动平衡试验台液压升降系统的设计

　　1 引言

　　随着液压传动技术的不断发展,其技术也越来越多地应用于工程机械,升降台就是其中一种典型的工程机械,液压升降台以其运行平稳、噪声较低、使用维修方便、故障率低等特点被广泛应用于各类工程场所。

　　直升机旋翼动平衡试验台是一个机电液综合控制系统,采用可编程控制器电器控制技术,所有的参数可以通过控制台集中控制操纵。液压升降系统作为直升机旋翼动平衡试验台的一部分,它可以运送桨叶上升或下降,便于桨叶在旋翼头上的安装与更换,实现对生产出来的桨叶参数进行自动检测的目的。

　　2 升降台结构的选取及受力分析

　　试验台架选取单层剪刀撑[1]结构,方案的结构简图如图1所示,其工作过程如下:O端固定,内支架由2根重型撑梁体和2根端梁管连接成矩形框架,中间连接一根中梁管,作为液压缸的支撑梁。外支架有2根重型撑梁体,两端各由一个端梁管连接成矩形框架,内外支架套在一起由中间轴连接成剪刀叉[2]状,内支架撑梁体的一端以铰链形式连接于上台梁,另一端安装走轮,以便在底座轨道上行走。外支架的一端以铰链形式连结于底座,另一端安装走轮,以便在上台梁下平面的轨道上行走。2条液压缸通过缸的支耳并排安装固定在外支架底座一端的端梁管上,缸的另一端通过活塞杆支耳安装在内支架中梁管上,底座上和下台梁下平面装有水平导轨。当液压缸伸缩时,拉动两剪刀叉内外支架撑梁体上下2组走轮在轨道上水平运动,撑起或降下台面梁,既有导向作用,又实现了升降台的上升和下降。

　　台架在最低位置时液压缸推力最大,主要分析这时刻的受力,台架下降到最低位置时,初始状态下的剪刀撑结构的初始角:

　　在此时可知系统是平衡的,也就是说F1承担着重力的一半,另一半由O点承担。即:

　　F₁=1/2(1.5+4.5)10⁴=3×10⁴N

　　F₂= F₁/tanA0=33.2×10⁴N

　　系统是由双液压缸推动,则每支液压缸上的推力:

　　F₁=1/233.2×10⁴=16.6×10⁴N

　　3 液压系统的设计及工作原理

　　液压升降台的功能是用作传送桨叶和器材用的,它固定在旋翼头的下方,做升降运动。根据其特点可以采用固定式液压升降台,它可安装于地面或地坑内,也可与重型机械配套使用,安装在生产线上。设计要求升降台台面长12 m、宽2.1 m,可由0.8 m升高至5.5 m,上升时间约1 min,升降台重4.5 t,可载重1.5 t。根据以上参数及要求,设计出的液压升降台的液压原理图[3](如图2所示)。