 每个活口用两个5t手动倒链连接, 活口使用龙门板分别焊接在壁板立缝两侧, 便于调节立缝间隙。

挡板设置:围板组对后, 在围板顶端外侧焊接罐壁外侧挡板, 罐壁外侧挡板间距为沿圆周每1.0m设置一个, 可通过在外侧挡板处镶入楔形钢板, 便于壁板组对调节, 同时防止壁板向罐内倾翻。

提升:活口用倒链预紧, 其余立缝焊接完毕 (壁板纵缝先焊外侧, 内侧清根后施焊) 。挡板设置完后, 开始罐体提升工序。提升装置设置集中启动、分组启动和分体启动三种控制方式。提升时, 先采用分体启动方式逐个启动液压顶升机, 对提升索具进行预拉紧, 使每个提升装置初始受力基本相同, 然后再使用集中启动方式开始正式提升, 提升过程中, 每提升200~300mm高度, 需要停机检查各个提升装置提升行程是否一致, 若偏差较大, 则应根据实际情况采用分组启动或分体启动方式对提升高度进行调整, 待提升高度基本一致后, 方可继续使用集中启动方式进行提升。顶升时, 使顶层壁板高出下层壁板3~10mm, 在下层壁板内外侧, 错开点焊限位挡板, 使上下层壁板对接。为了保证对口间隙均匀一致, 在环缝之间加垫板, 垫板应与设计要求的对口间隙相同。

环缝组对时, 应在内侧每2000mm左右点焊防变形板, 以防止环缝的焊接变形。

第二层板安装之后, 将胀圈落下与底部连接, 方法与顶层壁板相同。

环缝组对:储罐提升到位后, 逐渐将活口处的倒揽拉紧, 使下节板就位, 且下端与罐底限位挡板靠紧, 上端根据壁板就位情况进行调节, 保证内表面与上节板内表面平齐, 调节方法。

封口:横缝组对后, 割去活口处多余的壁板, 切坡口, 并用磨光机打磨光滑, 然后组对焊接。封口处立缝的焊接必须采取防变形措施, 即在罐壁内侧平均安装三道的防变形弧板后方可焊接, 防变形弧板的外弧必需与罐壁内侧弧形一致, 使用钢板切割制成。

横缝焊接:环缝组对及封口立缝全部完毕后, 方可进行环缝焊接, 环缝焊接完毕后, 再对罐壁立缝内侧进行焊接。每一节壁板的提升都要按照上述方法进行, 当底圈壁板环缝、立缝焊接完毕后, 即可拆除提升机具及储罐提升组装工卡具, 进行罐底剩余焊缝的焊接及底圈壁板与罐底大角缝的组对焊接。

除活口以外的其他纵缝全部焊完后, 应拉尺测量壁板周长。周长的实际尺寸应该是理论尺寸加最后活口焊接收缩量加包边角钢焊接收缩量和下部环缝焊接收缩量。

用盘尺检查时, 由两组人员分别进行, 使用同一尺子和弹簧秤, 弹簧秤拉力一致, 比较两次盘尺尺寸, 确定无误后再将活口余量割除, 将该缝焊好。

顶层壁板安装完毕后, 应立即进行“三度” (上口水平度, 垂直度, 椭圆度) 的找正, 并用支撑将其固定, 然后安装包边角钢和顶板。

顶层壁板和顶板安装之后, 即可安装第二层壁板, 方法同顶层壁板, 纵缝的外侧焊缝的焊接同顶层壁板, 并留出两道活口不焊, 在第二层壁板吊装就位、立缝焊接的同时, 在罐内组对和安装胀圈。

纵缝和环缝焊完后, 应按设计要求对壁板的几何尺寸和焊缝质量进行检验。

其余各层壁板的安装, 检验合格后, 按照上述方法和步骤安装第三层, 第四层壁板, 直至最后一层壁板安装结束。

最后一层壁板, 先安装清扫口处预制件, 把底层壁板纵缝及上部环缝焊接后, 将胀圈落下与底部连接。在底层壁板安装线内外设档板, 使壁板就位。底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离, 不得小于200mm。