主机功能结构
TD-1型多功能道路剁冰清雪机是集剁冰、清扫和冰雪输送于一体的行走机械设备。该机的剁冰器(圆周上分布6排剁冰刀具)和行走机构均采用液压马达驱动,剁冰器的转速为110r/min;行走机构在剁冰工况的的速度为3.Skm/h,正常行驶的行走速度为28km/h,整机重约11t,所需驱动功率40kW。
液压系统及其工作原理
图1所示为该机的剁冰及行走部分的液压系统原理图。系统的液压执行器为驱动剁冰器的单向定量马达12(2个)和驱动行走机构的双向定量液压马达11,马达12的运动和停止由二位四通电磁换向阀9控制,马达11的运动方向由三位四通电磁换向阀8控制。马达12和马达11各设有4个单向阀及1个溢流阀组成的双向交叉缓冲补油阀10-1和10-2,以缓和马达制动时高压管路的冲击并向低压管路补油防止吸空;马达11和12的回油路分另4设有背压单向阀13-1和13-2。系统的油源为发动机M经一级齿轮减速箱驱动的三联齿轮泵中的两台泵:定量泵3-1和3-2(三联泵中的泵3-3用于驱动机器的其他工作机构),两泵的压力设定和卸荷分别由电磁溢流阀5-1和5-2实现,并通过压力表4-1和4-2观测。
液压马达的旋转速度采用双泵分级调速方式。原因如下:由于行走驱动马达和剁冰驱动马达流量和功率都比较大,所以分别由各自独立的液压泵进行驱动,其余机构的液压马达由一个泵驱动。机器工作在剁冰工况时,所有的运动机构都要同时工作,车辆的行走速度也较低,一台泵的流量即可满足其要求。当机器在非剁冰工况行走时,只有行走机构工作,包括剁冰在内的其他运动机构都停止工作,此时车辆的行走速度是随机的,最高达28km/h。所以在非剁冰工况行走时,将闲置的剁冰机构液压泵和行走机构的液压泵组合起来,无需额外增加液压泵就可构成一个行走机构多泵分级调速回路,这将有利于减少液压泵的数量,简化液压系统结构,避免使用价格昂贵的变量马达,从而提高系统的工作可靠性并降低系统成本。
系统的具体工作原理如下。
图8-5 剁冰清雪机液压系统原理图
1-油箱;2-过滤器;3-1、3-2、3-3-定量液压泵;4-1、4-2-压力表;5-1、5-2-电磁溢流阀;6-二位二通电液换向阀;7-单向阀;8-三位四通电液换向阀;9-二位四通电磁换向阀; 10-1、10-2-双向交叉缓冲补油阀;11-行走机构双向定量液压马达; 12 - 剁冰器单向定量液压马达;13—1、13-2-背压单向阀
在剁冰工况时,电磁铁3YA断电,泵3-1和3-2分别向剁冰马达12和行走马达11供油,此时机器低速行走并剁冰。在非剁冰工况时,机器处于转场行驶中,此时剁冰器停止工作,泵3-1和3-2构成行走机构多泵分级液压调速系统,可使行走马达11获得三级不同速度。当电磁铁1YA通电、2YA断电使泵3-1卸荷、泵3-2工作时,获得低转速输出,系统压力由电磁溢流阀5-2按低速爬坡所需的高压决定;当电磁铁1YA断电、2YA通电使泵3-1工作、泵3-2卸荷时,由于泵3-1的排量大约是泵3-2排量的两倍,故可获得较高一级转速(中速)输出;当电磁铁1YA和2YA均断电使两泵同时工作时,可获得高转速输出。系统在中速和高速时马达扭矩较小,系统压力由电磁溢流阀5-1的设定值决定。
技术特点
1)剁冰清雪机液压系统采用定量液压泵一定量液压马达的开式循环油路,有利于系统散热;机器剁冰和行走同时进行时,各执行器由单泵供油;剁冰停止,仅行走时,通过电磁换向阀的通断电控制多泵组合供油实现行走机构的分级容积调速,避免了高速执行器使用大流量液压泵,也有利于系统能量的合理利用。
2)各泵采用电磁溢流阀实现卸荷,有利于系统节能。
3)采取了在液压马达油路设置双向交叉缓冲补油阀和回油背压单向阀等措施,以缓和及减小机器在剁冰清雪作业中因行走机构制动、剁冰器的惯性力、冲击性负载、下坡失速等原因造成的液压冲击或吸空,保证系统安全。
4)剁冰液压马达采用O型机能的四通换向阀,可以在转场行驶中锁紧剁冰器,避免其自由转动;行走液压马达采用Y型中位机能的四通换向阀,可以在机器出现故障时,马达浮动自由旋转,以便用其他设备牵引拖走机器。
分类:液压行业知识
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