汽車起重機單缸插銷伸縮機構液壓係統的改進

 

    1.工作原理單缸插銷伸縮機構主要由吊臂
、伸縮缸、缸銷和臂銷等組成，如所示。

 

    本文以五節吊臂為例，介紹其工作原理。

 

    伸吊臂時
，伸縮缸缸筒首先伸出。當缸筒運動到第五節臂缸銷孔位置時

，將缸銷插入第五節臂缸銷孔（側麵），然後將第五節臂上的臂銷（頂部）laxia，yishidiwujiebituolidisijiebilianjie。shensuoganggangtongjixuzhongchu，zhidaodiwujiebixiaoyundongdaodisijiebiqianduanlingyigebixiaokongchushi
，jiangdiwujiebibixiaocharudisijiegaibixiaokong。gangxiaotuoliwujiebigangxiaokong
，shensuoganghuisuo，zhiciwanchengdiwujiebishenbiguocheng。

 

    如此反複操縱多次後，順序伸出第四節臂、第三節臂
、第二節臂，即完成整個伸臂過程。縮臂時，所有過程反向操縱。

 

    單缸插銷伸縮機構液壓係統主要由換向閥1

、卸荷閥2
、卸荷電磁閥3、換向閥4、平衡閥5
、伸縮缸6
、缸銷缸7、臂銷缸8、芯管9、缸銷臂銷切換電磁閥10等組成
，如所示。在自動伸縮時，電磁鐵1YA或2YA―直處於通電狀態。電磁缸銷鐵3YA

、4YA、5YA和6YA在插銷與拔銷時的狀態如表1所示。

 

    由可以看出
，插拔缸銷和臂銷時，主油路（P2）處於卸荷狀態，伸縮缸停止動作，由5YA和6YA電磁鐵控製完成缸銷和臂銷的插拔工作。其工作過程如下：伸縮缸缸銷運動到缸銷孔（或臂銷孔）附近時，電控係統檢測到信號
，將伸縮缸運行速度降低，同時伸縮缸缸銷（或臂銷）彈出，其端麵在吊臂上滑動。直至缸銷運動到正對缸銷孔（或臂銷孔）處，缸銷（或臂銷）彈入缸銷孔（或臂銷孔），完成插銷過程。

 

    伸縮缸缸筒運動到預定位置後，缸銷臂銷切換電磁閥控製油液進入缸銷缸（或臂銷缸）。同時壓縮缸銷缸（或臂銷）內彈簧，帶動缸銷（或臂銷）從缸銷孔（或臂銷孔）拔出，從而完成拔銷過程。發出，操縱室內的顯示器卻顯示缸銷或臂銷未拔出或未拔到位。

 

    三是即使插銷與拔銷動作順利，也會發出巨大響聲，並引起整機振動。

 

    3.原因分析在排除機械原因引起缸銷或臂銷卡滯後，我們從液壓係統（見）入手
，分析吊臂伸縮缸可能有竄動現象。其原因有2點：一是伸縮缸內的芯管處形成推力，二是回油背壓使伸縮缸活塞兩端形成差動推力。

 

    在拔缸銷或臂銷時，5YA電磁鐵處於通電狀態
，伸縮缸內的芯管相當於一個小型的液壓缸
，缸銷缸與臂銷缸的油壓均為8MPa.該油壓作用在伸縮缸上，推動其缸筒運動。在伸縮缸缸筒運動過程中，伸縮缸（主油路回油油路均已連通）的有杆腔和無杆腔便自動排油或補油。

 

    此時芯管處形成的推力計算如下：我公司設計的單缸插銷式伸縮機構在試製時，出現以下3種缸銷和臂銷插拔故障：一yi是shi插cha缸gang銷xiao或huo臂bi銷xiao時shi，操cao作zuo指zhi令ling已yi發fa出chu，操cao縱zong室shi內nei的de顯xian示shi器qi顯xian示shi缸gang銷xiao或huo臂bi銷xiao雖sui已yi彈dan出chu
，但dan並bing沒mei有you完wan全quan伸shen到dao位wei。此ci狀zhuang態tai下xia，起qi重zhong機ji安an全quan保bao護hu程cheng序xu不bu允yun許xu操cao縱zong者zhe進jin行xing下xia一yi步bu動dong作zuo。

 

    二是拔缸銷或臂銷時，操作指令已F芯管推力；P芯管處壓力
，8MPa.伸縮缸主油路形成回油油路後，回油背壓（0.4MP）jinrushensuogangdeyalixiangdeng。youyushensuogangwuganqiangshoulimianjibiyouganqiangshoulimianjidadeduo，suoyishensuogangxingchengchadongtuili。chadongtuilixingchenghou，biantuidongshensuoF彈缸銷插入缸銷孔時受力示意圖F禪一缸銷內彈簧作用力F反吊臂缸銷孔對缸銷的反作用力N'
、N2吊臂缸銷孔對缸銷的壓力f2在從和/2點形成的摩擦力缸銷f2FV卜壓缸銷拔出缸銷孔時受力示意圖Fk缸銷缸柱塞對缸銷的作用力F反吊臂缸銷孔對缸銷的反作用力NN2吊臂缸銷孔對缸銷的壓力ff2在和//2點形成的摩擦力插拔銷控製方式3VA工作部件4YA5YA6YA臂銷插銷得電得電斷電斷電拔銷得電得電得電斷電缸銷插銷得電得電斷電得電拔銷得電得電得電得電缸運動。

 

    差動推力計算如下：f2差動推力。

 

    d伸縮缸活塞杆直徑‘150min；我們在試驗台上，對伸縮缸進行了以上分析和計算的試驗驗證。試驗方法和結果如下：給芯管提供8MPa壓力油，並使伸縮缸的2條主油路均無背壓連回油箱時，伸縮缸運動；給伸縮缸2條主油路同時提供0.4MPa壓力油，並使芯管無背壓連回油箱時
，伸縮缸運動；給芯管提供8MPa壓力油，並給伸縮缸2條主油路同時提供0.4MPa的油壓時，伸縮缸加速運動。

 

    分析認為，插缸銷或臂銷時，5YA電磁鐵不通電
，芯管內無壓力，伸縮缸在巧的作用下運動。當缸銷或臂銷按照指令插入銷孔一部分後，由於差動推力屍2的作用，使缸銷或臂銷在銷孔內形成反作用力F反(fan)。當(dang)銷(xiao)軸(zhou)在(zai)銷(xiao)孔(kong)上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)摩(mo)擦(ca)力(li)大(da)於(yu)缸(gang)銷(xiao)缸(gang)或(huo)臂(bi)銷(xiao)缸(gang)內(nei)的(de)彈(dan)簧(huang)彈(dan)力(li)時(shi)，缸(gang)銷(xiao)或(huo)臂(bi)銷(xiao)不(bu)能(neng)再(zai)繼(ji)續(xu)彈(dan)出(chu)，缸(gang)銷(xiao)或(huo)臂(bi)銷(xiao)便(bian)插(cha)不(bu)到(dao)位(wei)。缸(gang)銷(xiao)缸(gang)結(jie)構(gou)如(ru)所(suo)示(shi)，此(ci)時(shi)銷(xiao)軸(zhou)受(shou)力(li)情(qing)況(kuang)如(ru)所(suo)示(shi)。

 

    拔缸銷或臂銷時，5YA電磁鐵通電，芯管內有壓力，伸縮缸形成的差動推力在F'PF2的de共gong同tong作zuo用yong下xia運yun動dong。此ci時shi缸gang銷xiao或huo臂bi銷xiao受shou到dao的de作zuo用yong力li比bi插cha銷xiao時shi受shou到dao的de作zuo用yong力li更geng大da，缸gang銷xiao或huo臂bi銷xiao在zai銷xiao孔kong內nei形xing成cheng反fan作zuo用yong力li也ye更geng大da。當dang銷xiao軸zhou在zai銷xiao孔kong上shang形xing成cheng的de摩mo擦ca力li大da於yu缸gang銷xiao缸gang或huo臂bi銷xiao缸gang的de拉la力li時shi，缸gang銷xiao或huo臂bi銷xiao便bian不bu能neng拔ba出chu。此ci時shi銷xiao軸zhou受shou力li情qing況kuang如ru所suo示shi。

 

    在插銷和拔銷順利時，由於銷軸作用力的迅速釋放，導致無論是伸縮缸和吊臂，都會發生振動，並產生巨響。

 

    4.jiejuefanganfenxijisuanheshiyanjunbiaoming，shensuogangcuandongshichabaxiaokunnandezhuyaoyuanyin。fangzhishensuogangzaichabaxiaoshicuandong，jikejiejuechabaxiaowenti。yushi，womenjuedingduiyeyaxitongkongzhifangshijinxinggaijin。gaijinhoudediaobishensuoyeyaxitongrusuoshi。

 

    從和相比較可看出，我們隻對原液壓係統中的卸荷電磁閥作了少許改進。在3YA和4YA電磁鐵通電時，卸荷電磁閥3的2個主閥芯均處於關閉狀態，伸縮缸2條主油路封閉
，不再連通回油油路。由於伸縮缸2條主油路完全封閉，伸縮缸2不再形成差動推力。另外，由於液壓油的壓縮性相當小
，即使在6的作用下
，伸縮缸移動量也非常小。

 

    比較和不難發現：在插拔銷動作時，中換向閥（序號1）換向後
，其控製的2條主油路油液直接流回油箱，壓力非常小；而在中
，由於卸荷電磁閥2個換向閥閥芯處於關閉狀態，主閥上的2條主油路油液隻能從溢流閥溢流，壓力相當大。

 

    按照進於改進
，係統消耗的功率有所增大
，油溫升高速度加快。不過，由於起重機在使用過程中，插、拔銷過程所占時間非常短，因此該改進對液壓係統和整機性能的影響不大，可忽略不計。

 

    按上述方案進行改進後，起重機插拔銷順利，吊臂伸縮自如
，伸縮時間大大縮短，證明改進獲得成功。