水泥混凝土摊铺机液压系统_赖仲平
GY90型稳定土摊铺机液压系统分析
G Y90型稳定土摊铺机液压系统分析孟广良 液压传动在摊铺机上获得日益广泛的应用,它优于机械传动,主要表现在可应用电液元件实现无级变速,满足摊铺作业的各种工况。
为获得更好的路面摊铺质量,目前世界上6m 以上的摊铺机绝大多数采用全液压传动。
摊铺机的液压系统比较复杂,它是由多泵多回路闭式系统及多泵多回路开式系统混合组成,工作压力高,控制系统复杂。
摊铺机的主要动作有:行走驱动、螺旋分料和刮板供料、熨平板的振动和振捣、自动调平、熨平板的升降、料斗的开合,都是靠液压驱动完成。
因此合理选择液压元件,设计可靠的液压系统对保证摊铺机的使用性能至关重要。
GY 90型稳定土摊铺机液压系统设计本着高起点采用国内外同类型摊铺机先进技术的要求,关键元件采用高性能、高可靠性的进口元件,提高整机的可靠性,确保整机的使用性能。
1 行走液压系统GY 90型摊铺机行走液压系统如图1所示。
由于摊铺机在作业时摊铺速度变化对平整度有很大影响,因此行走液压系统要有调速功能以保证工作时行驶速度稳定,在此选用了左右独立驱动的双变量系统。
系统压力为35MPa ,补油压力为215MPa ,泵型号为A4VG56EP ,电子控制无级变速,转速图1 GY 90摊铺机行走液压系统2500r/min ;补油泵排量q =1114ml /r ;马达型号A6VE80EZ ,电子控制,两点变量。
这样把有级变速和无级变速结合起来,变量具有连续性,拓宽了调速范围,而且调速时不需要节流和溢流,能量利用较合理,零流量时几乎没有功率损失,效率高而发热少。
同时也满足了作业时低速、行走时高速的要求。
由于采用了左右独立行走的液压回路,两套液压回路既可联动,实现直行,又可分别动作实现转向。
转弯半径小、换向操纵容易。
2 供料液压系统供料液压系统由刮板送料液压系统和螺旋分料液压系统组成,见图2、图3。
刮板送料液压系统采用左右独立开式回路,定量泵选用1PF2G 2-4X/011齿轮泵,齿轮泵结构简单紧凑,转速高,自吸性能好,对油液污染不敏感;供料马达选用MCR05D820低速大扭矩定量马达,它与高速小扭矩马达加减速器的方式相比,优点在于减少了机械传动件,结构简单,布置维修方便,而且低速稳定性好。
沥青混凝土摊铺机行走液压系统的智能控制应用与分析
处 理 和 传 输 等 方 面 具 有 明 显 的优 势 ； 在 功 率 转 换 、 放 大 单 元 、执 行 部 件 方 面 坡 压 元 件 又 具 有 更 多优 越性 因 此 ．作
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沥青 混凝 土摊铺机 行 走液压 系统的 智 能 控制 应 用与 分析
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１引言
２沥青混凝土摊铺机 工作过程及行走液压 系 统的功能结构
浅析水泥混凝土摊铺机控制电路及液压油路
关键 词 ： 水泥 混 凝 土摊 铺 机 ： 控 制 电路 ： 液 压 油 路
１ 发 动机 控 制 电路
３ ． １ 行 走 系 统 控 制 电路
发动 机控 制电路包括启动电路 、 充 电电路 、 仪表信号 电路 等 ， 行走系统控 制 电路控 制着水 泥摊铺 机 的行 走方 向和行 走速 发动机启 动 回路 由系统 电源 、 启 动电源 、 切断 开关 、 总 电源 开关 、 度。 从点源开关来的电流 ， 一路经空挡开关 到行走止／ 动开关 ； 一路 马达继 电器 、 启动电动机 、 启 动按钮 、 燃油 阀等组成 。启动 电动机 直接到行走止／ 动开关 ； 另一路到速度选择开关 。当行走止／ 动开关 额定 电 压 为 ２ ４ Ｖ， 系统 电源 和 启 动 电 源均 为 ０ ８ ０型 蓄 电池 ， 电 压 为 置于 “ Ｓ Ｔ Ｏ Ｐ ” 位 置时 ， 没 有电流到行走 控制器 ， 水 泥摊铺机 这时 电
摊铺机液压传动系统及其使用与维修概述
摊铺机液压传动系统及其使用与维修概述沥青混凝土摊铺机是用于铺筑沥青混凝土路面的施工机械，是路面机械的主要机种之一。
一、沥青混凝土摊铺机液压系统液压传动在沥青混凝土摊铺机（下称摊铺机）上获得了日益广泛的应用。
为获得更好的路面摊铺质量，先进的摊铺机均采用全液压传动。
摊铺机的液压系统由四个部分组成：液压驱动部分，即液压泵，完成能量的转换；液压执行部分，即液压马达和液压缸，将液体的压力能转换为机械能；控制调节装置，包括液压系统的各种机能的阀，控制和调节各部分的压力、流量和方向；辅助装置，包括油箱、过滤器、油管及管接头、密封件、冷却器等。
摊铺机工作时，有以下基本运动：行走驱动、螺旋分料器及刮扳供料器驱动、烫平装置的振捣与振动、自动调平液压回路、转向、烫平装置的自动延伸、烫平装置的自动升降、料斗翻转及料门升降。
目前还开发出了液压延伸式螺旋分料器，它增设了新的液压回路。
1.行走液压回路行走液压回路按轮胎式和履带式两种行走方式分为两种。
轮式摊铺机的液压驱动回路如图5-1所示。
发动机通过分动箱直接驱动行走系统中的变量柱塞泵，然后驱动行走变量柱塞液压马达，由此组成一个双变量调速闭式回路。
即变量泵和变量液压马达组成的调速系统。
泵和液压马达一般为轴向柱塞式，结构紧凑，工作转速和压力高，系统传动总效率可达80%以上。
这种调速方式的优点：变量具有连续性，并且调速范围大；泵的工作压力大小取决于液压马达负载大小，零流量时几乎无功率损失；因为有安全阀，可限制输出的转矩值；换向操纵容易；可采用电子控制。
由比例电磁铁控制液压泵和液压马达斜盘角度，实现系统流量的变化。
行走系统压力一般为32～42MPa，压力由系统溢流阀来调定。
闭式系统的外泄漏由补油液压泵补充，补油压力为2～3.5MPa，排量为10～15mL/r。
摊铺机行走系统的液压马达通常为高速液压马达，以提高闭式回路的工作效率。
液压泵的输入转速与液压马达的输出转速之比约为 1.5～2，液压泵的变量控制方式为电子比例控制，液压马达大多数也采用电子控制方式。
摊铺机液压控制
的工作。 ⑸ 冲洗阀：用来把从系统中引出部分热油通过滤清器回油箱，系统中的油再由油泵中的补
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7. 行驶系统常见故障案例解析。 ? 在打前进或后退时，摊铺机原地转向或有明显的转向动作： ① 其中一边的比例阀电流控制线路故障； ② 速度传感器线路故障； ③ 比例阀芯卡死； ④ 减速机刹车片烧死。 ? 行驶无动作： ① 刹车阀未通电，减速机抱死； ② 刹车阀芯卡死，通电无动作； ③ 减速机磨擦片烧死。 ? 发动机提速后，未打行驶手柄，行驶却有动作： ① 机械中位偏移； ② 比例阀芯中位偏移。
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4. 行驶马达 A6VE80EZ 。该马达为两档变量柱塞式液压马达，和减速机及制动器连成一体。 液压马达由柱塞式马达、斜盘调节活塞、电磁阀 Y15（Y16）、冲洗阀及两个单向阀组 成。
⑴ 柱塞式马达：把油液的液压能变成机械能输出力矩，它的转速由行驶泵和马达间工作油 路的流量及马达的斜盘活塞的位置决定。
2. 三一摊铺机液压系统。三一所有摊铺机机型均为全液压传动系统，就主机型 LTU90-5/120-5而言，它可以完成行走及摊铺的无级变速、输料及分料的无 级变速、振捣频率的无级调节、振动频率的无级调节，完成找平系统的自动 调节及接料斗侧板开合的控制。为完成整个系统的工作任务，该液压系统包 含10个子系统：左右两个行驶液压系统、左右两个刮板分料液压系统、左右 两个螺旋分料液压系统、一个振捣液压系统、一个振动液压系统、一个冷却 液压系统以及一个油缸液压系统。这10个子系统共有10台油泵：三个双联变 量柱塞泵、一个单变量柱塞泵、一个双联齿轮泵和一个单个齿轮泵。
路缘石水泥滑模摊铺机液压控制系统
路缘石水泥滑模摊铺机液压控制系统路缘石水泥滑模摊铺机是一种适用于道路、桥梁、高速公路等公共设施建设的机械设备。
其主要作用是将水泥路面的混凝土材料均匀摊铺在道路上，使道路更加平坦、美观、耐用性更强。
而在路缘石水泥滑模摊铺机的工作过程中，液压控制系统是一个至关重要的部分，它能够调整机械设备的速度、角度和位置，从而使机械设备能够更好地完成混凝土摊铺的工作。
液压控制系统是路缘石水泥滑模摊铺机的重要组成部分。
它的主要作用是控制机械设备的速度、角度和位置等参数，从而实现混凝土的均匀摊铺。
液压控制系统通常采用油液传动方式，这种方式具有体积小、效率高等特点。
同时，油液传动还能够提供大的传动力矩和工作压力，增强机械设备的工作能力。
液压控制系统主要包括油路系统和控制系统两部分。
油路系统是系统的主要动力部分，通常包括油箱、液压泵、压力阀、油缸等。
控制系统则是控制机械设备的关键部分，主要包括电控系统、传感器、执行器等。
这两部分的协调配合，才能保证机械设备能够顺利地完成混凝土摊铺的工作。
液压控制系统的设计需要考虑到各个方面的因素，如工作量、操作员的体力、运动控制等等。
为了使路缘石水泥滑模摊铺机能够更加可靠地工作，减少故障率，液压控制系统还需要考虑到机械设备的安全性和稳定性。
液压控制系统的操作也非常简单，只需要通过遥控操作来调整机械设备的工作状态即可。
操作员只需要在控制室内操作机器，就能够轻松地完成混凝土摊铺的工作。
在调整角度、位置和速度等参数时，操作员只需通过遥控器来控制，即可完成调节。
总之，液压控制系统是路缘石水泥滑模摊铺机的重要组成部分，其正确的使用和操作能够大大提高机械设备的工作效率和耐用性，从而对公共设施建设具有重要意义。
在未来，液压控制系统还将不断得到改进和升级，以满足市场上的不同需求。
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水泥混凝土摊铺机液压系统赖仲平1,姚莉娜2(1.广东交通职业技术学院,广东广州 510080; 2.西安公路交通大学,陕西西安 710064)摘要:分析了水泥混凝土摊铺机的液压系统,它由行走液压系统、螺旋布料液压系统、振动棒振动液压系统、捣实液压系统、辅助液压系统组成,阐述了各液压系统工作原理。
关键词:水泥混凝土;摊铺机;液压系统;原理中图分类号:U 415.521 文献标识码:C 文章编号:1000-033X(2000)04-0014-04 SF -350型四履带滑模式水泥混凝土摊铺机是我国近年来引进美国CM I 公司的产品,摊铺宽度为3.7～9.75m ,最大摊铺水泥混凝土厚度为610mm ,工作速度为0～9m /min,行走速度为1km/h,最大摊铺能力为10～21.5m /min,发动机型号为8V 四冲程增压柴油机,功率为186kW(250HP ),转速为2550r/min 。
滑模式摊铺机行走装置为四条履带,滑动模板在其内侧,沿机器行走方向安装;行走方向和路面摊铺高度,均靠路面两侧桩上拉紧的基准线控制自动调平装置(自动找平和自动转向传感器构成的自动控制系统装置)来进行。
为确保水泥混凝土有良好的振压效果,液压振动器可以集中或独立控制,也可变频及深度位置控制。
整机液压系统分为以下几个独立的系统或回路,简述如下。
图1 行走液压系统图1 行走液压系统行走液压系统如图1所示。
系统主要由液压泵组(由行走变量泵、辅助定量泵、三位四通电磁阀、辅助泵溢流阀、单向节流阀、单向阀和过载阀等组成)、正向履带阀(即履带前进流量分配阀)接液压马达总成(均由液压变量马达、二位三通控制伺服阀、单向阀等组成)、速度选择阀、梭阀等组成。
行走主泵是双向变量泵,其正反向供油及流量大小的控制由辅助泵提供操纵用油。
辅助泵不仅为主泵提供变量斜盘操纵用油,而且还具有下面三个用途:一是可向速度选择阀提供操纵控制行走液压马达总成内二位三通伺服控制阀的操纵控制用油;二是可向主泵与行走液压马达组成的闭式回路低压侧提供补油;三是可向主泵体内通过溢流阀提供一定量的冷却油。
行走马达也是变量马达。
它的变量装置由二位三通伺服阀及控制油缸组成。
当速度选择阀不操纵控制油时,伺服控制阀处于弹簧端位,控制缸活塞大腔进压力油,液压马达在控制缸弹簧作用下斜盘处于最大倾角位置,从而输出最小流量和最大扭矩;当从速度选择阀来的控制油使伺服阀处于液控端位工作时,控制缸活塞腔进油,斜盘被推到最小转角位置,液压马达可输出最大流量和最小扭矩。
行走液压马达的正反转决定于液压主泵供油的方向,而液压主泵的正反供油方向决定于泵组内的三位四通电磁阀方向的改变。
液压马达内泄漏油、控制阀组内的回油均可流入泵体内,增加泵体内冷却效果。
梭阀用于接压力表,它能保证高压油口始终与压力表相通,使压力表能测出其工作压力。
正向履带阀的主要作用是:履带前进作业时,由主泵来的压力油可等量分流到四个行走液压马达中去;而当履带后退不作业时,主泵压力油不经阀而直接去四个液压马达。
具体工作过程如下:当履带前进时,二位四通电磁阀右端位工作,由主泵来的液压油经电磁阀右位同时作用在四个二位二通液控阀顶部,四个二位二通阀上位工作,从而使主泵来的液压油直接顶开单向阀,经中位两个二位二通液动流量分配阀等分流量后,再到下部的四个二位二通液动流量分配阀,液流经二次流量分配后到液压马达,每个液压马达所得到的流量均是正向履带阀从主泵来油进口流量的1/4,从而实现了每个液压马达的流量相等的同步动作。
履—14—V ol .17(Sum .87) R oad M achinery &Constructi on M echanization N o .4 2000带倒退时,由于主泵来油直接流到液压马达,不经正向履带阀,所以后退时没有流量分流的问题,只是液压马达的回油经正向履带阀上部的四个液动二位二通阀下位流向出油口。
速度选择阀实际上是一个二位四通电磁阀,它由速度选择阀速度选择开关控制,其主要作用就是控制由辅助泵来油给液压马达控制操纵作用油的通与断。
2 螺旋布料系统螺旋布料液压系统也是一个单独的系统,它由两个变量泵-定量马达组成的闭式回路组成,从而有速度可调、扭矩恒定、功率可变的性能。
液压系统图如图2所示,左、右布料变量液压泵通过三位四通电磁阀实现变量斜盘的正负角变化和流量的控制,控制油来自辅助供油泵。
辅助供油泵由溢流阀进行压力控制,从而满足操纵油压的要求。
从溢流阀溢出来的油直接进入变量泵壳体内,起到了冷却主泵壳体的作用。
当液压泵停止供油液压马达制动时,液压马达有可能因惯性造成一侧真空一侧过载现象(尤其是当快速突然制动时),辅助泵将通过液压单向阀向此时的液压马达实现真空补油。
液压阀是过载阀,它与单向阀共同起对液压马达过载补油的作用。
由此可知,每个回路中的液压马达可以单独地正反转,两个回路液压马达的配合则可组成对水泥混凝土混合料的许多组合形式布料的要求。
图2 螺旋布料器液压系统图3 振动棒振动液压系统滑模式摊铺机的混合料振实及获得一定的密实度是由若干个振动棒组成的振动装置完成。
由于施工中对不同性质的混凝土(材料、级配、水灰比、坍落度、干硬性等)要求经常在变化,所以它的振幅、频率也要求随时可调。
悬挂振动棒的支撑横梁也是通过液压油缸操作的,当操作者首先把支撑横梁调定到一合适位置后,振动棒振动液压系统工作才有效。
振动棒振动液压系统主要由振动泵(主泵)、振动增压泵(辅助泵)、流量控制阀组、电磁控制阀组、液压油冷却器及压力歧管等组成。
如图3所示。
图3 振动棒液压系统图振动棒变量泵从液压油箱(经单向阀)或滤油器进油后,液压油直接进入压力歧管,再从压力歧管分配到系统左、中、右流量分配阀组中去,每组流量分配阀都有5个独立的流量控制阀,每组流量控制阀都可接10个振动棒,图示有三组阀,总共可接30个可调频的振动棒供系统使用。
由于振动变量泵是压力补偿变量泵,其压力补偿控制器可调节控制轴向柱塞泵斜盘由零到最大的角度向一个方向倾斜,在确保出口压力恒定的情况下,供给系统需要的无级调速泵流量。
振动辅助泵又称振动增压泵,它主要是将从油箱吸入的液压油压入压力歧管后经冷却器至滤清器,使经过一定加压及过滤过的压力油一路经单向阀可重返液压油箱(相当于给液压油箱内的液压油加压),另一路可供变量主泵增压吸油,提高振动主泵的自吸能力。
与振动辅助泵装在一起的有行走辅助泵、捣实泵(图中未将该两泵画出)。
二位四通电磁阀是个卸荷阀。
当内燃机启动时,主泵流量可通过同时接通电磁阀端电路的二位四通阀右位卸荷。
发动机正常工作后,阀又回到左位,切断主泵的卸荷。
三联电磁阀组中右边的二位四通电磁阀是控制主泵压力补偿器进行操纵控制油的阀。
从主泵来油进阀右位(主泵供应起振压力油后,电磁阀端电磁线路自动通电,使右位工作),经节流阀节流减压成低压操作油,作压力补偿器操纵控制油用。
可见,振动棒振动流量的大小完全是通过自泵压力油随外负荷变化提供相适应的操纵控制油,从而达到泵斜盘角度相应的变化,使振动棒振动流量得到相应的保证。
三联电磁阀组中左边的三位四通电磁阀是机架伸缩控制用阀,三联电磁阀—15—第17卷(总第87期) 筑路机械与施工机械化 2000.4组中间的二位四通电磁阀是供喷水沼洗设备用阀。
4 捣实液压系统经振动棒振动过的水泥混凝土,需要捣实梁捣实,以便把表面上的粗骨料压入混凝土中,然后再到下一成型工序。
捣实工作原理是:当液压马达转动时,带动偏心轮运动,偏心轮把动力通过连杆机构、驱动棒、支撑杆等一系列机构设置,使捣实梁可作上下和左右运动,从而起到使混凝土进一步捣实的作用。
图4 捣实液压系统捣实液压系统主要由捣实泵、流量控制阀和捣实液压马达等组成,其液压系统如图4所示。
当振捣作业开始时(二位三通电磁阀通电且左位工作),液压泵(齿轮泵)从冷却油路(通过滤清器)和液压油箱(通过单向阀)吸油后,将压力油压入控制阀组(经阀组内调速稳流后通过二位三通电磁阀)再进入液压马达,液压马达旋转带动振动捣实梁工作。
液压马达回油经回油压力歧管、冷却器或旁通单向阀、滤油器、单向阀回到液压油箱。
如果捣实马达尚不需要工作,二位三通电磁阀通常处右位,液压泵从二位三通阀右端位卸荷。
5 辅助液压系统辅助液压系统是由摊铺机主机架宽度伸缩回路、整机自动调平回路、整机自动转向回路、水喷洗回路及摊铺机摊铺控制装置各回路(包括混合料进机高度控制、振捣棒提长、成型模板拱度调节及浮动盘控制等液压控制回路)等组成。
系统供油是由一台液压辅助系统泵(变量泵)提供,压力油由液压辅助泵出来经压力滤清器、压力歧管后流向各工作回路。
为清楚起见,下面将辅助液压系统分为图5和图6简要分析如下。
图5所示是主机架伸缩、自动调平、自动转向、喷水等回路组成的系统图,图6是摊铺机各控制装置的液压回路图。
5.1 主机架伸缩液压回路如图5所示,来自辅助系统泵的液压油经压力油滤清器、压力歧管到达电磁阀组的三位四通双向电磁阀,从而控制主机架两并联的伸缩液压缸的伸缩。
5.2 水喷洗液压回路如图5所示,来自辅助系统泵的压力油同样经压力油滤清器、压力歧管后到达电磁阀组的二位四通电磁阀,控制液压马达旋转,使冲洗水以一定压力喷出。
图5 调平、转向、主机架伸缩及喷水液压系统图图6 摊铺装置液压系统图5.3 整机调平液压回路摊铺机作业时不管路基平不平而应使混凝土摊铺层保持在预定设计的高度上。
其工作原理是在4个行走机构的支腿升降油缸上,分别安装有水平传感器(液压随动器),其上铰接有触杆,触杆的一端靠自重始终压紧在侧边路基上拉紧的尼龙绳上。
当机器作业时因路基高低而下降、抬高时,触杆端(与压紧在尼龙绳端对应的偏心轴相接的触杆端)便会相应地升高、下降,从而使液压传感器(液压随动器)内阀芯移动,使泵出来的高压油相应地进入升降油缸的上腔、下腔,使机器上升、下降。
如图5所示,调平液压系统液压回路由辅助系统泵、压力歧管、端架歧管、调平电磁阀组(由一个三位四通双向电磁阀和一个二位四通单向电磁阀组成)、调平传感器、液压锁及支腿升降油缸等组成。
在调平回路中,四个支腿内的升降油缸各有一个调平传感器。
传感器主要由带有水平触杆的偏心轴及与偏心轴上偏心轮相接触可上下移动(由偏心轴驱动)的滑阀式伺服阀组成。
水平触杆上下移动使偏心轴产生逆时针或顺时针移动,从而带动伺服阀滑阀芯上下—16—V ol .17(Sum .87) R oad M achinery &Constructi on M echanization N o .4 2000移动,滑阀芯的移动使得伺服阀两个油口中的一个油口打开,另一个油口关闭,从而使支腿升降油缸伸出(升高)或缩回(降低)。
电磁阀组由控制台上一系列调平开关控制,可手动或通过传感器自动调平。