侧翻自卸车液压系统对箱体举升稳定性的控制.pdf

■豳圜T E C H N I C F O R U M 侧翻 自卸车液压系统对箱体举升稳定性的控制 Bo x L i f t i ng St abi l i t y Cont r ol of Dum p Tr uc k Unl oa di ng On -s i de Hy dr aul i c Sys t em 张立生 韩铁良 ZH ANG L i - s h e n g e t a l 中国重汽集团济南专用车有限公司 山东济南2 5 0 2 2 0 摘要 根据侧 翻自卸车箱体举升过程 中的举 升压力变化 ，利 用液压 、气动、 电路元件 的逻辑 控 制 ，对箱体举升角度采用 自动控制 ，避免了箱体举升时发生翻车事故。 关键词 侧翻 自卸车角度控制举升压力 手动气控换 向阀 Abs t r ac t Ac c o r di n g t o t he c ha ng e o f pr e s s ur e wh i l e l i f t i ng t h e b ox ， us e h yd r a u l i c ，p n e u ma t i c a n d e l e c t r o n i c e l e me n t s t o c on t r ol t he l i f t i n g a n gl e o ft he b ox ， p r e v e nt i n g i t f r o m r ol l o v e r whi l e l i f t i ng t h ebo x ． Ke y w o r d s d ump t r u c k u n l o a d i n g o n s i de ； a ng l e c o nt r o l l i n g ；r a i s i ng p r e s s u r e ； m a n u a l pn e u m a t i c r e ve r s i ng v a l ve 中图分类号U 4 6 9 ．6 5 ．O 3 文献标识码 B 文章编号1 0 0 4 ． 0 2 2 6 2 0 1 0 0 9 0 0 5 6 0 3 1 前言 侧翻自卸车是利用箱体底部车架上并排多级液压缸同时作用 于箱体底部支座 ，将箱体 向侧面反转来实现松散物料的倾卸。通 过 改变箱体 底部两侧的锁紧销 ，可以实现箱体左右两侧倾翻卸 料 ，特别适合于箱体长度较长的单车及半挂类车辆 ；卸货时沿长 度方向 ，侧倾一侧的侧板可全部打开卸货 ，缩短 了卸货时间，效 率高；液压缸受力较好 ，行程较小 ，车辆行驶时重心低，稳定性 好 ，行驶时不易发生翻车事故。卸下的货物沿车辆侧面散布成一 长带，配置 自救移位油缸 ，有效解决 了卸货后货物掩埋车轮而无 法行走的问题 。但其缺点是侧翻自卸车箱体举升卸料 时容易发生 侧翻事故 ，这是因为箱体 包括货物重心与左右铰支座水平距 离较近 ，箱体举升时 ，重心与左 右铰支座水平距离为零时就 会发生翻车事故 。因此准确控制侧翻 自卸车箱体卸料举升角度 ， 避免箱体翻转角度过大 ，是侧翻 自卸车设计的首要问题 。 2 结构 现以某三轴半挂自卸车与6 x 4 牵引车组成的挂车列车为例 ，整 车外形结构简图如图l 所示。整车主要由牵引车、箱体、液压举升 系统 、车架及其他附件构成。货箱内尺寸 长 宽 高为1 2 3 0 0 mm 2 2 5 0 mm 6 0 0 m m，额定载 质量为3 2 0 0 0 k g ，液压举升缸采 用六条套筒式三级缸 ，缸径为妒 1 2 5 1 o 0 8 0 ，行程 为9 0 0 m m， 额定工作压力为1 6 MP a ，箱体空载最大翻转角度为5 0 。 。箱体举升 控制阀及移位缸控制阀组成的多路阀为三位六通 “ 0 ”型手动气 控换 向阀，箱体举升控制阀定位形式为钢球定位 ，移位缸控制阀 定位形式为弹簧复位。 5 6蠢噼2 0 1 0 0 9 牵 引车 第 一 作 者 张 立 生 ， 男 ， 1 9 7 3 年 生 ，助理 工程 师 ，现从 事专用车设计工作。 箱体 图1侧 翻 自卸 半挂整车 图 3 液压系统对箱体翻转角度 的控制 目前 自卸车箱体举升限位通常采用机械式气控限位 ，其作用 原理图如图2 所示 。它以压缩空气为工作介质，将二位三通气控限 位阀与手动气阀的举升控制管路串接在一起 ，当箱体举升到设定 角度时，限位机构将气控限位阀的限位杆压下切断其进气口，气 控举升阀回到 中位 ，箱体停止举升而停留在最高举升位置 ，因此 也可以叫做行程限位。 气- 手动 气阔 限 位闷气挣 举 阀齿轮泵 图2 自卸车 机械 式限位原 理 图 机械 式气控限位直接控制油路 ，简单直接 ，成本低 ，但它是 行程 限位 ，由于操作人员不能及时准确控制重心位置 ，当卸载粘 性较大物料或冻结土块时 ，即使箱体还没举升到设定角度 ，箱体 包括货物重心就 已经到达甚至超过了回转铰支座中心 ，发生 侧翻事故。 根据箱体举升翻转过程 中的举升压力变化 ，利用液压 、气 动、电路元件的逻辑控制 ，可以对侧翻 自卸车箱体翻转角度进行 自动限位控制 ，即压力限位。 侧翻 自卸车液压举升缸有单作用和双作用 或末级双作用 两种型式。根据液压举升缸作用型式，对应有两种液压系统 单 作用举升缸液压系统和双作用举升缸液压系统。 3 ． 1 单作 用举 升缸液压 系统 液压举升缸为单作用型式 ，箱体举升控制阀B口用丝堵堵住 ， 气控缸K ， 口连通大气 ，其液压系统原理如图3 所示 ，液压系统工作 过程如 下 。 箱汴举 m 缸组 车辆 自 救 图3 单作用 举升缸 液压控 制原理 图 3 ． 1 ． 1准备 齿轮泵启动前 ，将半挂车与牵引车上的快换接头充分结合到 位 ，如不能结合，可将 多路阀两个手柄来回搬动几次，将系统残 余压力卸荷 ，即可做 到 陕换接 头充分结合到位。然后挂上取力 器 ，启动齿轮泵。 T E C H N I C F O R U M ■囤圜 3 ． 1 ． 2 工作过程 根据卸料 方向 ，用销轴将箱体与车架油缸支座接合 ，同时脱 开箱体连接侧车架的油缸支座，打开箱体侧 门，待箱内物料 自流 卸料停止后 ，推动箱体举升控制阀手柄 ，箱体举升控制阀换向， 箱体举升油缸组无杆腔进油 ，箱体开始举升翻转 ，油压同时作用 于压力继电器 ，此压力继 电器 为常闭型 。同时 ，箱体举升控制阀 手柄通过联动作用杆作用于动合触点开关 ，此触点开关为常开型 延时断开或延 时闭合 ，延时时 间为3 S 。当箱体刚开始举升卸料 时 ，液压系统所需压力较大 ，压力继电器电路断开，电路未被接 通 。随 着箱 体 举升 角 度 的增 大 ，箱 内物 料 减少 ，同 时重心 也 向外 偏移 ，阻力矩 重力矩越来越小 ，液压系统所需压力也越来越 小 。如果没有压力继电器控制 ，当重心位置到达回转铰支座中心 正上方时 ，由于箱体翻转不再需要举升力 ，液压系统所需压力仅 为油缸内摩擦及管路压 力损失，此时箱体翻转就会失去控制而发 生翻车事故。为了避免此种情况 ，将压力继电器开启压力调定到 3 ． 5 MP a ，比箱体空载举升倾翻 时液压 系统所需最小压力2 MP a 油缸内摩擦及管路压力损失增加了1 ． 5 MP a 。这样随着箱体翻 转 ，系统举升压力减／ J ＼ J 3 ． 5 MP a [，压 力继电器将电路接通 ，此 时触点开关也一直处于接通状态，两位三通电磁阀通 电换向，气 路接通 ，箱体举升控制阀气控缸无杆腔进气 口K 进气 ，推动箱体 举升控制阀阀芯后移 ，实现箱体举升控制阀换 向，箱体举升油缸 组无杆腔回油接通 ，箱体在重力作用下自动开始下落。随后 ，联 动杆不再作用于触点开关，触点开关延时断开，回复原位 ，电路 断开，两位三通电磁阀复位 ，气控缸K 口停止进气 ，箱体举升控 制 阀定位于箱体下落工作位置 。由于箱体举升控制阀为钢球定 位 ，因此在箱体中停和下落动作时，箱体举升控制阀手柄不再通 过联动杆作用于触点开关 ，这就避免了触点开关和压力继电器对 箱体中停和下落动作的影响。从以上动作过程可以看出，选用延 时闭合是确保箱体举升时系统压力建立前电路不被接通 ；选用延 时断开是确保 两位三通 电磁 阀通电换向后箱体举升控制 阀能被气 控缸推动到位 。 3 ． 2 双作用举升缸液压 系统 箱体举升油缸可以采用T S G 型双作用三级缸或T MG 型末级双 作用三级缸。考虑到工作要求及经济成本 ，选用T MG 型末级双作 用三级缸，箱体举升控制阀不变 ，液压系统操作动作也不变 ，气 控缸K ， 口仍然通大气 ，只需把箱体举升控制阀B口与箱体举升油缸 组有杆腔接通即可 ，液压系统原理如图4 所示。 双作用举升缸液压 系统准备及工作过程 同单作用举升缸液压 系统，但不 同之处在于当箱体开始举升翻转时，触点开关先被接 通 ，压力继电器断开 。随着系统举升压 力减j j lJ 压力继电器调定 压力3 ．5 MP a 时 ，压力继电器接通 ，整个电路接通 ，两位三通 电磁 阀通 电换 向，气路接通 ，箱体举升控制 阀气控缸无杆腔进气 口 K 进气 ，推动箱体举升控制阀阀芯后移 ，实现箱体举升控制阀换 向，箱体举升油缸组有杆腔进油接通 ，无杆腔回油也接通 ，箱体 在重力和回油压力双重作用下 自动开始下落。随后 ，延时断开延 ■窭圜T E C H N I C F O R U M 拖车离合器鼓动平衡工装设计及应用 De s i gn an d Appl i c a t i on of Tr a i l er Cl u t ch Dr um Bal anc e 张圣华 ZHANG She ng- hu a 江汉石油管理局第四机械 厂材料工艺研究所 湖北荆州4 3 4 0 2 4 摘要 针对某 出13俄 罗斯 的拖车 因离合器鼓旋转 产生的不平衡惯性 力引起 拖车的剧烈振动 的状 况， 对拖车的离合器鼓进行了动平衡工装设计及校正试验，校正及试验后大大降低了拖车系统的振 动 ，同时也提高 了盘类转子动平衡试验及应用的能力。 关键词 离合器鼓动平衡平衡精度许用不平衡量校正 Abs t r a c t S ome t r a i l e r s e x po r t e d t o Rus s i a w o u l d vi br a t e b e c a us e o f i m b a l a nc e 1 n e r t i a f or c e c a u s e d by c l ut c h d r u m ．M od i f i e d d e s i g n，e me n da t i o n a n d t e s t ha d be e n m a d e t o t h e c l ut c h d r um o f t he t r a i l e r ， a f t e r wh i c h vi br a t i o n ha d be e n l o w e r a p pa r e nt l y a n d di s c r ot a t i o n d y na m i c ba l a n c e t e s t a n d a p pl i c a t i o n c a pa c i t y ha d b e e n e nh a n c e d． K e y w o r ds c l u t c h d r u m ； d y na mi c a l b a l a n c e ； b a l a n c i ng p r e c i s i o n ； pe r mi s s i ve i mba l a nc e ma gn i t ud e ； e m e n d a t i on 中图分类号 U 4 6 3 ． 2 1 1 ． 0 2 文献标识码 B 文章编号1 0 0 4 0 2 2 6 2 0 1 0 0 9 0 0 5 8 0 2 1引言 某出 口俄罗斯 的Z J 4 0 车装钻机配套设备中有一台泥浆泵拖 车 ，因离合器鼓旋转产生的不平衡惯性力引起拖车剧烈振动。为 解 决此 问题 ，需 立即 查找 原 因并作 动平 衡 试验 。分析 发现 ，拖车 的传动系统中离合器鼓是连接发动机与角传动箱的刚性转子 ，该 转子是由焊接件加工成形的 ，在制造的过程中，不可避免会因材 质不均匀、加工、装配误差等原因导致重心偏离旋转中心。发动 机工作时 ，转速高达2 0 0 0 r a d ／ m i n ，随着转速升高，不平衡惯性力 就会引起拖车的剧烈振动 ，为了减小拖车的振动 ，需要对离合器 第 一 作 者 张 圣 华 ， 男 ， 1 9 7 3 年生 ，高级 工程 师 ，现从 事 石 油 钻 修 设 备 工 艺研 究 工 作 。 鼓进行动平衡校正试验” 。而现有的卧式动平衡机只适合做轴类转 子的动平衡 ，像离合器鼓这样长径比较小的盘类转子应选用专用 的立式平衡机进行动平衡 ，通过对周边的动平衡设备进行了解和 调研后 ，无法找到合适的试验设备，为解决燃眉之急 ，决定 自己 进行动平衡工装设计及试验。 2 工装 的设计 根据发动机 的工况条件 ，确定 了离合器鼓动平衡试验的转 速、平衡等级、许用不平衡量等参数，然后确定了工装的结构型 式、加工精度要求等设计方案 ，通过方案的论证及 系列技术攻 气源 _土 力最 齿轮 丹 珏垃j 控 趔 m 辅 固4 双作用举升缸液压控制原理 图 时 闭合型动 合触点开关脱离联动杆 ，延时3 s 回复原位 ，电路断 开 ，两位三通电磁阀复位 ，气控缸K 口停止进气 ，箱体举升控制 阀被定位于箱体下落工作位置。 4结束语 以上两种箱体举升压力限位均根据箱体举升过程 中的举升压 力变化，利用液压、气动、电路元件的逻辑控制，既能对箱体卸 料举升翻转角度进行 自动控制 ，又避免了压力继电器和触点开关 等控制元件对箱体 中停 、下落动作 的多余控制 ，提 高了工作效 率，保证了车辆及操作者的人身安全。