第3章叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計(液壓系統(tǒng)經(jīng)典設計實例)

1、液壓系統(tǒng)傳動設計第第3 3章章 叉車工作裝置液壓系統(tǒng)叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計設計 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 根據(jù)叉車動力裝置不同，叉車可分為內燃叉車和電根據(jù)叉車動力裝置不同，叉車可分為內燃叉車和電瓶叉車兩類。瓶叉車兩類。 內燃叉車是指使用柴油、汽油或者液化石油氣為燃內燃叉車是指使用柴油、汽油或者液化石油氣為燃料，由發(fā)動機提供動力的叉車。載重量為料，由發(fā)動機提供動力的叉車。載重量為0.50.5噸噸4545噸。噸。(5T(5T帶駕駛室內燃叉車帶駕駛室內燃叉車_ _標清標清.avi.avi) ) 電瓶叉車是指以電瓶為動力的叉車。電瓶叉車多使電瓶叉車是指以電瓶為動力的叉車。電瓶

2、叉車多使用直流（用直流（DCDC）串激電動機，其機械特性能滿足叉車所需）串激電動機，其機械特性能滿足叉車所需要的低速大扭矩的工作要求。隨著交流（要的低速大扭矩的工作要求。隨著交流（ACAC）技術的發(fā)）技術的發(fā)展，以及控制器的配套完善后，交流電機的使用逐漸增展，以及控制器的配套完善后，交流電機的使用逐漸增多，交流電機相對于直流電機來說，使用維護更加方便，多，交流電機相對于直流電機來說，使用維護更加方便，缺點是成本相對直流電機要高。缺點是成本相對直流電機要高。( (前移式電瓶叉車前移式電瓶叉車_ _標標清清.avi.avi) ) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 根據(jù)叉車用途不同，

3、根據(jù)叉車用途不同，叉車可分為普通叉車和叉車可分為普通叉車和特種叉車兩類。特種叉車兩類。 普通叉車如下圖所普通叉車如下圖所示。示。 幾種典型的特種叉幾種典型的特種叉車如右側圖所示，分別車如右側圖所示，分別是集裝箱堆高車、伸縮是集裝箱堆高車、伸縮臂叉車、高速越野叉車。臂叉車、高速越野叉車。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 根據(jù)叉車的結構特點，可分為平衡重式叉車、叉腿式叉車、根據(jù)叉車的結構特點，可分為平衡重式叉車、叉腿式叉車、前移式叉車、側面式叉車，其中，平衡重式叉車最常用。前移式叉車、側面式叉車，其中，平衡重式叉車最常用。 1.1.平衡重式叉車平衡重式叉車 車體前方裝有升降貨叉、

4、車體尾部裝有平衡重塊自行式叉車車體前方裝有升降貨叉、車體尾部裝有平衡重塊自行式叉車出現(xiàn)于出現(xiàn)于19171917年。第二次世界大戰(zhàn)期間叉車得到發(fā)展。中國從年。第二次世界大戰(zhàn)期間叉車得到發(fā)展。中國從5050年年代初期開始制造叉車?？刹捎貌裼汀⑵?、液化石油氣等燃料，代初期開始制造叉車?？刹捎貌裼?、汽油、液化石油氣等燃料，也可用電瓶，載荷能力也可用電瓶，載荷能力 0.50.5噸噸4545噸，噸，1010噸以上多為柴油叉車。噸以上多為柴油叉車。一般來說，電瓶叉車基本上都是平衡重式叉車。一般來說，電瓶叉車基本上都是平衡重式叉車。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 2. 2. 叉腿式叉車叉

5、腿式叉車 兩腿前支分叉，防止翻倒。兩腿前支分叉，防止翻倒。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 3 3。前移式叉車。前移式叉車 前移式叉車分門架前移式和貨叉前移式。前移式叉車分門架前移式和貨叉前移式。 門架前移式叉車是指作業(yè)時門架帶動貨叉前移，伸出到前輪門架前移式叉車是指作業(yè)時門架帶動貨叉前移，伸出到前輪之外叉取或放下貨物，行走時貨叉帶貨物收回，使貨物重心在支之外叉取或放下貨物，行走時貨叉帶貨物收回，使貨物重心在支撐面內；撐面內； 而貨叉前移式叉車是指貨架帶動貨叉前移至前輪之外進行作而貨叉前移式叉車是指貨架帶動貨叉前移至前輪之外進行作業(yè)，行走時叉架帶動貨叉縮回到支撐平面內。業(yè)，行

6、走時叉架帶動貨叉縮回到支撐平面內。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 4. 4.側面叉車側面叉車 貨叉安裝在叉車側面，具有直接從側面叉取貨物的能力，因貨叉安裝在叉車側面，具有直接從側面叉取貨物的能力，因此主要用來叉取長條型的貨物，如木條、鋼筋等。此主要用來叉取長條型的貨物，如木條、鋼筋等。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 叉車通常由叉車通常由自行的輪式底盤自行的輪式底盤和一套能垂直升和一套能垂直升降以及前后傾斜降以及前后傾斜的工作裝置組成。的工作裝置組成。其中，貨叉、叉其中，貨叉、叉架、門架、起升架、門架、起升液壓缸、傾斜液液壓缸、傾斜液壓缸組成叉車的壓缸組成

7、叉車的工作裝置。工作裝置。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 叉車的基本參數(shù)：叉車的基本參數(shù)： (1) (1) 起重量，又稱額定起重量，指貨叉上的貨物中心位于規(guī)起重量，又稱額定起重量，指貨叉上的貨物中心位于規(guī)定的載荷中心距時，叉車能夠舉升的最大重量。定的載荷中心距時，叉車能夠舉升的最大重量。 載荷中心距：貨物重心到貨叉垂直段前表面距離。起重量越載荷中心距：貨物重心到貨叉垂直段前表面距離。起重量越大，載荷中心距也越大。平衡重式叉車載荷中心距如圖大，載荷中心距也越大。平衡重式叉車載荷中心距如圖3-13-1所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (2) (2)

8、 起升高度，起升高度，是指叉車位于水平堅是指叉車位于水平堅實地面上，門架垂直實地面上，門架垂直放置且承受額定起重放置且承受額定起重量的貨物時，貨叉所量的貨物時，貨叉所能升起的最大高度，能升起的最大高度，即貨叉升至最大高度即貨叉升至最大高度時水平段上表面至地時水平段上表面至地面的垂直高度。面的垂直高度。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (3) (3) 滿載行駛速滿載行駛速度，是指貨叉上貨物度，是指貨叉上貨物達到額定起重量且變達到額定起重量且變速器在最高檔位時，速器在最高檔位時，叉車在平直干硬地面叉車在平直干硬地面的道路上行駛所能達的道路上行駛所能達到的最高穩(wěn)定行駛速到的最高穩(wěn)定

9、行駛速度。度。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (4) (4) 滿載最大起滿載最大起升速度，是指叉車在升速度，是指叉車在停止狀態(tài)下，將發(fā)動停止狀態(tài)下，將發(fā)動機油門開到最大時，機油門開到最大時，起升大小為額定起重起升大小為額定起重量的貨物所能達到的量的貨物所能達到的平均起升速度。平均起升速度。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (5) (5) 滿載爬坡度，是滿載爬坡度，是指貨叉上載有額定起重量指貨叉上載有額定起重量的貨物時，叉車以最低穩(wěn)的貨物時，叉車以最低穩(wěn)定速度行駛所能爬上的長定速度行駛所能爬上的長度為規(guī)定值的最陡坡道的度為規(guī)定值的最陡坡道的坡度值。坡度值。

10、爬坡度用坡度的角度爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點的高度差與其水度起止點的高度差與其水平距離的比值（正切值）平距離的比值（正切值）的百分數(shù)來表示。的百分數(shù)來表示。( (書上書上印錯了印錯了) ) 由于叉車一般在比較由于叉車一般在比較平坦的場地上作業(yè)，所以平坦的場地上作業(yè)，所以對最大爬坡度的要求不高對最大爬坡度的要求不高. .一般情況下，內燃叉車的一般情況下，內燃叉車的最大爬坡度為最大爬坡度為20%-30%.20%-30%. 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (6) (6) 門架前傾角和后傾角，分別指無載的叉車門架能從其門架前傾角和后傾角，分

11、別指無載的叉車門架能從其垂直位向前和向后傾斜擺動的最大角度。垂直位向前和向后傾斜擺動的最大角度。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (7) (7) 最小轉彎半徑，是指將叉車的轉向輪轉至極限位置最小轉彎半徑，是指將叉車的轉向輪轉至極限位置并以最低穩(wěn)定速度做轉彎運動時，其瞬時中心距車體最外側并以最低穩(wěn)定速度做轉彎運動時，其瞬時中心距車體最外側的距離。的距離。( (書上定義書上定義) ) 通常當叉車在無載低速行駛、打滿方向盤轉彎時，車體通常當叉車在無載低速行駛、打滿方向盤轉彎時，車體最外側和最內側至轉彎中心的最小距離，分別稱為最小外側最外側和最內側至轉彎中心的最小距離，分別稱為最小外

12、側轉彎半徑轉彎半徑RminRmin和最小內側轉彎半徑和最小內側轉彎半徑RminRmin。最小外側轉彎半。最小外側轉彎半徑愈小，則叉車轉彎時需要的地面面積愈小，機動性愈好。徑愈小，則叉車轉彎時需要的地面面積愈小，機動性愈好。( (網(wǎng)上叉車廠家定義網(wǎng)上叉車廠家定義) ) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 叉車工作裝叉車工作裝置主要由貨叉、置主要由貨叉、叉架、門架、鏈叉架、門架、鏈條和鏈輪、起升條和鏈輪、起升液壓缸、傾斜液液壓缸、傾斜液壓缸組成，如圖壓缸組成，如圖3-23-2所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 起升液壓缸驅動起升液壓缸驅動貨叉升降，傾斜液壓

13、貨叉升降，傾斜液壓缸驅動門架前后傾斜。缸驅動門架前后傾斜。起升液壓缸通過滑輪起升液壓缸通過滑輪和鏈條，使叉架沿著和鏈條，使叉架沿著內門架升降，內門架內門架升降，內門架又以外門架為導軌上又以外門架為導軌上下伸縮。外門架的下下伸縮。外門架的下部鉸接在叉架上，借部鉸接在叉架上，借助于傾斜液壓缸的作助于傾斜液壓缸的作用，門架可以再前后用，門架可以再前后方向傾斜一定角度。方向傾斜一定角度。前傾目的是為了裝卸前傾目的是為了裝卸貨物方便，后傾目的貨物方便，后傾目的是當叉車行駛時，保是當叉車行駛時，保證貨叉上的貨物穩(wěn)定。證貨叉上的貨物穩(wěn)定。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 叉車液壓系統(tǒng)的工作

14、裝置、助力轉向系統(tǒng)甚至行走叉車液壓系統(tǒng)的工作裝置、助力轉向系統(tǒng)甚至行走傳動系統(tǒng)等都有液壓系統(tǒng)驅動完成，因此，叉車液壓系傳動系統(tǒng)等都有液壓系統(tǒng)驅動完成，因此，叉車液壓系統(tǒng)的質量直接影響著叉車的性能。統(tǒng)的質量直接影響著叉車的性能。 下面分別就工作裝置、行走驅動、助力轉向的液壓下面分別就工作裝置、行走驅動、助力轉向的液壓系統(tǒng)逐一說明。系統(tǒng)逐一說明。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 某型號叉車液某型號叉車液壓系統(tǒng)原理如圖壓系統(tǒng)原理如圖3-3-3 3所示。該液壓系所示。該液壓系統(tǒng)有統(tǒng)有起升液壓缸起升液壓缸8 8、傾斜液壓缸傾斜液壓缸6 6和和屬屬具液壓缸具液壓缸7 7三個執(zhí)三個執(zhí)行元件

15、，由行元件，由定量泵定量泵1010供油，供油，多路換向多路換向閥閥( (屬具滑閥屬具滑閥1 1、起、起升液壓缸滑閥升液壓缸滑閥3 3、傾斜液壓缸滑閥傾斜液壓缸滑閥4)4)控制各執(zhí)行元件的控制各執(zhí)行元件的動作，動作，單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥調節(jié)起升和屬具動調節(jié)起升和屬具動作速度，從而驅動作速度，從而驅動工作裝置完成相應工作裝置完成相應的工作任務。的工作任務。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓

16、系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 某型號叉車行走驅動液壓系統(tǒng)原理如圖某型號叉車行走驅動液壓系統(tǒng)原理如圖3-43-4所示。該液壓系統(tǒng)由變所示。該液壓系統(tǒng)由變量量主液壓泵主液壓泵1 1供油，執(zhí)行元件為供油，執(zhí)行元件為液壓馬達液壓馬達5 5，主液壓泵的吸油和供油路與，主液壓泵的吸油和供油路與液壓馬達的排油路和進油路相連，形成閉式回路。液壓馬達的排油路和進油路相連，形成閉式回路。梭閥梭閥4 4和和換油溢流換油溢流閥閥6 6使低壓的熱油使低壓的熱油排回油箱，排回油箱，輔助液輔助液壓泵

17、壓泵7 7把油箱中經(jīng)把油箱中經(jīng)過冷卻的液壓油補過冷卻的液壓油補充到系統(tǒng)中，起到充到系統(tǒng)中，起到補充系統(tǒng)泄漏和換補充系統(tǒng)泄漏和換油的作用，油的作用，溢流閥溢流閥8 8限定補油壓力，限定補油壓力，單向閥單向閥2 2保證補油保證補油到低壓油路中。到低壓油路中。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 雙向安全閥雙向安全閥3 3保證液壓回路雙向工作的安全。保證液壓回路雙向工作的安全。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 叉車轉向頻繁，為減輕駕駛員勞動強度，現(xiàn)在起重量叉車轉向頻繁，為減輕駕駛員勞動強度，現(xiàn)在起重量2t2t以上的叉車

18、以上的叉車多采用助力轉向多采用助力轉向- -液壓助力轉向或全液壓轉向。某型號叉車液壓助力轉液壓助力轉向或全液壓轉向。某型號叉車液壓助力轉向系統(tǒng)原理如圖向系統(tǒng)原理如圖3-53-5所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)該轉向液壓系統(tǒng)和叉車工作裝置液壓系統(tǒng)分屬獨立的液壓系統(tǒng)，分別由單獨的該轉向液壓系統(tǒng)和叉車工作裝置液壓系統(tǒng)分屬獨立的液壓系統(tǒng)，分別由單獨的液壓泵供油液壓泵供油。系統(tǒng)中流量調節(jié)閥。系統(tǒng)中流量調節(jié)閥2 2可保證轉向助力器穩(wěn)定供油，并使系統(tǒng)流量可保證轉向助力器穩(wěn)定供油，并使系統(tǒng)流量限制在發(fā)動機怠速運轉時液壓泵流量的限制在發(fā)動機怠速運轉時液壓泵流量的1.51.5倍。倍。

19、隨動閥隨動閥3 3與普通三位四通換向閥與普通三位四通換向閥基本相同，但基本相同，但該閥的閥體與轉向液壓缸缸筒連為一體該閥的閥體與轉向液壓缸缸筒連為一體，隨液壓缸缸筒的動作而，隨液壓缸缸筒的動作而動作。動作。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)叉車直線行駛時，方向盤位于中間位置，隨動閥叉車直線行駛時，方向盤位于中間位置，隨動閥3 3的閥芯也處于中間位置，轉的閥芯也處于中間位置，轉向液壓缸向液壓缸4 4不動作，叉車直線行駛。不動作，叉車直線行駛。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)當叉車轉彎時，駕駛員轉動方向盤，當叉車轉彎時，駕駛員轉動方向盤，聯(lián)動機構帶動隨動閥聯(lián)動機構

20、帶動隨動閥3 3的閥芯運動的閥芯運動，使轉，使轉向液壓缸的兩腔分別與液壓泵或油箱相通，液壓缸動作，驅動轉向輪旋轉，叉向液壓缸的兩腔分別與液壓泵或油箱相通，液壓缸動作，驅動轉向輪旋轉，叉車轉向，直到液壓缸缸筒的移動距離與閥芯的移動距離相同時，閥芯復位，轉車轉向，直到液壓缸缸筒的移動距離與閥芯的移動距離相同時，閥芯復位，轉向停止。向停止。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (1) (1) 超載保護，超載保護，多路換向閥多路換向閥殼體無裂紋、滲漏；工殼體無裂紋、滲漏；工作性能應良好可靠；作性能應良好可靠；安全閥安全閥動作靈敏，在負載動作靈敏，在負載25%25%時應時應能全開，調整螺栓

21、的螺母應齊全堅固。操作手柄定位準能全開，調整螺栓的螺母應齊全堅固。操作手柄定位準確、可靠，不得因震動而變位。確、可靠，不得因震動而變位。 (2) (2) 最大下降速度控制。為了提高裝卸效率，如果最大下降速度控制。為了提高裝卸效率，如果叉車起升速度增大，滿載下降速度也增大，下降速度過叉車起升速度增大，滿載下降速度也增大，下降速度過大是危險的，因此叉車液壓系統(tǒng)中應設置大是危險的，因此叉車液壓系統(tǒng)中應設置下降限速閥下降限速閥，既要控制貨叉的下降速度不超過限定的速度值，又要防既要控制貨叉的下降速度不超過限定的速度值，又要防止起升液壓缸的高壓橡膠軟管突然爆破時，起升在一定止起升液壓缸的高壓橡膠軟管突然爆

22、破時，起升在一定高度的載荷會從貨叉上突然落下，損傷貨物或傷人。高度的載荷會從貨叉上突然落下，損傷貨物或傷人。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) (3) (3) 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)管路接頭牢靠管路接頭牢靠、無滲漏，與其他機件、無滲漏，與其他機件不磨碰，不磨碰，橡膠軟管不得有老化、變質現(xiàn)象橡膠軟管不得有老化、變質現(xiàn)象。 (4) (4) 液壓系統(tǒng)中的傳動部件在額定載荷、額定速度液壓系統(tǒng)中的傳動部件在額定載荷、額定速度范圍內不應出現(xiàn)范圍內不應出現(xiàn)爬行爬行、停滯停滯和明顯的和明顯的沖動沖動現(xiàn)象。現(xiàn)象。 (5) (5) 為方便叉車攜帶電動機，減少叉車附屬設備，為方便叉車攜帶電動機，減少叉車附

23、屬設備，從而減小液壓系統(tǒng)的整體尺寸，從而減小液壓系統(tǒng)的整體尺寸，叉車工作裝置液壓系統(tǒng)叉車工作裝置液壓系統(tǒng)可以由叉車發(fā)動機直接驅動液壓泵來提供油源可以由叉車發(fā)動機直接驅動液壓泵來提供油源。為適應。為適應叉車在具有粉塵和沙粒的廠房環(huán)境中工作，因此應考慮叉車在具有粉塵和沙粒的廠房環(huán)境中工作，因此應考慮為液壓系統(tǒng)設置合適的過濾器。液壓油的工作溫度應限為液壓系統(tǒng)設置合適的過濾器。液壓油的工作溫度應限定在合適的范圍內，叉車的工作環(huán)境溫度一般為定在合適的范圍內，叉車的工作環(huán)境溫度一般為- -10104545。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.1.5.1 3.1.5.1 起升裝置液壓系統(tǒng)設

24、計參數(shù)及技術要求起升裝置液壓系統(tǒng)設計參數(shù)及技術要求 技術要求：技術要求：(1) (1) 叉車桿上升叉車桿上升( (下降下降) )速度可調速度可調；(2) (2) 叉車桿有叉車桿有良好的良好的位置控制功能位置控制功能；(3) (3) 叉車桿有叉車桿有自鎖功能自鎖功能，無論在多大負載，無論在多大負載作用下，或者甚至在液壓油源無法供油，油源到液壓缸之間的液作用下，或者甚至在液壓油源無法供油，油源到液壓缸之間的液壓管路出現(xiàn)故障等情況下，要求叉車桿能夠被鎖緊在最后設定的壓管路出現(xiàn)故障等情況下，要求叉車桿能夠被鎖緊在最后設定的位置；位置；(4) (4) 叉車桿在上升過程中，當液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，要求叉車桿

25、在上升過程中，當液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，要求安全保護裝置能夠安全保護裝置能夠使負載安全下降使負載安全下降。 已知條件：叉車桿和導軌的質量約為已知條件：叉車桿和導軌的質量約為200kg200kg。 參數(shù)如表參數(shù)如表3-23-2所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)本設計中所設計叉本設計中所設計叉車工作裝置中叉車車工作裝置中叉車桿起升裝置示意圖桿起升裝置示意圖如圖如圖3-63-6所示，由起所示，由起升液壓缸驅動貨叉升液壓缸驅動貨叉沿支架上下運動以沿支架上下運動以提升或放下貨物。提升或放下貨物。導軌導軌叉架叉架重物重物鏈輪鏈輪升 降升 降液 壓液 壓缸缸鏈條鏈條 組合機床動力滑臺

26、液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.1.5.2 3.1.5.2 傾斜裝置液壓系傾斜裝置液壓系統(tǒng)設計參數(shù)及技術要求統(tǒng)設計參數(shù)及技術要求 傾斜裝置示意圖如圖傾斜裝置示意圖如圖3-73-7所示，該裝置由所示，該裝置由傾斜傾斜液壓缸液壓缸驅動驅動門架門架繞一繞一鉸接鉸接點點做擺動式旋轉。技術參做擺動式旋轉。技術參數(shù)如下表所示。數(shù)如下表所示。叉架叉架重物重物傾斜液壓缸傾斜液壓缸導軌導軌( (門架門架) )鉸接點鉸接點 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 本設計實例中叉車工作裝置液壓系統(tǒng)包括起升液壓本設計實例中叉車工作裝置液壓系統(tǒng)包括起升液壓系統(tǒng)和傾斜液壓系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)系統(tǒng)和傾斜液壓系統(tǒng)兩個

27、子系統(tǒng)，分別確定兩個子系統(tǒng)，分別確定兩個子系統(tǒng)的設計方案和主要技術參數(shù)。的設計方案和主要技術參數(shù)。3.2.1 3.2.1 確定起升液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(shù)確定起升液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(shù) 起升液壓系統(tǒng)起升液壓系統(tǒng)作用是提起和放下重物，執(zhí)行直線運作用是提起和放下重物，執(zhí)行直線運動，因此執(zhí)行元件選用動，因此執(zhí)行元件選用液壓缸液壓缸。 由于液壓缸僅在起升工作階段承受負載，在下落過由于液壓缸僅在起升工作階段承受負載，在下落過程中可在負載和活塞自重下自動縮回，因此可采用程中可在負載和活塞自重下自動縮回，因此可采用單作單作用缸用缸。 如果把如果把單作用液壓缸的環(huán)形腔與活塞的另一側連通，單作用液壓缸

28、的環(huán)形腔與活塞的另一側連通，構成差動連接方式構成差動連接方式。如果忽略管路損失，單作用液壓缸。如果忽略管路損失，單作用液壓缸的無桿腔和有桿腔的壓力近似相等，則液壓缸的驅動力的無桿腔和有桿腔的壓力近似相等，則液壓缸的驅動力將有活塞桿的截面積決定。將有活塞桿的截面積決定。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 實現(xiàn)但作用液壓缸的差動連接，可以通過實現(xiàn)但作用液壓缸的差動連接，可以通過方向控制方向控制閥在外部管路上實現(xiàn)閥在外部管路上實現(xiàn)，如圖，如圖3-8(a)3-8(a)所示。為減小外部連所示。為減小外部連接管路，液壓缸的設計也可采用在接管路，液壓缸的設計也可采用在活塞上開孔活塞上開孔的方

29、式，的方式，如圖如圖3-8(b)3-8(b)所示。所示。pA1A2p 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 起升液壓缸在驅動貨叉和叉架上升時，活塞桿處于起升液壓缸在驅動貨叉和叉架上升時，活塞桿處于受壓狀態(tài)，為保證受壓狀態(tài)下的受壓狀態(tài)，為保證受壓狀態(tài)下的壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定，活塞桿的長活塞桿的長徑比不超過徑比不超過20:120:1。F 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 起升液壓缸在驅動貨叉和叉架上升起升液壓缸在驅動貨叉和叉架上升時，活塞桿處于受壓狀態(tài)，為保證受壓時，活塞桿處于受壓狀態(tài)，為保證受壓狀態(tài)下的壓桿穩(wěn)定，活塞桿的長徑比不狀態(tài)下的壓桿穩(wěn)定，活塞桿的長徑比不超過超過2

30、0:120:1。如果直接用液壓缸實現(xiàn)升降，。如果直接用液壓缸實現(xiàn)升降，根據(jù)表根據(jù)表3-23-2，活塞桿長度應大于，活塞桿長度應大于2m2m，則，則活塞桿直徑至少活塞桿直徑至少0.1m0.1m。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 如果活塞桿直徑如果活塞桿直徑0.1m0.1m，即，即100mm100mm，根據(jù)差，根據(jù)差動液壓缸輸出力計算方法，此時液壓缸提升負動液壓缸輸出力計算方法，此時液壓缸提升負載的有效面積為活塞桿面積，即：載的有效面積為活塞桿面積，即： 根據(jù)表根據(jù)表3-23-2，起升液壓缸需承受的負載力為，起升液壓缸需承受的負載力為忽略壓損和摩擦力，液壓系統(tǒng)應提供忽略壓損和摩擦

31、力，液壓系統(tǒng)應提供工作壓力為工作壓力為 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)工作壓力為工作壓力為6.5MPa6.5MPa對于液壓系對于液壓系統(tǒng)較低統(tǒng)較低，應采用更高的工作壓，應采用更高的工作壓力。但工作壓力高，根據(jù)公式力。但工作壓力高，根據(jù)公式則活塞桿面積則活塞桿面積ArAr需要減小。需要減小。ArAr變小，根據(jù)公式：變小，根據(jù)公式：活塞桿直徑也要變小?；钊麠U直徑也要變小。 但活塞桿直徑如果變小，為保證壓桿穩(wěn)定，但活塞桿直徑如果變小，為保證壓桿穩(wěn)定，在活塞桿長徑比保持為在活塞桿長徑比保持為20:120:1的時候，活塞桿長度的時候，活塞桿長度會小于會小于2m2m，則重物提升高度將達不

32、到，則重物提升高度將達不到2m2m。 因此，如果壓力變大，則不能使用液壓缸直因此，如果壓力變大，則不能使用液壓缸直接提升重物。接提升重物。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)改進方案如圖改進方案如圖3-63-6所示。根據(jù)改圖可知，液壓缸所示。根據(jù)改圖可知，液壓缸的行程可以減小一半，即活塞桿長度可由的行程可以減小一半，即活塞桿長度可由2m2m變變?yōu)闉?m1m，但輸出力為原來的，但輸出力為原來的2 2倍倍( (根據(jù)高中物理可根據(jù)高中物理可以得到該結論以得到該結論) ) 。液壓缸輸出力為原來。液壓缸輸出力為原來2 2倍，即倍，即 液壓系統(tǒng)所需的工作壓力為液壓系統(tǒng)所需的工作壓力為 取起升

33、液壓缸的工作壓力為取起升液壓缸的工作壓力為13MPa13MPa，對于，對于液壓系統(tǒng)而言，該工作壓力比較合適。液壓系統(tǒng)而言，該工作壓力比較合適。 起升液壓缸的最大流量由起升裝置的最大起升液壓缸的最大流量由起升裝置的最大速度決定，在該方案中，速度決定，在該方案中，起升液壓缸的最大速起升液壓缸的最大速度是叉車桿最大速度度是叉車桿最大速度(0.2m/s)(0.2m/s)的一半的一半，即，即 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 對于對于差動連差動連接液壓缸而言，接液壓缸而言，其無桿腔面積和其無桿腔面積和有桿腔面積之比有桿腔面積之比應取為應取為2:12:1，則，則起升液壓缸活塞起升液壓缸活塞

34、桿直徑桿直徑d d和活塞和活塞直徑直徑D D之間關系之間關系為為D=0.707dD=0.707d，得，得活塞直徑為：活塞直徑為： 根 據(jù) 液 壓根 據(jù) 液 壓缸參數(shù)標準，缸參數(shù)標準，取取液壓缸活塞液壓缸活塞直徑為直徑為160mm160mm，行程為行程為1m1m。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.2.2 3.2.2 確定傾斜液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(shù)確定傾斜液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(shù) 傾斜液壓缸與貨叉門架的連接方式主要有三種，如傾斜液壓缸與貨叉門架的連接方式主要有三種，如圖所示。這三種連接方式表明，圖所示。這三種連接方式表明，叉車傾斜液壓缸應輸出叉車傾斜液壓缸應輸出的作用

35、力不僅取決于叉車貨叉門架及負載產(chǎn)生的傾斜力的作用力不僅取決于叉車貨叉門架及負載產(chǎn)生的傾斜力矩，而且取決于液壓缸和門架的連接位置到叉車貨叉門矩，而且取決于液壓缸和門架的連接位置到叉車貨叉門架傾斜支點的距離，架傾斜支點的距離，因此叉車傾斜液壓缸的尺寸也取決因此叉車傾斜液壓缸的尺寸也取決于傾斜液壓缸的安裝位置。液壓缸安裝位置越高，距離于傾斜液壓缸的安裝位置。液壓缸安裝位置越高，距離傾斜支點越遠，液壓缸所需的輸出力越小。傾斜支點越遠，液壓缸所需的輸出力越小。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 已知已知傾斜液壓缸連接位置到叉架傾斜傾斜液壓缸連接位置到叉架傾斜支 點 的 距 離 為支 點

36、的 距 離 為 1 m1 m ， 傾 斜 力 矩 給 定 為， 傾 斜 力 矩 給 定 為18000Nm18000Nm，則傾斜液壓缸所需輸出力為，則傾斜液壓缸所需輸出力為 在叉車工作過程中，貨叉叉起貨物在叉車工作過程中，貨叉叉起貨物后，貨叉和門架在傾斜液壓缸作用下向后，貨叉和門架在傾斜液壓缸作用下向里傾斜；放下貨物后，貨叉和門架復位，里傾斜；放下貨物后，貨叉和門架復位，門架回復垂直位置。因此，傾斜液壓缸門架回復垂直位置。因此，傾斜液壓缸的作用是單方向的。此外，基于減小占的作用是單方向的。此外，基于減小占用空間和尺寸的考慮，傾斜液壓缸應采用空間和尺寸的考慮，傾斜液壓缸應采用單作用液壓缸。用單作用

37、液壓缸。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 門架的傾斜可由一個液壓缸驅動，也可用兩個并聯(lián)門架的傾斜可由一個液壓缸驅動，也可用兩個并聯(lián)液壓缸同時驅動，用兩個缸時貨叉和門架受力更合理，液壓缸同時驅動，用兩個缸時貨叉和門架受力更合理，貨叉不容易在貨物作用下側翻或傾斜，工作更平穩(wěn)，因貨叉不容易在貨物作用下側翻或傾斜，工作更平穩(wěn)，因此，本實例中采用此，本實例中采用兩個單作用液壓缸并聯(lián)驅動門架兩個單作用液壓缸并聯(lián)驅動門架。 兩個缸時，每個缸的作用力為兩個缸時，每個缸的作用力為9000N9000N。 由于起升液壓缸的工作壓力為由于起升液壓缸的工作壓力為12.98MPa12.98MPa，假定傾

38、斜，假定傾斜液壓缸的工作壓力為液壓缸的工作壓力為12MPa12MPa。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 門架和貨叉向后傾斜時，傾斜液壓缸門架和貨叉向后傾斜時，傾斜液壓缸有桿腔一側為工作腔，作用面積為有桿腔一側為工作腔，作用面積為 由于負載力矩的方向總是使叉車桿回由于負載力矩的方向總是使叉車桿回到垂直位置，所以傾斜裝置一直處于拉伸到垂直位置，所以傾斜裝置一直處于拉伸狀態(tài)，活塞桿不會彎曲狀態(tài)，活塞桿不會彎曲( (拉桿拉桿) )。 取取d=0.7Dd=0.7D，有桿腔面積為，有桿腔面積為 則活塞直徑為則活塞直徑為將將D D根據(jù)國標圓整為根據(jù)國標圓整為40mm40mm，則，則d=0.

39、7D=28mmd=0.7D=28mm。則有桿腔作用面積為。則有桿腔作用面積為 可見，按照上述確定的活塞和活塞桿尺寸，重新計算得到的可見，按照上述確定的活塞和活塞桿尺寸，重新計算得到的有桿腔有效作用面積有桿腔有效作用面積(6.4)(6.4)小于前述按照假定工作壓力計算得到的小于前述按照假定工作壓力計算得到的有桿腔有效作用面積有桿腔有效作用面積(7.5)(7.5)，因此應減小活塞桿直徑或提高傾斜液，因此應減小活塞桿直徑或提高傾斜液壓系統(tǒng)的工作壓力。壓系統(tǒng)的工作壓力。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)如果如果取傾斜液壓缸活塞桿直徑取傾斜液壓缸活塞桿直徑d d為為25mm25mm，則有

40、桿腔作用面積為，則有桿腔作用面積為 此時傾斜液壓缸有桿腔作用面積大于此時傾斜液壓缸有桿腔作用面積大于原估算面積，因此能夠滿足設計要求。原估算面積，因此能夠滿足設計要求。 如果提高傾斜液壓缸的工作壓力，則如果提高傾斜液壓缸的工作壓力，則傾斜液壓缸所需的最大工作壓力為傾斜液壓缸所需的最大工作壓力為 傾斜液壓缸無桿腔的有效作用面積為傾斜液壓缸無桿腔的有效作用面積為 本設計實例采用提高工作壓力的設計方案進行設計。本設計實例采用提高工作壓力的設計方案進行設計。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 傾斜液壓缸的最大運動速度給定為傾斜液壓缸的最大運動速度給定為2 20 0/s/s，轉換成線速度

41、為，轉換成線速度為 因此，在貨叉恢復垂直位置，兩個傾因此，在貨叉恢復垂直位置，兩個傾斜液壓缸處于活塞桿伸出的工作狀態(tài)時，斜液壓缸處于活塞桿伸出的工作狀態(tài)時，液壓缸所需的總流量為液壓缸所需的總流量為 傾斜液壓缸需要走過的行程為傾斜液壓缸需要走過的行程為3.2.3 3.2.3 系統(tǒng)工作壓力的確定系統(tǒng)工作壓力的確定 假設沿程和局部的壓力損失為假設沿程和局部的壓力損失為1.51.52.0MPa2.0MPa，則工作壓力應比，則工作壓力應比執(zhí)行元件需要的最大工作壓力高執(zhí)行元件需要的最大工作壓力高1.51.52.0MPa2.0MPa，即，即( (起升液壓缸起升液壓缸12.98MPa12.98MPa，傾斜液壓

42、缸，傾斜液壓缸12MPa12MPa) ) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.3.1 3.3.1 起升系統(tǒng)的設計起升系統(tǒng)的設計 起升裝置在舉起貨物時需要液壓缸輸出作用力，起升裝置在舉起貨物時需要液壓缸輸出作用力，放下貨物時放下貨物時貨叉和貨物的重量能使叉車桿自動回落到底部貨叉和貨物的重量能使叉車桿自動回落到底部，因此起升系統(tǒng)采，因此起升系統(tǒng)采用單作用缸用單作用缸差動連接差動連接。 為減少管道連接，可以通過在液壓缸活塞上鉆孔來實現(xiàn)液壓為減少管道連接，可以通過在液壓缸活塞上鉆孔來實現(xiàn)液壓缸兩腔的連接，液壓缸不必有低壓出口，高壓油可同時充滿液壓缸兩腔的連接，液壓缸不必有低壓出口，高壓

43、油可同時充滿液壓缸的有桿腔和無桿腔，由于活塞兩側的作用面積不同，因此液壓缸的有桿腔和無桿腔，由于活塞兩側的作用面積不同，因此液壓缸會產(chǎn)生提升力。缸會產(chǎn)生提升力。 起升液壓缸活塞運動方向的改變通過多路閥或換向閥實現(xiàn)。起升液壓缸活塞運動方向的改變通過多路閥或換向閥實現(xiàn)。 為防止液壓缸因重物自由下落，同時起到調速目的，為防止液壓缸因重物自由下落，同時起到調速目的，起升系起升系統(tǒng)的回油路中必須設置背壓元件統(tǒng)的回油路中必須設置背壓元件，防止貨物和貨叉由于自重而超，防止貨物和貨叉由于自重而超速下落，形成平衡回路。速下落，形成平衡回路。 為實現(xiàn)上述目的，起升系統(tǒng)可采用三種方案。為實現(xiàn)上述目的，起升系統(tǒng)可采用

44、三種方案。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 圖圖3-10(a)3-10(a)設計方案采用調速閥對液壓缸的下落速度進行控制。設計方案采用調速閥對液壓缸的下落速度進行控制。該系統(tǒng)不要求液壓缸必須連接進油和出油兩條油路，該系統(tǒng)不要求液壓缸必須連接進油和出油兩條油路，只連接一條只連接一條油路的單作用缸也可采用該方案油路的單作用缸也可采用該方案。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)無論貨物重量大無論貨物重量大小，下落速度在小，下落速度在調速閥調節(jié)下基調速閥調節(jié)下基本恒定，無法進本恒定，無法進行實時的調節(jié)。行實時的調節(jié)。工作間歇時，與工作間歇時，與換向閥相配合，換向閥相配合

45、，能夠將重物平衡能夠將重物平衡或鎖緊在某一位或鎖緊在某一位置，但不能長時置，但不能長時間鎖緊間鎖緊( (換向閥換向閥不要承擔負載平不要承擔負載平衡功能衡功能) )。在重。在重物很輕或無負載物很輕或無負載時，調速閥的節(jié)時，調速閥的節(jié)流作用仍會使系流作用仍會使系統(tǒng)產(chǎn)生很大的統(tǒng)產(chǎn)生很大的能能量損失量損失。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 圖圖3-10(b) 3-10(b) 設計方設計方案是采用平衡閥或液控案是采用平衡閥或液控單向閥實現(xiàn)平衡。單向閥實現(xiàn)平衡。 該系設計方案能夠該系設計方案能夠保證在叉車的工作間隙，保證在叉車的工作間隙，貨物被長時間可靠地平貨物被長時間可靠地平衡和鎖緊在

46、某一位置。衡和鎖緊在某一位置。 但采用平衡閥或液但采用平衡閥或液控單向閥的平衡回路都控單向閥的平衡回路都要求液壓缸具有進油和要求液壓缸具有進油和回油兩條油路，否則貨回油兩條油路，否則貨叉無法在貨物自重作用叉無法在貨物自重作用下實現(xiàn)下落，而且該設下實現(xiàn)下落，而且該設計方案無法調節(jié)貨物的計方案無法調節(jié)貨物的下落速度，因此不能滿下落速度，因此不能滿足設計要求。足設計要求。 下落速度的調節(jié)靠外控順下落速度的調節(jié)靠外控順序閥的流量控制，而外控閥的序閥的流量控制，而外控閥的流量是無法實時調節(jié)的。流量是無法實時調節(jié)的。低壓低壓( (外控順序閥未外控順序閥未被打開被打開) )高壓高壓( (外控順序閥被外控順序

47、閥被打開打開) ) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 該系設計方案能夠該系設計方案能夠保證在叉車的工作間隙，保證在叉車的工作間隙，貨物被長時間可靠地平貨物被長時間可靠地平衡和鎖緊在某一位置。衡和鎖緊在某一位置。 但采用平衡閥或液但采用平衡閥或液控單向閥的平衡回路都控單向閥的平衡回路都要求液壓缸具有進油和要求液壓缸具有進油和回油兩條油路，否則貨回油兩條油路，否則貨叉無法在貨物自重作用叉無法在貨物自重作用下實現(xiàn)下落，而且該設下實現(xiàn)下落，而且該設計方案無法調節(jié)貨物的計方案無法調節(jié)貨物的下落速度，因此不能滿下落速度，因此不能滿足設計要求。足設計要求。低壓低壓( (液控單向閥未液控單向閥

48、未被打開被打開) )高壓高壓( (液控單向閥被液控單向閥被打開打開) ) 下落速度的調節(jié)靠調節(jié)節(jié)下落速度的調節(jié)靠調節(jié)節(jié)流閥的流量控制，而流閥的流量控制，而節(jié)流閥的節(jié)流閥的流量是可以實時調節(jié)的流量是可以實時調節(jié)的。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 圖圖3-10(c) 3-10(c) 設計方案是采用一種特殊的設計方案是采用一種特殊的流量調節(jié)閥和在單作用液壓缸活塞上開設小流量調節(jié)閥和在單作用液壓缸活塞上開設小孔實現(xiàn)差動連接的方式?？讓崿F(xiàn)差動連接的方式。 該流量閥可以根據(jù)貨叉載重大小自動調該流量閥可以根據(jù)貨叉載重大小自動調節(jié)起升液壓缸的流量，使該流量不隨叉車載節(jié)起升液壓缸的流量，使該

49、流量不隨叉車載重量的變化而變化，貨物越重，閥開口越小，重量的變化而變化，貨物越重，閥開口越小，反之閥開口越大，因此能夠保證起升液壓缸反之閥開口越大，因此能夠保證起升液壓缸的流量基本不變，起到壓力補償?shù)淖饔?。在的流量基本不變，起到壓力補償?shù)淖饔谩Ｔ谥匚锖茌p或無載重時，通過自身調節(jié)，該流重物很輕或無載重時，通過自身調節(jié)，該流量調節(jié)閥口可以開大甚至全開，從而避免不量調節(jié)閥口可以開大甚至全開，從而避免不必要的能量損失。必要的能量損失。 本設計實例采用該方案。本設計實例采用該方案。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.3.2 3.3.2 傾斜系統(tǒng)的設計傾斜系統(tǒng)的設計 傾斜系統(tǒng)采用傾斜系統(tǒng)

50、采用兩個并聯(lián)液壓缸兩個并聯(lián)液壓缸做執(zhí)行元件，兩個液壓缸的同做執(zhí)行元件，兩個液壓缸的同步動作是通過兩個活塞桿同時剛性連接在門架上的機械連接方式步動作是通過兩個活塞桿同時剛性連接在門架上的機械連接方式來保證，以防止叉車桿發(fā)生扭曲變形。來保證，以防止叉車桿發(fā)生扭曲變形。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 為防止貨叉和門架在復為防止貨叉和門架在復位過程中由于貨物的自重而位過程中由于貨物的自重而超速復位，從而導致液壓缸超速復位，從而導致液壓缸的動作失去控制或引起液壓的動作失去控制或引起液壓缸進油腔壓力突然降低，因缸進油腔壓力突然降低，因此在液壓缸的回路中應設置此在液壓缸的回路中應設置一個

51、背壓閥。采用背壓閥一個背壓閥。采用背壓閥( (溢流閥做背壓閥溢流閥做背壓閥) )，一方面，一方面可以保證傾斜液壓缸在負值可以保證傾斜液壓缸在負值負載的作用下能夠平穩(wěn)工作，負載的作用下能夠平穩(wěn)工作，另一方面也可以防止由于進另一方面也可以防止由于進油腔壓力突然降低到低于油油腔壓力突然降低到低于油液的液的空氣分離壓空氣分離壓甚至甚至飽和蒸飽和蒸汽壓汽壓而在活塞另一側產(chǎn)生氣而在活塞另一側產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。穴現(xiàn)象。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.3.3 3.3.3 方向控方向控制回路的設計制回路的設計 可以采用可以采用兩個多路閥加兩個多路閥加旁通閥的控制旁通閥的控制方式分別控制方式分別

52、控制起升液壓缸和起升液壓缸和傾斜液壓缸的傾斜液壓缸的動作，如圖動作，如圖3-3-1212所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓缸傾斜液壓缸活塞桿伸出：活塞桿伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓缸傾斜液壓缸活塞桿收回：活塞桿收回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓缸起升液壓缸活塞桿伸出：活塞桿伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓缸起升液壓缸活塞桿收回：活塞桿收回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 可以采用可以采用兩個普通的三兩個普通的三位四通手動換位四通手動換向閥分別

53、控制向閥分別控制起升液壓缸和起升液壓缸和傾斜液壓缸的傾斜液壓缸的動作，如圖動作，如圖3-3-1313所示。所示。 本設計采本設計采用該方案。用該方案。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓缸傾斜液壓缸活塞桿伸出：活塞桿伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓缸傾斜液壓缸活塞桿收回：活塞桿收回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓缸起升液壓缸活塞桿伸出：活塞桿伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓缸起升液壓缸活塞桿收回：活塞桿收回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.3.4 3.3.4

54、供油方式供油方式 由于起升和傾斜兩個由于起升和傾斜兩個工作裝置的工作裝置的流量差異很大流量差異很大( (起升起升47.147.1，傾斜，傾斜5.3)5.3)，而且相對都較小，因此采而且相對都較小，因此采用兩個串聯(lián)齒輪泵供油比用兩個串聯(lián)齒輪泵供油比較合適。其中較合適。其中大齒輪泵給大齒輪泵給起升裝置供油，小齒輪泵起升裝置供油，小齒輪泵給傾斜裝置供油給傾斜裝置供油。兩個齒。兩個齒輪泵分別與兩個三位四通輪泵分別與兩個三位四通手動換向閥相連，為使液手動換向閥相連，為使液壓泵在工作裝置不工作時壓泵在工作裝置不工作時處于卸荷狀態(tài)，兩個換向處于卸荷狀態(tài)，兩個換向閥應采用閥應采用M M型中位機能，型中位機能，

55、這樣可以提高系統(tǒng)效率。這樣可以提高系統(tǒng)效率。 根據(jù)以上討論，液壓根據(jù)以上討論，液壓系統(tǒng)原理如圖系統(tǒng)原理如圖3-143-14所示。所示。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓起升液壓缸活塞桿缸活塞桿伸出：伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)起升液壓起升液壓缸活塞桿缸活塞桿縮回：縮回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓傾斜液壓缸活塞桿缸活塞桿伸出：伸出： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜液壓傾斜液壓缸活塞桿缸活塞桿縮回：縮回： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)3.4.1 3.4.1 液壓泵的選擇液壓

56、泵的選擇 液壓泵采用結構簡單、價格低廉的液壓泵采用結構簡單、價格低廉的雙聯(lián)齒輪泵雙聯(lián)齒輪泵。 假定齒輪泵的容積效率為假定齒輪泵的容積效率為90%90%，電機轉速為，電機轉速為1500r/min1500r/min，在，在3.2.13.2.1中，計算出起升液壓缸的最大流量為中，計算出起升液壓缸的最大流量為47.1L/min47.1L/min，在，在3.2.13.2.1中，中，計算出傾斜液壓缸的最大流量為計算出傾斜液壓缸的最大流量為5.3L/min5.3L/min，則兩個液壓泵的排量，則兩個液壓泵的排量可以計算出來可以計算出來 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 查詢查詢Sauer-D

57、anfossSauer-Danfoss公司齒輪泵樣公司齒輪泵樣本，本，SNP2SNP2系列系列中與中與3.93cm3.93cm3 3/r/r接近的齒接近的齒輪泵排量為輪泵排量為3.9cm3.9cm3 3/r/r，SNP3SNP3系列系列中與中與3 4 . 9 c m3 4 . 9 c m3 3/ r/ r 接 近 的 齒 輪 泵 排 量 為接 近 的 齒 輪 泵 排 量 為33.1cm33.1cm3 3/r/r和和37.9cm37.9cm3 3/r/r，而，而33.133.1更接近更接近于于34.934.9，如果選用排量，如果選用排量37.9cm37.9cm3 3/r/r的液的液壓泵，工作過程

58、中會有較大的流量經(jīng)過壓泵，工作過程中會有較大的流量經(jīng)過溢流閥溢流回油箱，造成浪費，并有可溢流閥溢流回油箱，造成浪費，并有可能產(chǎn)生嚴重的發(fā)熱。考慮到前述計算中能產(chǎn)生嚴重的發(fā)熱。考慮到前述計算中假定液壓泵容積效率為假定液壓泵容積效率為90%90%，在實際工，在實際工作過程中，液壓泵的容積效率可能高于作過程中，液壓泵的容積效率可能高于90%90%，尤其在低負載時。在，尤其在低負載時。在低負荷時，低負荷時，電機轉速也可能會略高于電機轉速也可能會略高于1500r/min1500r/min，因此液壓泵的實際輸出流量會增大。因此液壓泵的實際輸出流量會增大。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)滿

59、 載滿 載 條 件 下 ， 電 機 轉 速條 件 下 ， 電 機 轉 速1500r/min1500r/min，容積效率容積效率90%90%，則實際流量為：則實際流量為：半負載半負載條件下，電機轉速條件下，電機轉速1550r/min1550r/min，容積效率容積效率93%93%，則實際流量為則實際流量為半負載條件下，實際流量大于系統(tǒng)所需流量半負載條件下，實際流量大于系統(tǒng)所需流量47.1L/min47.1L/min，能夠滿足，能夠滿足設計要求。如果選擇設計要求。如果選擇排量為排量為37.9cm37.9cm3 3/r/r的液壓泵，在的液壓泵，在滿負載滿負載條件下，條件下，電機轉速為電機轉速為150

60、0r/min1500r/min，容積效率為容積效率為90%90%，此時實際流量為，此時實際流量為在在半負載半負載條件下，電機轉條件下，電機轉速為速為1550r/min1550r/min，容積效率容積效率為為93%93%，此時實際流量為，此時實際流量為 即如果叉車大多數(shù)時間都不工作在滿負載的情況下，選用排即如果叉車大多數(shù)時間都不工作在滿負載的情況下，選用排量為量為37.9cm37.9cm3 3/r/r的較大液壓泵會造成較大的溢流損失。的較大液壓泵會造成較大的溢流損失。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)傾斜系統(tǒng)的小流量液壓泵，在滿傾斜系統(tǒng)的小流量液壓泵，在滿載條件下，電機轉速載條件