装载机液压系统的节能性改进及分析研究

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  摘要:随着经济的不断发展,节能环保的意识理念逐步深入人心,所以在装载机液压系统技能方面也做出了详细的部署安排,产生损耗的根本原因是由于装载机在运转时液压系统会产生能量的损耗,所以只要控制好装载机液压系统的能量损耗,就能使装载机液压系统的节能性提高。笔者将从装载机液压系统的改进入手,分析提高装载机节能性的方法。
  关键词:装载机; 液压系统; 节能性; 改进分析
  引言:装载机是一种被广泛应用的土石方施工机械,具有铲、装、运、卸等功能,其主要特点是机械效率高,主要应用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿石等建筑工程,装载机的核心部分就是液压系统,也是装载机能量损耗最大的一部分。如果要提高装载机液压系统的节能性,就必须要控制好液压系统的能量损耗,这样装载机的节能性才会提高。
  1.装载机工作装置液压系统的应用
  装载机被广泛用于建筑工程方面。运行动作包括:用铲斗铲起物料,将物料提升到必要的高度,然后将物料运输到规定的地方,卸掉物料,以此循环作业。而保证工作装置完成物料的铲掘、升降、保持和倾斜等动作便组成了装载机工作装置液压系统。
  装载机工作装置液压系统主要由工作泵、先导阀、多路阀、动臂油缸和转斗油缸五部分组成,工作装置液压系统的操作分为机械操作和先导操作两种。先导操作就是工作装置通过先导阀控制液压多路阀进行操作,而机械操作就是工作装置通过机械操纵手柄控制多路阀进行操作。装载机工作装置液压系统的应用在一定程度上减少了人力,提高了装载机的效率,增加了经济效益。
  2.转向系统节能措施
  2.1.负荷传感全液压转向系统
  负荷传感全液压转向系统是由优先阀、泵、转向溢流阀和负荷传感转向器等四部分组成,其特点有针对装载机的负载情况能实现压力补偿;转向回路优先是其采用的的是控制策略,中位时转向器的流量会变小,一般的測定流量会达到10kbit/s,下图为流量传输速率与使用电功率之间的关系,这样便能提高装载机液压系统的节能性;中位时液压系统的压力和排量是不会互相转化的;负荷传感全液压系统遵循的原则是转向压力、流量优先,这样就增大了转向的可能性。如果在采用压力流量不长变量泵时,它的工作回路便可以使用闭芯系统和负荷传感系统中的一种。负荷传感转向器分为动态信号和静态信号两种类型,根据控制压力设计的不同,这些流量指标就必须要先与优先阀进行匹配,若流量较大就要配备较高的控制压力,若流量较小就需要较低的控制压力。优先阀的功能就是保证转向器的优先流量和满足最大的泵流量的要求,优先阀控制的压力必须要和转向器控制的流量保持一致,而且动态信号优先阀与动态信号转向器匹配,静态信号优先阀与静态信号转向器匹配。
  根据转向器的功能来划分,负荷传感全液压系统可以分为动态信号和静态信号这两种类型的负荷传感转向器。根据动态和静态型号分类的优先阀则应该与对应类型的负荷传感转向器一起组成负荷传感转向系统,在方向盘转动的同时,转向器则会在负荷口接通压力信号,通过传送数据流量包的方式,然后将优先阀的阀芯移动,达到开启转向器的油路这一目的,这样就能向转向器提供压力油来实现动力的转向,从而提高装载机液压系统的节能性。
  2.2.负荷传感流量放大转向系统
  负荷传感流量放大全液压系统转向器由控制转阀和摆线计量装置组成,而控制转阀则是由阀套、阀芯和阀体组成,摆线计量装置则是由转子副构成。与方向盘联结的是阀芯,内花键就是阀芯的内部结构,液压油会在阀体的进油口分成两路,一路通过阀体的进油环槽进入计量装置,然后进入油缸,另一路则进入阀体的放大环槽进入油缸。导向轮的转向则是由油缸的活塞杆推动,油缸剩下的油就会通过转向器回到油箱里。
  根据转向器的功能划分,负荷传感流量放大转向器可以分为随动转阀、计量马达、传动部分和组合阀四部分。负荷传感流量放大转向系统的特点有根据配型的计量的流量大小来增加油缸的流量;转向的比率是变化的,转向也比较灵敏、可靠和省力;装载机液压器的液压噪声很小。降低压力过剩和流量过剩是提高系统回路效率的主要方法,在负荷传感流量放大转向系统中应用负载敏感型变量泵,能够通过排量的大小来节省能量。
  3.改进转向器加工工艺实现节能方法分析
  装载机的转向系统虽然从一定程度上提高了装载机的节能性,但是由于各种各样的原因,转向器也存在着能量损耗。尤其是转向器运作中的间隙,直接影响了转向器的效率,例如丁子和转子副的径向、轴向间隙控制,或者是阀芯、阀套副以及阀体与阀套的间隙保证等。根据这些原因可以分析出,只要较少定转子径向间隙,就能提高装载机的节能性。由于传统定转子的加工工艺原因定转子径向间隙与现在相比较大,定转子的加工工艺工程十分繁琐,加之定子工序缺少以平面为基准的内腔磨削这一工序,造成了垂直的度有或大或小的偏差,这样就必须放大定转子径向的间隙来保证转向器能正常运行。而现在新的工艺则改善了这种局面,缩小了定转子径向的间隙,提高了转向器的转向效率,从而提高了装载机的节能性。也可以通过转向器的特殊设计来提高装载机的节能性,例如使转向器具有全部组合阀的功能,这样的整体式全液压转向器能大大的提高转向器的工作效率,从而提高装载机的节能性。这些改进转向器加工工艺的方法,都能通过改进转向器的工作效率来提高装载机的节能性,大大的节省了人力,提高了装载机的经济效益。
  结语:
  装载机液压系统的发散的热量,使得装载机的能量损耗增大,这样就降低了装载机的使用寿命。但是通过液压系统的改进装置和改进工作装置的加工工艺,减少了液压系统损耗的能量,从而提高了装载机的节能性,这样便能提高装载机所带来的经济效益。
  参考文献:
  [1]杜海若.工程机械概论[M].程度:西南交通大学出版社,2004
  [2]陈树清.装载机液压系统研究(II)l长春:吉林大学,2006.
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