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QY20B型液压汽车起重机液压系统优化

【摘要】:QY20B 型液压汽车起重机为动臂式全回转液压起重机,属于重型汽车起重机,可分为平台上部和平台下部两部分。支腿收放液压回路支腿是汽车起重机的必备工作装置,目的是提高稳定性和安全性。将阀23.5 置于上位时,液压油经平衡阀30 的单向阀进入变幅缸40 的无杆腔,使变幅缸活塞上移,吊臂上仰,吊起重物。阀23.4 置于中位时,液压缸有杆腔迅速卸压,平衡阀迅速关闭,活塞即停止下降,并被锁定在该位置,此时,泵1.3 的油通至变幅换向阀23.5。

QY20B 型液压汽车起重机为动臂式全回转液压起重机,属于重型汽车起重机,可分为平台上部和平台下部两部分。整个液压系统的油箱液压泵、前后支腿和稳定器液压缸布置在平台下部,其他液压元件都布置在平台上部。上部和下部的油路通过中心回转接头14 连接。液压系统原理如图7.4 所示。主要的液压回路有5 个:支腿收放回路、回转机构回路、伸缩臂回路、变幅回路和起升回路,下面按汽车起重机作业的基本程序介绍各回路。

(1)支腿收放液压回路

支腿是汽车起重机的必备工作装置,目的是提高稳定性和安全性。支腿为H 形,前后共有4 组, 每组支腿有一个水平液压缸,一个垂直液压缸,工作时支腿外伸后呈H 形,这种形式的支腿容易调平,对地面适应性好,在支反力变化过程中不会爬移。

1)水平缸的动作

当选择阀6.2 被置于上位时,泵1.1 排出的油经管路5、阀6.2、6.3 至支腿水平缸9(共4个,并联)。当水平缸换向阀6.3 置于上位时,压力油进入缸9 的无缸腔,四个并联的水平缸伸出。反之,水平缸缩回。

2)垂直缸的动作

当垂直缸换向阀6.4 置于上位时,压力油经转阀7、液压锁8,分别进入4 个支腿垂直缸10 的无杆腔,支腿伸出。反之,压力油经阀6.4、管路11、液压锁8,分别进入4 个垂直缸10 的有杆腔,支腿缩回。转阀7 为两位开关转阀,共4 个并且相互独立。设置转阀的目的是调平车架,当需要调整单独一个垂直缸10 的伸出长度时,将相应的开关阀置于“通”位,再扳动阀6.4 即可,其余3 个阀关闭,另外3 个缸不工作,这样可根据水平仪将机体调水平。垂直缸上直接安装有液压锁8,以防止起重机作业时活塞杆因滑阀泄漏而自动缩回(软腿)。同时,如果管路破裂,此缸的活塞杆也不会突然缩回(掉腿),这样就防止了重大翻车事故的发生。液压锁8 还防止当行驶或停放时支腿在重力作用下自动下沉。为了保证起重机的稳定,一般要求对后支腿实行先放后收的操作,收放顺序可由操作者来控制,也可根据需要同时操纵前、后支腿的动作。汽车起重机还安装了稳定器。稳定器液压缸与后支腿液压缸油路并联,当放后支腿时,稳定器液压缸的活塞杆会因负载阻力小而先于后支腿液压缸伸出,推动挡块将汽车与后桥刚性地连接起来,防止由于钢板弹簧下垂造成后轮胎不能离开地面的弊病,从而改善作业稳定性。在收支腿时,由于车重的作用,支腿液压缸的活塞杆先收回,然后稳定器液压缸的活塞杆才收回,这样可使轮胎平稳着地。

(2)回转机构液压回路

支腿放下将汽车起重机支稳后,就可将上车回转相应角度,将起重吊钩对准作业点。将选择阀6.2 置于下位时,泵1.1 排出的油经管路5、阀6.2、管路13、中心回转接头14 通至上车。回路中设有外控顺序阀17,其调压范围是5 ~9 MPa。管路13 的液压压力小于5 MPa时,顺序阀关闭,液压油只能经管路19、组合阀20 向蓄能器21 充液。若蓄能器的压力达到9 MPa(达到工作油压要求),则顺序阀打开,液压油供给回转机构。

多路换向阀中的阀23.2 为三位六通换向阀,当其阀芯处于中位时,从泵1.1 流出的油经回油管和过滤器3 回到油箱2,此时处于停止位。当将阀芯置于上位或下位时,液压油驱动ZBD40 型轴向柱塞马达42 顺时针或逆时针回转,再通过小齿轮与大齿轮啮合,驱动作业架回转,作业架转速为1 ~3 r/min。回转时上下平台液压件的连接靠中心回转接头14 连接,可不受相对转动的影响。

整个作业架的转动惯量特别大,为使作业架停留在某一位置而不滑动,因此在回路中设有一单向阀和回转回路溢流阀23.1(调定压力为17.5 MPa)。

(3)臂架变幅液压回路

当回转停止后,操作者估计吊钩与重物的角度,此时需将变幅回路进行调整。变幅回路的作用是改变臂架的起落位置,使之与车体形成一定角度,增加起重机的工作范围。变幅回路与伸缩臂回路并联,既可单独动作,也可与伸缩臂同时动作,动力元件为泵1.3。变幅缸40和三位六通换向阀23.5 之间装有平衡阀30。

将阀23.5 置于上位时,液压油经平衡阀30 的单向阀进入变幅缸40 的无杆腔,使变幅缸活塞上移,吊臂上仰,吊起重物。将阀23.5 置于下位时,液压油进入缸40 有杆腔,使活塞下移,同时将平衡阀30 的顺序阀推开,吊臂下落,放下重物。当吊臂由于重力超速下滑时,缸40供油腔与控制油路中的压力降低,平衡阀30 的顺序阀开度变小,以防止吊臂幅度的突然改变。

变幅回路和伸缩臂回路共用的是溢流阀23.3,调定压力为20 MPa。

(4)伸缩臂液压回路

伸缩臂回路的液压油来自于泵1.3,泵1.3 排出的压力油经中心回转接头14、管路16,进入伸缩臂换向阀23.4。伸缩臂换向阀23.4 置于下位时,压力油经平衡阀28 中的单向阀进入缸41 的无杆腔,使活塞上移,吊臂伸出,吊起重物。阀23.4 置于上位时,液压油进入缸41 的有杆腔,同时,液压油经控制油路将平衡阀28 的顺序阀推开,该缸的无杆腔回油,使活塞下移,吊臂缩回,放下重物。如果吊臂在外负载作用下,缩回速度超过供油速度时,管路中的压力随之降低,平衡阀28 的开度变小,液压缸缩回速度即可得到有效控制,伸缩臂回路中溢流阀27 的调定压力为17 MPa。阀23.4 置于中位时,液压缸有杆腔迅速卸压,平衡阀迅速关闭,活塞即停止下降,并被锁定在该位置,此时,泵1.3 的油通至变幅换向阀23.5。

在阀23.4 与缸41 之间装有一个在重物下降时,限制下降速度的平衡阀28,形成平衡回路。

(5)吊重起升液压回路

1)慢挡上升

将阀23.6 置于向上第一挡时,泵1.2 排出的液压油经中心回转接头14、管路26、阀23.6和平衡阀39 的单向阀进入起升马达38 的油口,马达38 以低转速工作,使重物慢速起升。泵1.3 排出的油经阀23.5 的中位排出后,经阀23.6 和管路25 回油箱。

2)快挡上升

将阀23.6 置于向上第二挡时,泵1.2 从阀23.5 的中位排出液压油后,经单向阀24 与泵1.3 的液压油合流进入马达38 的油口A,此时进入A 口的流量增大,起升马达38 以高转速工作,重物快速起升。B 口出来的油经阀23.6、管路25 回油箱。

3)慢挡下降

将阀23.6 置于向下第一挡时,泵1.2 的液压油进入马达38 的油口B,同时控制油推开平衡阀39 的顺序阀,马达38 以低转速工作,重物慢速下降。泵1.3 排出的油经阀23.6 回油箱。

4)快挡下降

将阀23.6 置于向下第二挡时,泵1.2 与泵1.3 的液压油合流进入马达38 的油口B,起升马达38 以高转速工作,重物快速下降。

阀39 为平衡阀,当负载减小及重物的自重使马达超速旋转时会发挥作用,这时马达38的油口B 的压力低于油口A 的压力,顺序阀的开度减小,马达转速受到限制,以防止负载超速下降。其另一作用是当平衡阀39 与阀23.6 之间的管路破裂时,可防止负载突然下落。

在起升回路中安装的溢流阀23.7 起安全作用,其调定压力值设定为21 MPa。

(6)吊重起升液压回路与其制动、离合的配合

液压回路中设有两个操纵阀22,分别用来控制主、副起升制动器离合器。操纵阀22 置于中位时,离合器缸37(靠蓄能器供给压力油)回油,离合器松开,制动液压缸(靠弹簧复位,弹簧复位时制动器抱紧)也回油,制动器抱死。操纵阀22 置于左位时,离合器松开而制动器也松开,重物下行。操纵阀22 置于右位时,离合器接合而制动器松开,重物上升或下行。