L25-1臂式自动采制样液压系统的设计与研究

　　1　液压控制

　　液压传动系统中,液压站由电机、双联液压泵、电磁溢流阀、电磁换向阀、平衡阀、油箱及管路附件等组成。双联液压泵为1号变幅油缸、2号变幅油缸、液压马达提供液压动力。液压原理图如图1所示。

　　液压泵出口压力:pp/MPa计算公式如下:

　　式中:Fn为液压缸负载;Aij为受力面积;ηgm为液压油缸效率;ηmm为液压马达效率;qm为液压马达排量;τmax为螺杆最大扭矩;∑Δp为油路压力损失。

　　回路中的工作压力和流量对油缸、液压马达分别控制。当调整液压系统参数完成后,电磁溢流阀、换向阀吸合: 1#变幅油缸、2#变幅油缸完成伸长缩短运动,液压马达完成旋转运动。两种运动复合,形成物料提升。液压缸内经D计算公式如下:

　　式中:P工作油压;ηg液压缸效率;d活塞杆直径。1#变幅油缸、2#变幅油缸工作时, 1#电磁溢流阀、电磁换向阀给电,压力油流经液控单向阀、单向节流阀、平衡阀后进行驱动。1#电磁溢流阀、电磁换向阀断电,油压卸荷,油液空载返回油箱。1#变幅油缸、2#变幅油缸,被平衡阀、液控单向阀锁定,保持在某一工作位置。

　　液压马达是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。当接到液压马达转动指令, 2#电磁溢流阀、电液换向阀得电吸合,油泵输出的高压油,驱动液压马达,按所需的转速和方向旋转。2#电磁溢流阀、电液换向阀断电后,油泵输出油压被卸荷,油液返回油箱,液压马达处于静止状态。

　　液压马达理论排量qm/L.r^-1计算公式如下:

　　式中:Qp双联泵输入流量;ηpv液压泵容积效率;ηmv液压马达容积效率;nLmax螺杆最大转速。

　　为消除变幅油缸运动与停止产生的冲击,变幅油缸的运行,先启动电磁换向阀;后启动电磁溢流阀,之差为0. 5~1s。变幅油缸的停止,先停止电磁溢流阀;后停止电磁换向阀之差为0. 5~1s。使变幅油缸的运动,启、停平缓。

　　液压泵的总排量98mL/r;电机转速1440r/min;效率0. 9;系统总流量为127L/min;油箱储油容积360L。因此油箱内油液循环一次为2. 8 min,在回路未设油冷却器的条件下,如控制不当,极易造成油温过高,油液过早失效以及产生严重后果。为保证液压系统正常工作,调整电磁溢流阀动作状态,空载时断电,负载时给电,使变幅油缸或液压马达执行启、停节奏。加之油泵、周期负载时间仅为60s,是2. 8 min的近1/3时间,从而获得充足时间进行散热,达到热平衡,使温升控制在40°以内。

　　液压系统压力,可根据实际要求通过调控电磁溢流阀的溢流量控制,压力表对压力值进行显示。压力继电器对系统压力进行监控。压力继电器为常通状态,与电磁溢流阀串联,当系统压力低于调控值可靠工作范围时断电,电磁溢流阀随之断电,液压执行机构停止运行,这种连锁关系,使系统欠压保护。