JY5型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)的設(shè)計

文章編號:!""#$%&#’(("""!$"""#$"’*+,#型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)的設(shè)計潘社衛(wèi)(北京礦冶研究總院,北京!"""’’摘要:*+,#型多功能服務(wù)車是一種井下用自行式車輛。本文在分析轉(zhuǎn)向機構(gòu)和制動裝置特點的基礎(chǔ)上,提出了該服務(wù)車液壓系統(tǒng)的組成方案,詳細闡述了轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和制動液壓系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計計算,以及關(guān)鍵液壓元件的選型。此外,還簡單介紹了支腿和升降平臺液壓系統(tǒng)的工作原理。測試和使用情況表明,*+,#型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案是合理、可行的。關(guān)鍵詞:井下車輛;多功能服務(wù)車;液壓系統(tǒng);轉(zhuǎn)向機構(gòu);制動裝置;機械設(shè)計中圖分類號:-.!%/%文獻標(biāo)識碼:012345678-.2.+190:;4<3+3-2=879*+,#=:;-4,8:6<-4760;329>4<2-9:JDZ!(,6JZ!萬方數(shù)據(jù)!底盤液壓系統(tǒng)工作原理"#$%型多功能服務(wù)車底盤液壓系統(tǒng)主要包括液壓轉(zhuǎn)向和液壓制動兩大系統(tǒng)。!"#轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)!&’&’轉(zhuǎn)向機構(gòu)和轉(zhuǎn)向阻力矩模型"#$%型多功能服務(wù)車底盤的前后車體采用鉸接連接。通過控制轉(zhuǎn)向油缸活塞桿的伸縮,改變前后車體相互位置的折腰轉(zhuǎn)向角度,實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。+;@:;@由面積公式知:(+:?+;?71!:+;/!@(+A?:;/!可得油缸轉(zhuǎn)向力臂:+A@(+:?+;?71!:+;/則轉(zhuǎn)向缸最小轉(zhuǎn)向力矩7D1@*+?[#?(,!’#!/=]?!D1(’式中:,為轉(zhuǎn)向缸活塞直徑,D;#為活塞桿直徑,D;*+為轉(zhuǎn)向缸工作壓力,E/。由于影響車輛轉(zhuǎn)向阻力矩的因素很多,所以設(shè)計時采用經(jīng)驗公式進行估算,則原地轉(zhuǎn)向阻力矩為〔’〕:F@(-(?.$/$?(>&’/(>&G?(>&H%!(>&’%(!&G(!式中:-(為車輛前橋載荷,I;.為滾動阻力系數(shù),取>&>=;$為鉸接體和傳動系統(tǒng)的摩擦效率,一般取>&J;/為車輛軸距,D;%為最大轉(zhuǎn)向角,./9。!&’&!最小轉(zhuǎn)向壓力和轉(zhuǎn)向元件選型(’最小轉(zhuǎn)向壓力。要保證車輛轉(zhuǎn)向,必須滿足:轉(zhuǎn)向缸最小轉(zhuǎn)向力矩大于車輛的轉(zhuǎn)向阻力矩,即KD1#F,所以油缸的最小工作壓力為*KD1$$#(,!’#!?!D1?$?(>&’/(>&G(>&H%!(>&’%(!&G(H(!轉(zhuǎn)向油缸選型。在滿足轉(zhuǎn)向要求的前提下,轉(zhuǎn)向缸外形尺寸應(yīng)盡量小。經(jīng)類比計算,確定轉(zhuǎn)向缸內(nèi)徑,@J>DD,活塞桿直徑#@%>DD,活塞桿行程0@=!>DD,安裝距離/’@L>JDD。同時,可得轉(zhuǎn)向缸位置和轉(zhuǎn)向性能參數(shù)如表’所示。表#轉(zhuǎn)向機構(gòu)工況和性能參數(shù)M/N3-’O4.P1*2419041/1926/./20-.702,/./D-0-.74570--.1*D-26/17D工況參數(shù)-(/I//D%D/Q/./9.F/(I?D位置參數(shù)%/D&/D$/D#/D性能參數(shù)!D1/D*KD1/RE/KD1/(I?DG>>>>H&=>&GJ>&>=>&JJSGH>&L!>&GH>&!!>&!=>&!=J&HJSGH從表’可知,轉(zhuǎn)向缸壓力大于J&HRE/時,可克服底盤轉(zhuǎn)向阻力矩。考慮到車輛轉(zhuǎn)向阻力矩數(shù)值在不同路面條件下的變化,以及轉(zhuǎn)向阻力矩模型的誤差影響,按H>T的裕量確定轉(zhuǎn)向缸工作壓力為:*7@’HRE/。(H轉(zhuǎn)向器的選型。為減輕司機轉(zhuǎn)向操作的工作強度,"#$%型多功能服務(wù)車底盤采用全液壓動力轉(zhuǎn)向器,它負責(zé)把方向盤旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)角參數(shù)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向油缸活塞桿的伸縮方向和伸縮量。由于采用單活塞桿液壓缸,活塞桿伸出和縮回兩個過程中,油缸最大行程所需要的液壓油體積是不同的。??礦冶萬方數(shù)據(jù)活塞桿伸出過程:!!"(!?#"/#?$活塞桿縮回過程:!""[!?(#"%&"/#]?$轉(zhuǎn)向器計算排量:’("!/*$("!,"轉(zhuǎn)向器計算流量:+("’(?,(("!,"式中:*$為方向盤從一個極限位置轉(zhuǎn)到另一個極限位置的總?cè)?shù);,%為方向盤的轉(zhuǎn)速,&/’(;!為滿足轉(zhuǎn)向油缸行程所需要的油液體積,’*;#為轉(zhuǎn)向油缸活塞直徑,’;&為轉(zhuǎn)向油缸活塞桿直徑,’;$為活塞行程,’。取*$+,、,%+,-&/’(,則計算結(jié)果如表"所示。表!轉(zhuǎn)向器參數(shù)計算結(jié)果./012"3/1451/6278/&/’262&%9:%622&(;</1<2!/’*’(/’*+(/(’*?’(=!!">,?@!-=*#>#A@!-=#">,?@!-=""!>BA@!-=**>-B@!-=#!>BA@!-="選擇排量為A>-@!-=#’*(A--’C的全液壓轉(zhuǎn)向器,就可滿足活塞桿伸出和縮回兩個過程的流量要求。DEFA多功能服務(wù)車轉(zhuǎn)向制動液壓系統(tǒng)原理圖如圖"所示。!>#?"!]/[(-"/-*!>#%!](#式中:!!為蓄能器充氣容積,’*;"!為蓄能器工作容積(’*,"!"’0?*0;-!為蓄能器充氣壓??潘社衛(wèi):型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)的設(shè)計萬方數(shù)據(jù)力,!"#;!$、!%分別為蓄能器最高和最低工作壓力,!"#。計算后確定的蓄能器工作參數(shù)為:!&"’!"#,#&"&$&(%%%,可單獨保證*+,次有效制動,滿足設(shè)計要求。!"#液壓支腿當(dāng)液壓吊臂和液壓升降平臺工作時,車體要保持平穩(wěn),因此后車體設(shè)有-個液壓支腿,工作前把車架支撐起來使輪胎離開地面,為整車提供剛性支撐。液壓支腿的液壓系統(tǒng)如圖%所示。礦冶萬方數(shù)據(jù)JY-5型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)的設(shè)計作者:潘社衛(wèi)作者單位:北京礦冶研究總院,北京,100044刊名:礦冶英文刊名:MINING&METALLURGY年,卷(期:2003,12(1被引用次數(shù):6次參考文獻(3條1.戰(zhàn)凱10t井下自卸汽車的研制[期刊論文]-礦冶1996(012.何定源JZC-10井下自卸汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計[期刊論文]-礦冶2000(043.蔡文彥.詹永麒液壓傳動系統(tǒng)1990相似文獻(1條1.期刊論文潘社衛(wèi).張百海.柴森春.程海峰JY-5型井下多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)動態(tài)性能的實驗研究-礦冶2003,12(3介紹了井下車輛液壓系統(tǒng)動態(tài)性能的計算機輔助測試系統(tǒng),該測試系統(tǒng)基于LabVIEW軟件平臺,通過控制數(shù)據(jù)采集卡,可同時采集多路電信號,并能靈活消除測試系統(tǒng)的零點誤差,具有測試數(shù)據(jù)存儲、濾波以及實時顯示等多種功能,是一種功能完備的虛擬儀器.利用該測試系統(tǒng),對JY-5型多功能服務(wù)車液壓系統(tǒng)動態(tài)壓力進行測試,獲得服務(wù)車轉(zhuǎn)向、制動液壓系統(tǒng)壓力的動態(tài)變化數(shù)據(jù).通過分析壓力變化曲線,總結(jié)出多功能服務(wù)車轉(zhuǎn)向、制動液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性.研究成果肯定了當(dāng)前液壓系統(tǒng)的合理性,提出井下車輛動態(tài)性能研究的新方法.分析結(jié)果對JY-5系列多功能服務(wù)車性能的改進提供了重要的參考依據(jù).引證文獻(4條1.于淼.石博強.侯友山.王志芳地下工程服務(wù)車液壓制動系統(tǒng)動態(tài)特性仿真研究[期刊論文]-礦山機械2009(232.宋金寶.林慕義.張錦車輛全液壓制動系統(tǒng)充液特性研究[期刊論文]-建筑機械(上半月2008(33.林