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液壓抓斗抓取動作要求

發布時間：

2023-03-03

液壓系統; 設計我校液壓課題組為鐵路貨場研制的貨場門式起重機液壓動力抓斗，用于抓取貨場內的木材或松散貨物，試用效果良好。其動作靈活性、抓力和動作時間等性能指標均令人滿意。現僅就抓斗液壓系統設計中的有關問題敘述如下。根據使用要求，抓斗應有兩個動作，即抓取動作和抓取轉彎動作。因此，建議采用泵、缸、電機的混合系統。根據抓取力（100kN）和抓取動作要求，所選系統的工作壓力為25Mpa，兩側對稱布置兩個內徑100mm的液壓缸。考慮到抓斗回轉角度不需要很大（φ<180），采用擺動式液壓馬達。根據起重量和回轉摩擦阻力計算，所需扭矩不大，故采用單葉回轉電機。為了解決系統由單泵（高壓齒輪泵）供油，液壓缸的推力和轉速與回轉液壓馬達的扭矩和轉速不同的問題，減壓閥和在回轉馬達回路中加節流閥構成減壓閥。調壓調速電路調節回轉馬達的扭矩和轉速。為保證抓斗抓取物料后不松動，應安裝鎖緊回路，即在兩個液壓缸的負載側安裝液控單向閥。

初步設計時沒有考慮液壓泵自動卸荷問題。試運行后，在整個運行過程中，由于液壓泵始終在工作壓力下運行（溢流閥整定壓力為25Mpa），液壓泵及系統產生大量熱量，溫度升高液壓抓斗，功率下降消耗大，不利于節能。理想的工作狀態應使液壓泵在抓斗工作時（抓斗打開或旋轉時）達到工作壓力，而在抓斗不動或不需要供液時（如作為動員，提升和降低）。此外，還應滿足液壓泵空載啟動的要求，因此必須增加卸載回路。方案考慮液壓元件全部布置在抓斗上，駕駛員通過門式起重機上部駕駛室的電控按鈕控制液壓系統。為此，卸荷回路的最佳方案是在先導溢流閥的遙控油路中串聯1路。只要操作二位二通電磁閥接通或斷開先導閥來控制油路，即可使液壓泵卸荷和增壓。但關鍵問題是需要加一根控制線，原初步設計采用8芯電控（3根電機電源線，5根電磁閥控制線）和配套的電纜輪架（電纜要與抓斗）起重纏繞在輪架上），目前還沒有9芯電纜和配套的電纜輪架。顯然，如果要采用在電纜中不增加控制線數量的情況下增加一個二位二通電磁閥的方案，就應該另辟蹊徑，在電路控制上尋找解決辦法。經過反復研究，最終采用電磁閥聯動控制線型（常開型）二位二通電磁閥控制線與另外兩條三位四通電磁閥控制線并聯，只要控制油路中四個電磁鐵1DT～4DT中的任何一個得電，二位二通電磁閥5DT得電，先導閥遙控口至油箱的油路斷開以提高系統壓力。

當抓斗不工作（不抓取，不轉動），即不需要供液，四個電磁鐵不通電時，二位二通電磁閥也斷電同時復位液壓抓斗，溢流閥和液壓泵處于卸載狀態。為此，在不增加電纜控制線路數量的情況下，很好地解決了液壓泵空載啟動和抓斗不動時液壓泵自動卸載的問題。