YWB230型稳定土拌和机液压系统的设计布线产品

YWB230型稳定土拌和机液压系统的设计

YWB230型稳定土拌和机液压系统的设计 2011： 摘要：简要介绍YWB230稳定土拌和机液压系统的基本组成及其设计方法，并简析了该系统的特点。关键词：拌和机行走泵 工作装置转子马达、转向器、举升缸YVVB230型拌和机简介我厂设计生产的YWB230型全液压稳定土拌和机是一种轮式自行式的稳定土拌和设备。主要用于公路、城市道路、广场、码头等工程的基层、基底层稳定土的现场就地拌和作业；也适用于农村及低等级路面的施工作业，它可拌和Ⅰ、Ⅱ级土壤及稳定材料(如石灰、水泥煤渣灰、废钢渣)允许在拌和材料中加入粒径40mm以下石料；还可拌和Ⅲ、Ⅳ级土壤或稳定材料。拌和机的工作要求为：行走时，转子下降，转子马达作逆向旋转拌和作业。停止时转子提升，转子马达停止，并且行走时转向自如：这些动作全为液压控制，即液压控制着行走、转向、拌和作业、转子提升下降及尾门开闭各种动作。2 液压系统原理设计和特点根据拌和机作业的要求，参考国外先进机型，设计出包括4个主要部分的液压系统，液压系统原理图见图1。

2.1 行走系统拌和机工作时的行走速度和拌和转子的转速有一定关系，行走速度快，需要转子的转速也快。同时，转子反拌作业，还需要较大的牵引力。本机采用行走和工作转子两套独立的液压驱动系统。同时在行走泵的控制阀上增加一个连接转子系统高压油路的压力限制器(POR)，当负载增大到设定值时，压力限制器控制行走泵流量逐渐变小，行走速度就会逐渐降低；而当负载减小时，行走泵流量会随之变大，行走速度加快，直到恢复原来设定的速度为止。系统的这一特性，使拌和机在遇到超载时，通过自动降低行走速度来克服，而在超载消失后，又自动恢复到原来行走速度。期间无需司机干预，减小了司机操作强度，并提高了工作效率。行走速度的自动调控能力，使拌和机可以适应不同的拌和工况。在超载的情况下，降低行走速度即降低行走功率，从而保证拌和功率增加，这就是整机功率的自动匹配。经过实际测定，发现行走泵排量和工作泵排量有如图2所示的关系。而没有POR时的行走泵排量和工作泵排量有如图3所示的关系。此外，拌和机前进、后退靠行走柱塞泵的正、反向供油来控制。行走速度由手动阀控制行走泵斜盘倾角而改变泵的排量，从而改变行走速度的快慢。在马达回路上装有两个安全阀，它能防止拌和机前进、后退时回路工作压力过载，即压力超过34MPa时溢流。在马达回路上还装有一个三位三通液动滑阀，在高低压管路的压差作用下，压力油控制滑阀接通回油箱。滑阀的作用是：置换热油系统；冲洗马达、泵回路，充当冲洗回路的作用；控制系统最低压力为1.4MPa。这种设计的优点是：(1)当拌和时遇到较硬的土质，工作压力升高，这个信号传到POR输入口，行走泵排量降低，使总功率被控制在一定范围内；(2)机械在拌和过程中工作平稳(3)减轻操作人员的劳动强度。2.2工作装置工作装置回路采用的是两台工作泵和两台转子马达及阀块组成的闭式回路。两台马达同时带动搅拌转子工作，由于两台工作泵输出的压力油不可能完全相同，两台泵的输出高压油先在集成块中合流后再分成两路，这样能够平衡两端马达所需的功率。这里所用的工作泵设置成单向供油，满足转子马达单向反拌的要求。马达是低速大扭矩轴向马达，它的起动效率高，起动转矩大，而且运转平稳。在回路的低压区装有一蓄能器和一个单向阀，它们能使系统始终充满油液，减轻回路压力波动，减少振动。并当油泵停止供油时，由于转动惯量的存在，向马达油路中补油。2.3 液压转向转向回路由双联齿轮泵、单路稳定分流阀、液压转向器和转向液压缸等元件组成。齿轮泵输出的油液到达单路稳定分流阀，由单稳阀分出三条油路：一路为稳定流量油路到转向器；一路进入多路换向阀；另一路为溢流油路。由于到转向器的油是稳定流量，这样能够保证转向系统在液压泵供油量及系统负荷变化的情况下，以满足主机转向性能要求。转向器BZZl-200是一个随动阀，操纵方向盘带动转向器阀芯转过一个角度，压力油进入转阀，从转阀进入反馈马达最后进入转向缸，压力通过时反馈马达转动，同时带动阀座转动，一直到转阀处于中位为止。2.4 液压操纵该系统用于操纵举升缸带动拌和转子提升与下降，操纵尾门液压缸带动尾门的开启和关闭，动作完成由多路换向阀来实现。在举升回路上装有双向液压锁，当多路阀处于中位时，无论工作装置在何位置，液压锁都能把液压缸锁住，保证拌和深度不变。在此探讨一下工作转子下降时溢流阀回油口接在单向节流阀前后的差别。如图4，此回路的单向节流阀起的是回油节流作用，它能降低工作转子的下降速度，减少冲击。按设计要求，在液压缸下降时，要求小腔进油少，起到降低速度的作用。这样压力油要从溢流阀溢出一部分油，若把溢流阀回油连接在P节处时，由于存在节流损失，此时压力p节高于P，造成p2随背压的升高而升高，会使功率损失增大，系统发热。因而最好将溢流阀回油连接在P处，就会减少功率损失和发热，改善系统性能，减少故障的发生。

3 元件及油液的选择在拌和机液压系统中，不仅采用了滑阀也使用了插装阀。滑阀和插装阀都设有阀块安装，使整个液压系统结构紧凑，便于维修，且减少了泄漏，提高了液压系统的可靠性。在液压元件选用上，我们注重元件的性能和产品品牌，例如选用SAUER公司的轴向柱塞泵，PARKER公司的密封件等，以提高了整机的可靠性。在液压系统的设计中，工作介质的选择也是非常重要的，它对延长元件寿命，提高系统工作的可靠性和节能均有直接影响。考虑到拌和机的使用要求，选择HM-N68抗磨液压油。并且在回路中设有冷却器，防止油温过高，从而延长油液的使用寿命。实际应用表明，该液压系统满足整机性能要求，工作可靠，并已投入批量生产，得到用户的好评。(end)

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