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履带式吊管机两种液压系统的分析

 
2008-11-25
 
目前国内生产的履带式吊管机所采用的液压系统有两种,一种是多泵供油手动操作液压系统(系统一)如图1所示;另一种是单泵供油先导操纵液压系统(系统二),如图2所示。

  1 两种液压系统的功能比较
  ① 两种液压系统都具有吊臂限位功能。系统一采用的是溢流阀(10)卸荷限位,当吊臂运动到上止点时,行程阀(11)接通,溢流阀(10)卸荷,吊臂停止运动。系统二采用的是电磁阀(4-5)通油限位,当吊臂运动到上止点时,电磁阀(4-5)得电,油路接通,系统卸压,吊臂运动停止。相比之下,溢流阀卸荷限位优于电磁阀通油限位,原因是电磁阀口径小,通油能力弱。
  ② 系统一采用的是双泵供油,可以根据吊管机起吊时的重载、轻载等工况,通过多路阀(4-3)选择单泵供油或双泵供油实现吊钩工作速度的高低变换。而系统二采用的是单泵供油,所以吊钩只有一个工作速度。
  ③ 系统一没有工作机构锁定功能,而系统二具有工作机构锁定功能。在如图2所示中,当电磁阀(4-1)处于接通状态时,即使操作工作机构,吊管机也不会动作,若想使工作机构工作,首先应使电磁阀(4-1)得电,油路断开,液压系统才能正常升压,工作机构才能正常工作。
  ④ 系统一的油路换向靠直接操纵多路阀手柄实现,而系统二的油路换向靠减压式先导阀(5、6、7)输出油驱动液动多卢法(4)实现,相比之下,先导操纵灵活省力并且可以实现远距离操纵。

  2 两种液压系统在使用中的不足
  ① 两种系统的吊臂卷扬马达(10-1、6-1)、吊钩卷扬马达(9-1、7-1)的进出油口侧无补油阀,无法消除马达旋转过程中产生的气穴现象,会引起液压系统的气蚀和噪声;同时,它们的提升侧无安全阀,无法消除液压系统的超压现象,会引起软管爆破等零件损坏事故,更为严重的是当起升力矩接近液压马达的制动力矩时,吊管机会出现滑钩现象。
  ② 系统二采用的吊臂限位方式,由于电磁阀(4-5)通油能力所限,会引起液压系统发热。
  ③ 系统二中,一旦发动机运转,先导控制油即处于溢流状态,不利于先导泵(13)和先导液压系统工作。
  3 液压系统的改进
  针对上述存在的不足,对液压系统修改如下。图3所示为修改后的单泵供油液压系统图。
  ① 分别在吊臂卷扬马达(10-1)、吊钩卷扬马达(9-1)的进出油口侧增加补油阀(4-4、4-5、4-6、4-7);在其提升侧增加安全阀(4-8、4-9),这样既保证了吊管机提升重物时的安全,又可以消除液压系统的气蚀和噪声。
  ② 将吊臂限位用的行程换向阀(14)与吊臂换向阀(4-2)上的先导控制油路相连,当吊臂运动到上止点时,行程换向阀(14)处在接通位置,吊臂换向阀(4-2)上的先导控制油与回油相通,吊臂换向阀(4-2)在弹簧复位力作用下返回中立位置,吊臂运动停止。采用这种吊臂限位方式,既不需要溢流阀、电磁阀,也不需要过多的管路,只需很细小的一根油管即可,既保证了吊臂限位可靠,又不致引起液压系统发热。

  ③ 对于采用先导操纵液动多路阀的液压系统(系统二),吊管机开机后如果长时间不操作工作机构,先导溢流阀(3)会长时间处于溢流状态,引起先导液压油温过高,这对于先导液压系统的工作是不利的。改进后的液压系统(图3),在先导溢流阀(11-1)的遥控口上增加一截止阀(12)当工作机构长时间不工作时,打开截止阀(12),使先导溢流阀(11-1)卸荷,这样既可以锁定工作机构,又可以避免先导溢流阀(11-1)溢流发热。当需要吊管机工作时,关闭截止阀(12),先导溢流阀(11-1)卸荷油路被切断,吊管机转入正常工作状态。
改进后的液压系统已经应用到SP25Y型吊管机上,使用效果良好,消除了液压系统一、二中存在的不足。
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