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REXROTH液控单向阀R901106636

更新时间:2020-11-09

简要描述:

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液压制动系统设计

首先,根据车重、速度、路况等条件,估算工程机械行走制动所需的制动力矩;其次,初步选择系统压力,并据此确定制动盘的直径、制动钳的尺寸等参数。制动盘的直径在能够安装的大空间前提下确定,整车的制动力矩是每个制动器产生的制动力矩之和,而每个制动器上产生的力矩都取决于系统压力、制动缸活塞的尺寸和数量、制动钳的尺寸、制动钳与制动盘之间的摩擦系数等。

 

根据制动缸的行程和截面积,计算出单侧制动缸所需的油液体积。考虑到在实际使用中,制动器逐渐磨损,为确保安全,应以磨损后的旧制动器进行计算;然后,求得前、后桥制动1次所需的油液总体积:后,按照设计要求,当制动泵不工作时,蓄能器至少应该能够完成紧急制动次数不少于4~5次,将刚得到的油液总.体积扩大5倍,液压泵排量的确定液压泵的排量根据蓄能器的充液时间来确定。为了安全,蓄能器的充液时间长不能超过20s。已知蓄能器无油状态时的容积为V,充满油液时的容积为V3,且蓄能器的工作过程为绝热过程,满足P,Vi=P3 V3, 则一个蓄能器的体积变化量0V= V1- V3。根据系统中蓄能器数量,可求得需要油液的总体积,再根据充液时间,计算出系统流量。又因为发动机的转速是变化的,所以在计算泵的排量时,应该按照发动机在怠速时的转速来考虑,再考虑到泵的容积效率为85%,计算泵的排量q,据此选择合适的制动泵。

 

目前液压行走系统仅用于低速行驶的工程机械,其作业装备也以液压传动为主,主要是利用了液压元件布置的独立性。但其不适合应用于批量生产的小

轿车以及高速车辆,原因是效率低,油耗高,而且液压元件的生产批量也无法与小轿车相比。

 

在国外,HST应用于工程机械行走系统的发展十分迅猛,德国、美国、日本等国家的液压元件制造公司和主机制造厂。国外新开发的小型装载机已100%采用HST,并有向大型装载机发展的趋势,如利勃海尔L551装载机;德国林德公司液压驱动叉车在柴油机上加装了电子调速器,实现了整车系统管理;美国萨澳公司的NFPE控制以及德国力士乐公司的DA控制可以实现发动机与液压行走系统的自动联合控制。

在我国,HST在这- -领域的发展也十分迅速,但还面临着一系列问题: 国内液压元件质量差,而国外的液压元件价格又太高,会造成总成本过高;国内技术人员和维修人员对液压传动装置的控制系统还缺乏了解和掌握;静液压系统和发动机的匹配观念不强等。

 

液压传动系统的优点和存在的问题

1.优点:

(1)液压传动功率密度高,调速性能好,可实现无级调速;

(2)在发动机转速范围内,较低转速时能保持较大的牵引力,起动力矩大;

(3)总体匹配容易,只需改变泵或马达排量就可以得到满意的匹配效果;

(4)液压传动元件位置独立,布置方便灵活;

(5)行走微动性能好,本身具有制动效果;

(6)控制性能好,可实现恒转矩或恒功率调速;

(7)吸振性好,同时具有过载保护装置;

(8)便于实现自动及远距离操纵,操作简单方便。

2.存在问题:

制造加工要求高;未实现国产化,生产批量较小;成本高。

各种行走传动系统比较

工程机械行走系统初主要采用机械传动和液力传动(全液压挖掘机除外)。现在,液压和电传动也出现在工程机械行走驱动装置中,对这一-领域起到了巨大的推动作用。

 

机械传动

结构简单、工作可靠、成本低、稳态传动效率高并可利用柴油机运动零件的惯性进行作业。但一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制,司机劳

动强度高。因此,机械传动适用于行驶阻力比较稳定的连续作业机械。

 

2.液力传动

具有分段无级调速能力;输出轴和输入轴之间没有刚性的机械联系,减小了传动系及发动机零件的冲击、振动;变矩器的功率密度大而负荷应力较低;成本不高。这些特点使它广泛应用于大中型铲士、起重、运输等工程机械中。但与液压传动相比,液力传动存在很多缺点:

(1)加速性能较差,不能利用发动机制动;

(2)液力传动缺乏固定速比,不能准确调速;

(3)起动力矩小,低速传动效率低;

(4)液压传动的高效区比液力传动高效区范围广;

(5)变矩器不能反转,倒档需采用机械传动,会引起换挡时的动力中断;

(6)布局受限。

 

电传动

动力装置和车轮之间无刚性联系,便于总体布置及维修;电动轮通用性强,可简单地实现任意多驱动轮驱动的方式来满足不同机械对牵引性能和通过性能的要求;容易实现自动操纵;以电子调节系统调节电动机轴上的转速和转向,调速范围宽广。但它的功率密度低、成本高(据统计电传动系统的成本要比液力机械传动的成本高20%左右)。目前仅用于大功率的自卸式载重汽车及轮式装载机上。

 

液压传动

与机械传动相比,液压传动更容易实现运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高,输出转速无级调速,可正、反向运转,速度刚性大,动作实现容易等突出优点,液压传动在工程机械中应用广泛。特别是发动机转速控制的恒转矩、恒功率组合调节的变量系统的开发,为液压传动应用于工程机械行走系统提供了广阔的发展前景。

 

液压行走机械发展展望

1.向中型、大型工程机械发展。近年来,随着生产制造工艺和技术的发展,液压元件质量不断提高,液压行走系统已开始应用于中型(功率为100KW左右)推土机、装载机及大型运输车辆。

2.向高速车辆发展。高速条件下,管路的压力损失限制了其在高速车辆的发展。一种采用液压传动系统的小型车辆中 ,将泵和马达做成一体,使泵直接驱动马达,除去了管路压力损失。此小型车耐久性好和可靠性高,为液压传动应用于高速车辆开辟了道路。

3.发展液压储能行走系统。在减速和制动工况进行能量回收用于其它工况,以节省燃油、减少排放,同时又提高车辆的性能。如果在公共汽车这种经常制动、启动的行走系统采用液压驱动,其理论和实际应用价值都是巨大的。

4.发展液压与机械、液力、电力等的复合传动方式,利用各传动方式的优势适应行走机械多功能和个性化的发展趋势。借助电子技术与液压技术的结合, 可以很方便地实现对液压系统的各种调节和控制。而计算机控制的引入和各类传感元件的应用,更扩展了液压元件的工作范围,使车辆在整个工作范围内实现自动化控制,机器的燃料经济性、动力性、作业生产率均达到值。

采用液压驱动可使工程机械易于实现智能化、节能化和环保化,而这已成为当前和未来工程机械的发展趋势。

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力士乐REXROTH行走机械液压-紧凑型液压系统-插装阀-机械插装阀-平衡组件-标准阀座设计,差速器区

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液压行走系统的组成和形式

工程机械液压行走系统的要求和基本组成

工程机械作业时牵引力和车速的变化范围大,并且负载变化剧烈、频繁、工作条件苛刻、温差大、泥土粉尘多,因而对液压行走系统有如下要求:

(1)高功率密度;

(2)能耐受相对恶劣的工作环境和由于油箱容量限制而出现的高的油温;

(3)泵需具备双向变量的能力,泵和马达均应有可逆性;

(4)使用可靠、耐久、寿命长; 

(5)体积小、结构紧凑、价格低;

(6)噪声振动低。

 

液压行走机械的基本组成;

定量马达-冲洗溢流阀-真空压力表-油箱-散热器旁通阀-流量控制阀-控制手柄-双向变量泵-伺服控制阀-油缸-多功能阀-补油泵-补油溢流阀-回路冲洗阀。

 

液压行走系统的基本型式

根据不同的分类方法,液压行走系统的基本型式主要有以下几种。

1.开式和闭式系统

按油液循环方式的不同,可分为开式系统和闭式系统。

(1)开式系统:系统结构简单,构成灵活,但油箱体积大,油液常与空气接触,工作机构运动不平稳;要在回油路上加背压以提高系统的稳定性;换向过程中会出现液压冲击和能量损失;系统效率低,只是在一些小型车辆 上偶尔采用带有平衡背压的开式回路。

(2)闭式系统:结构紧凑,传动平稳性好。内设补油泵,以补偿系统的泄漏并对油液冷却,同时也为控制机构和某些低压工作的辅助机构提供动力。工作机构的变速和换向通过调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失;系统效率较开式系统高。

 

2.高速和低速方案

按驱动轮是否直接由液压马达驱动,可分为低速和高速两种方案。

(1)低速方案:低速大扭矩液压马达直接驱动车轮。安装空间小:功率损失小和机械噪声低;降低了驱动轮的转动惯量,有利于提高系统的调节品质和减少冲击负荷。但马达要承受各种径向和轴向载荷。

(2)高速方案:采用高速马达,通过减速器减速来提高输出转矩,利用中间传动环节来分担径向和轴向载荷。通过选择减速比可方便地匹配主机参数,对马达的承载要求相对较低。

对于这两种方案来讲,高速方案应用较多,主要是由于低速大扭矩马达的制造工艺要求较高,难于制造;维修保养要求水平高;成本高。

 

3.各种液压行走变量系统

按液压泵和马达的调速方式的不同,可分为:

(1)变量泵调速系统:通过调节泵的变量机构,来控制马达的转速和转向。可进行恒功率调速,以适应负载的剧烈变化。此回路的调速范围一般可达40%。

(2)变量马达调速系统,通过改变马达的排量来调速,可恒转矩输出。但此系统不能换向、变速范围小,限制了它的应用。

(3)变量泵-变量马达调速系统, 采用先调泵,再调马达的调速方式,其中马达有两点和比例两种变量形式。此系统调速范围大,是前面两种调速系统的乘积,且其调速特性,对一般机械负载要求很适用,应用广泛。

4.功率分流液压行走系统

功率分流液压行走系统就是把行星差动轮系与液压调速装置组合起来,把发动机输入的功率流分为可无级调速的液压功率流和高效率的机械功率流,然后经汇流行星排把两路汇合起来。此项技术把液压传动的无级调速性和机械传动稳态效率高这两者的优点结合起来,因此不仅具有无级变速性能,又有较高的效率和较宽的高效区。根据小松公司有关资料,液压机械传动与液力机械相比,装载机作业量大可提高30%,燃料经济性大可提高25%。在功率分流传动中,液压系统主要起调速作用,机械系统主要用来传递动力。液压传动一般用在150KW以下的场合,而功率分流液压行走系统通常为40~400KW,如果限定变速范围则有可能达到735KW.这种液压行走系统的总效率一般可达到90~95%。

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。

在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。

包括发动机,变矩器,变速箱,前、后驱动桥,简称四大件1. 发动机2. 变矩器上有三个泵,工作泵(供应举升,翻斗压力油)转向泵(供应转向压力油)变速泵也称行走泵(供 应变矩器,变速箱压力油),有些机型转向泵上还装有先导泵(供应操纵阀先导压力油)3.工作液压油路,液压油箱,工作泵,多路阀,举升油缸和翻斗油缸4. 行走油路:变速箱油底壳油,行走泵,一路进变矩器一路进档位阀,变速箱离合器5. 驱动:传动轴,主差速器,轮边减速器6. 转向油路:油箱,转向泵,稳流阀(或者优先阀)转向器,转向油缸7. 变速箱有一体的(行星式)和分体(定轴式)两种。

林业机械是用于营林(包括造林、育林和护林)、木材切削和林业起重输送的机械。广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。林业机械大多是在移动情况下进行露天作业,因受自然条件的影响而具有一定的区域性。营林机械包括种子采集和处理、林地清理、整地、育苗、中幼林抚育和林木保护等作业用的机械。其中常用的有采种机、割灌机、挖坑机、筑床机、插条机、植树机等。

林业机械是用于营林(包括造林、育林和护林)、木材切削和林业起重输送的机械。广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。

挖掘机,又称挖掘机械,又称挖土机,是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料,并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。

挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看,挖掘机的发展相对较快,挖掘机已经成为工程建设中主要的工程机械之一。 挖掘机重要的三个参数:操作重量(质量),发动机功率和铲斗斗容。

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