运砂车液压系统的设计.pdf

设 研 究 汽午实用 技术 AUTOMOB I LE APPL I ED TECHNOLOGY 2 0 1 3 年 第7 期 20l 3 N0．7 运砂车液压系统的设计 史晓 昌 陕西汽车集团延安专用车有限公司，陕西 延安 7 1 6 0 0 0 摘 要 本文简略介绍了油田用运砂车液压系统的一般设计步骤和主要部件的选择 。 关键词 运砂车 ；液压系统 ；设计 中图分类号U 4 6 9 ． 6 1 文献标识码A 文章编号1 6 7 1 7 9 8 8 2 0 1 3 0 7 6 3 0 3 De s i g n o f t r a ns po r t s a nd t r u c k h yd r a ul i c s y s t e m S h i Xi a o c h a n g S p e c i a l P u r p o s e V e h i c l e Y a n ’ a l l o f S h a a n x i A u t o mo b i l e Gr o u p C o ． ， L t d ． S h a a n x i Y a n ’ a n 7 1 6 0 0 0 Ab s t r a c t T hi s t e x t b r i e fly i n t r o d u c e t he g e n e r a l d e s i g n s t e p s a n d c ho o s e t he ma i n c o mpo ne n t s o f t r a ns p o r t s a n d t r u c k h y d r a u l i c s y s t e m u s e d i n o i l s e l e c t i o n。 Ke y wo r ds t r a ns po r t s a nd t r uc k； h y dr a ufi c s y s t e m ； d e s i gn CLC NO． U4 6 9 ． 6 1 Do c u me n t Co d e A Ar t i c l e I D 1 6 7 1 7 9 8 8 2 0 1 3 O 7 - 6 3 - O 3 引言 油 田运砂车主要用于油 田开采维修作业中油 田 地层固砂和人工井壁防砂等方面的作业需要，是油 田维修特种车辆组群的成员之一。该车一般选用二 类 自卸车底盘，罐体采用优质碳素钢板，矩形密封， 锥斗形后卸料 ，出料 口开度可根据作业需要进行调 节，卸料方式分可选用液压油缸放大架 中顶或液压 油缸前项 。罐体顶部设计有可快速开启式圆形带过 滤装置进料 口， 并设有防滑踏板，护栏等 ，罐体根据 用户要求也可设计成液压启闭式顶盖，底盘排气系 统带防火帽，整车配有干粉灭火器两只。由于油 田 地形复杂，要求整车重心尽量低，油缸前顶相对油 缸放大架中顶重心更低，本文就油田选用量不断增 大的液压油缸前顶卸料，顶盖液压油缸连杆启闭方 式的油 田运砂车液压系统的一般设计步骤和主要部 作者简介 史晓昌， 工程师， 就职于陕西汽车集团延安专用 车有限公司，现从事专用汽车研发和技术管理。 件的选择方法进行了介绍 。 1 、整车结构 油 田运砂车主要 由二类汽车底盘 1 、手动液压 备轮架 2 、液压举升系统 3 、罐体总成 4 、顶盖液压 启闭系统 5 、电气系统组成 6等组成 ，结构见图 1 图 1 整车布置图 2 、液压系统的组成和主要液压件的选择 其上装液压系统工作时的动力源依靠底盘发动 机 ，在变速器的取力窗口安装取力器 ，取力器把动 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年第 7期 史晓昌运砂车液压系统的设计 力通过传动轴传递给液压油泵 ，从而带动液压油泵 工作。 2 ． 1液压系统的组成 液压系统主要 由液压油泵、组合控制 阀、液压 举升油缸、项盖启闭油缸、操纵阀、限位 阀、油箱 及管路等组成； 操纵阀 1 用 以控制罐体总成的卸料 ， 卸料时将罐体后锥上 的出砂 门根据需要部分或全部 开启，油泵供油进入组合控制阀后 ，通过操作气控 操作阀不同位置 ，让压缩空气分别进入该阀所带气 缸 ，当推动举升阀阀芯时，液压油通过多级油缸来 实现罐体举升 、中停、下降等功 能，将料卸入混砂 车上料斗 内。限位 阀主要作用是 防止油缸冲击和控 制罐体最大举升角度 。操纵阀 2用以控制罐体顶盖 的开启和闭合 ，向罐 内加砂时可通过顶盖上的快速 开启人孔进行装料 ，亦可通过控制操纵 阀 2 ，经组 合控制 阀，使油泵输入的液压油经过分流阀后 ，分 流出一部分进入翻盖油缸 ， 其余的液压油流 回油箱。 油缸推动连杆来可实现车箱顶盖开启、闭合等功能。 液压系统原理见图 2 图 2液压 系统 图 注 粗实线为液压回路 ，细实线为气控回路 2 ． 2主要液压件的选择 2 ． 2 ． 1举升油缸 的选择 举升油缸的选择遵循 以下标准 需要举升的 总质量和需要举升的角度 。 需要举升的总质量 M V xp x 1 l 5 ％ 罐体 自 重 M； 式中 V一罐体容积， 单位为 m3 ；p 一货物密度 ， 单位为k g ／ m3 ；M一罐体 自重，单位为 ； 其中砂子堆积密度一般取 1 3 0 0 - 1 6 0 0 k g ／ m3 ； 需要举升的角度确定 砂子的安息角大约在 3 5 。 左右，考虑到后锥 的角度，为卸净货物，一般取举 升角度为 5 0 。 。 油缸行程 的确定 油缸行程 L I XO ／ 6 0 式中 l 一导 向长度 ，单位为 m；e 一举升角度， 单位为。 其中导向长度 1是指从罐体后翻转座 中心到油 缸下支架转销的水平距离。 2 ． 2 ． 2翻盖缸的选择 顶盖 的启闭靠罐体两侧的油缸推动连杆实现罐 体顶盖的启闭。见图 3 图 3 因顶盖较举升缸举升重量相差较大，所以需通 过组合控制阀的压力和流量调节，以使顶盖启闭平 稳 ，同时可通过可调节流 阀对启闭速度作进一步调 节 。 由于在顶盖开启瞬间，油缸与连杆夹角最大 ， 油缸推力产生的主动力矩最小，而顶盖重力产生的 阻力矩最大，所以只要算出该位置 的油缸推力 ，就 可确定油缸最大推力。 以顶盖为 以独立受力单元 ，在顶盖开启瞬 间， 其受到了连杆的推力和 自身的重力 ，根据力和力矩 的合成原理可求出油缸安装连杆所受之力 。再 以油 缸安装连杆为研 究对象 ，以连杆下支点为转动点， 算 出油缸的推力矩和连杆的阻力矩 ，就可求出油缸 此时的推力。因顶盖的重量远小于罐体及货物的重 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m