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第7章 系統(tǒng)總成 第7章 系統(tǒng)總成 7．1 液壓轉(zhuǎn)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(yùn)行時(shí)卸載，即轉(zhuǎn)向和舉升不同時(shí)進(jìn)行，因此，如果轉(zhuǎn)向和舉升各用兩個(gè)液壓泵供油以滿足各自要求，那始終有一個(gè)液壓泵處于空轉(zhuǎn)卸荷狀態(tài)，勢(shì)必造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率的浪費(fèi)，因此，為充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，獲得良好的機(jī)器性能，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)共用一臺(tái)液壓泵向兩個(gè)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(shí)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(zhuǎn)向系統(tǒng)供油，這樣不會(huì)因液壓泵供油量變化或兩路執(zhí)行元件工作負(fù)荷的變化而導(dǎo)致影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常工作。圖7.1是分流閥的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖7.1 分流閥結(jié)構(gòu)原理圖 當(dāng)穩(wěn)定油路正在工作時(shí)，閥芯D處于左端，可變節(jié)流口C開(kāi)度較小，節(jié)流作用強(qiáng)，閥芯上并列的兩組A、B孔均處于開(kāi)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(dāng)分流油路工作時(shí)，閥芯D向右移動(dòng)，這時(shí)可變節(jié)流口E開(kāi)度較小，主流量孔A關(guān)閉，只剩下階躍流量孔B，因?yàn)榭勺児?jié)流口E不會(huì)完全堵住，B孔是經(jīng)常開(kāi)啟的。該閥最小階躍流量不受限制，因?yàn)樽钚‰A躍流量與B孔無(wú)關(guān)，而B(niǎo)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?yàn)榧词狗至饔吐氛诠ぷ鲿r(shí)，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(fù)到大流量，這對(duì)于兩條回路需同時(shí)工作的系統(tǒng)是很重要的。 2．采用雙聯(lián)葉片泵或兩個(gè)液壓泵向組合系統(tǒng)供油，在運(yùn)行不卸料工況，其中一個(gè)液壓泵向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供油，當(dāng)需要舉升卸料時(shí)，兩泵合流，向舉升系統(tǒng)供油，完成舉升動(dòng)作。 對(duì)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(jì)性不好，因此，選用方式2，即由兩個(gè)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(zhuǎn)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(yè) 共 59 頁(yè) 圖7.2 轉(zhuǎn)向舉升組合供油系統(tǒng)原理圖 在組合系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向時(shí)由于轉(zhuǎn)向油路的高壓作用，卸荷溢流閥3的油液進(jìn)入轉(zhuǎn)向器，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，油泵1只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供油，多余流量通過(guò)溢流閥4溢走，轉(zhuǎn)向動(dòng)作完成后，轉(zhuǎn)向油路壓力降低，若不舉升，則油泵1通過(guò)舉升分配閥10中的溢流閥卸荷。當(dāng)舉升時(shí)，液壓泵1與液壓泵2在舉升分配閥10內(nèi)合流，向舉升液壓缸供油，實(shí)現(xiàn)合流舉升。 7.1.2 舉升轉(zhuǎn)向組合系統(tǒng)元件的選擇 舉升和轉(zhuǎn)向不同時(shí)進(jìn)行，由前面的計(jì)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(lè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速為1550 r/min，最大流量為304 L/min，最大功率為181 kW。全液壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向器，其排量為1000 ml/r。液壓缸4為轉(zhuǎn)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(jí)液壓缸，選用3QTG-240×2160三級(jí)伸縮缸，其最大內(nèi)徑240mm，行程2160mm。額定壓力25MPa。 通過(guò)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(guò)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(kāi)啟壓力為1.0MPa，最高工作壓力為35MPa。通過(guò)單向節(jié)流閥9的最大流量為兩個(gè)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(guò)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(shè)定壓為28MPa。舉升分配閥8選用現(xiàn)用108t電動(dòng)輪自卸車上所用的即可。通過(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)濾精度為3，公稱壓力為1.6MPa，要求旁通閥開(kāi)啟壓力大于0.37 MPa，前面選定的單向閥5和15開(kāi)啟壓力均為1.0MPa，滿足要求。 7．2 大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的總成 通過(guò)前面的計(jì)算和設(shè)計(jì)，已經(jīng)確定了液壓行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓舉升系統(tǒng)，大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由這三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，圖7.3是大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖。表7.1是靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)元件選型表。 圖7.3 大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 表7.1 大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)元件選型表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 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’-VZH10K34 35 900 500 525 2 定量液壓泵 A2FO250/60R-VZB05 35 364 250 219 3 溢流閥 BG-1032 2.5 400 4 單向閥 C5G-825 35 380 5 電液換向閥 DSHG-10-3CDC120-41 31.5 1100 6 沖洗閥 436 622/502.20.01.10 7 濾油器 XU-A400×30FS 1.6 400 30um（精度） 8 變量液壓馬達(dá) A6VM355HA1/63W-VZH0207B 35 795 355 9 單向閥 C5G-825-S8 0.53 380 10 定量液壓泵 A2FO180/61R-PAB05 35 255 180 152 11 卸荷溢流閥 DA-30-315-G24 31.5 250 12 全液壓轉(zhuǎn)向器 OPSL-1000LS 1000 13 等速液壓缸 D25WF200/140-145 25 14 單向閥 CXGD-XBN 35 240 15 定量液壓泵 A2FO200/63R-PAB05 35 304 200 181 16 單向閥 CXJA-XBN 35 640 17 舉升分配閥 SF31904型電動(dòng)輪自卸車用舉升分配閥 18 單向節(jié)流閥 CNJC-XCN 35 480 19 平衡閥 CBIA-LHN 28 480 20 多級(jí)液壓缸 3QTG-240×2160 20 續(xù)表7.1 大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)元件選型表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 規(guī)格 過(guò)濾精度（μm） 流量（L/min） 換熱面積（） 工作壓力（MPa） 21 濾油器 CHL-400-3-LC 3 400 22 濾油器 CXL-630-80 80 630 23 濾油器 CXL-630-80 80 630 24 濾油器 CHL-400-3-LC 3 400 25 濾油器 CHL-400-3-LC 3 400 26 空氣冷卻器 FL-4 4 1.6 27 空氣冷卻器 FL-4 4 1.6 7．3 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力來(lái)源傳動(dòng)裝置的選擇 由前面的設(shè)計(jì)計(jì)算，驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為=1322kW，選用道依茨車輛用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)TBD620V12，其額定功率為=1440kW，額定轉(zhuǎn)速為 =1800 r/min。 大型礦用自卸車液壓系統(tǒng)共有五個(gè)液壓泵，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶幾個(gè)串聯(lián)泵的形式，也可采用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力給分動(dòng)箱，再由分動(dòng)箱向各個(gè)油泵傳遞動(dòng)力的形式。在該液壓系統(tǒng)中，有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)用泵A4VSG500，一個(gè)補(bǔ)油泵A2FO250，轉(zhuǎn)向和舉升用泵A2FO180和A2FO180，其中A2FO250、A2FO180和A2FO180均為斜軸泵，A4VSG500為斜盤(pán)泵，而斜軸泵不能串聯(lián)，采用分動(dòng)箱分傳動(dòng)力的形式。 選取分動(dòng)箱主要是依照輸入的功率、分出的動(dòng)力的去路、傳動(dòng)比等。三個(gè)斜軸泵可以分別連接，也可以串在兩個(gè)斜軸泵后，考慮到布置對(duì)稱，分動(dòng)箱受力均勻，將兩個(gè)較小的斜軸泵分別串在兩個(gè)斜盤(pán)泵后，用一分三的分動(dòng)箱，分動(dòng)箱輸入的最大功率為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，既，選用斯寶傳動(dòng)公司的一分三分動(dòng)箱4332，其輸入功率為1600kW。A4VSG500最高轉(zhuǎn)速為1800r/min，故與其連接的輸出軸傳動(dòng)比選用1.0545，A2FO250最高轉(zhuǎn)速為1500 r/min，與其連接的輸出軸傳動(dòng)比選1.2157。 分動(dòng)箱與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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-φ883-192，其額定扭矩為12000 Nm。