1、山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論院校：山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院題目：機(jī)電一體化中的挖掘機(jī)液壓油缸緩沖裝置專業(yè)：機(jī)電一體化班級：姓名： 老師： 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc278615418 摘要目錄 引言. HYPERLINK l _Toc278615421 二挖掘機(jī)液壓油缸的緩沖方法三緩沖裝置結(jié)構(gòu)及緩沖原理三緩沖裝置模型及特-性分析.五空調(diào)系統(tǒng)的組成及功能.六空調(diào)注意事項(xiàng)七挖掘機(jī)簡易圖八液壓傳動在機(jī)械中的應(yīng)用九挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)十液壓緩沖器的種類十一。液壓緩沖器的種類 HYPERLINK l _Toc278615422 結(jié)束語. HYPERLINK l _Toc2

2、78615423 致謝. HYPERLINK l _Toc278615424 參考文獻(xiàn). 挖掘機(jī)液壓油缸緩沖裝置一、引言隨著工程機(jī)械液壓技術(shù)和市場的發(fā)展要求挖掘機(jī)等丁程機(jī)械液壓缸活塞運(yùn)動速度越來越高，其往復(fù)頻率和運(yùn)動速度也越來越高，有的甚至高達(dá)每秒幾十米。為避免產(chǎn)生強(qiáng)烈撞擊和振動，保證系統(tǒng)平穩(wěn)工作，防止傳動部件損壞，提高系統(tǒng)的工作性能和壽命，必須在其運(yùn)動結(jié)束前進(jìn)行緩沖。二、挖掘機(jī)液壓油缸的緩沖方法目前，挖掘機(jī)液壓油缸緩沖的方法基本有兩種：一種是液壓缸外部控制，即在液壓缸的控制回路上，安裝節(jié)流閥或其它形式的流量控制裝置進(jìn)行緩沖，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜：另一種是液壓缸內(nèi)部控制即在液壓缸內(nèi)部設(shè)計(jì)緩沖裝置來實(shí)現(xiàn)

3、緩沖，其結(jié)構(gòu)簡單、1二作可靠、體積小、緩沖一Iii較好，因而得到廣泛應(yīng)用。本文采用的設(shè)計(jì)方法即為內(nèi)部緩沖裝置三、設(shè)計(jì)方案挖掘機(jī)雙作用液壓缸緩沖裝置正常穩(wěn)定T作的主要因素是活塞桿和缸筒具有較好的同軸度。這同軸度是通過活塞桿和缸筒分別與前后端蓋、活塞的間隙配合及各部件的形位公差來保證的，實(shí)踐中由于設(shè)計(jì)、制造、裝配、使用等因素的影響，常常使這一同軸度難以控制，這樣就使得緩沖裝置難以正常：作，經(jīng)常發(fā)生拉傷、膠合甚至損壞液壓缸的情況。為了保證液壓缸緩沖正常穩(wěn)定工作，研發(fā)人員設(shè)計(jì)了浮動緩沖裝置。這種雙作用液壓缸浮動緩沖裝置幾乎不受活塞桿和缸筒同軸度影響，工作可靠、壽命長、緩沖效果好且適用于各種固定緩沖和可

4、調(diào)緩沖：同時，還解決了傳統(tǒng)緩沖裝置造成的拉傷、膠合問題。三、緩沖裝置結(jié)構(gòu)及緩沖原理如所示，活塞桿4頭部裝有緩沖銷2，缸體1內(nèi)的底部開有與緩沖銷2配合的緩沖孔1b，缸體1上開有與緩沖孔1b相通的通油孔1a，在缸體l上設(shè)有連通緩沖孑L 1b與缸體內(nèi)腔的補(bǔ)油通道1c，在補(bǔ)油通道lc與緩沖孔Ib相通的端口處設(shè)有單向節(jié)流閥5當(dāng)活塞桿4向回縮時，活塞向左運(yùn)動，單向節(jié)流閥5處于節(jié)流狀態(tài)。當(dāng)活塞桿4運(yùn)動到接近缸體1的底部時，通過緩沖銷2與緩沖孑L 1b的配合來緩沖：當(dāng)活塞桿4運(yùn)動到缸底停止后再需要伸出時，由通油孔1a向緩沖孔1b供油，液壓油從緩沖孔lb給活塞桿施壓，同時，單向節(jié)流閥5打開，液壓油通過補(bǔ)油通道1

5、c直接進(jìn)入缸體l內(nèi)向右推活塞。四、緩沖裝置模型及特-性分析1.緩沖裝置模型囹2為液壓缸的可調(diào)式節(jié)流口緩沖裝置原理模型圖。在液壓缸活塞端部有直徑為d的緩沖柱塞，缸蓋上有與緩沖柱塞相配的緩沖內(nèi)孔，當(dāng)緩沖柱塞進(jìn)入緩沖內(nèi)孔后，活塞與缸蓋間的油液須經(jīng)節(jié)流閥排出，從而使活塞運(yùn)動受阻、速度減慢，達(dá)到緩沖目的。2速度一行程特性首先分析活塞的受力和運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動部件為研究的質(zhì)點(diǎn)系，總質(zhì)量為m，制動前活塞運(yùn)動速度v。，活塞直徑D，緩沖柱塞直徑d，進(jìn)油腔有效面積為A，壓力P ，緩沖腔有效面積為A ，壓力P 。另外活塞還受負(fù)載力、摩擦力、重力(f頃斜安裝時)的作用。為了使問題簡化，用總負(fù)載力F表示。當(dāng)緩沖柱塞由X移至x

6、+dx位置時，質(zhì)點(diǎn)系動能微分應(yīng)等于作用于其上所有力的元功之和。分析可知：當(dāng)x=0，即緩沖開始時，活塞的運(yùn)動速度最快，其速度為V。；當(dāng)活塞進(jìn)入緩沖腔的行程x增大，活塞的運(yùn)動速度減慢，進(jìn)入緩沖腔的行程越大，緩沖效果越好；當(dāng)緩沖行程結(jié)束時，此值為殘余速度。理論分析表明，無論緩沖行程有多大，都不可能將活塞運(yùn)行速度減到零。3壓力一緩沖行程特性緩沖腔壓力由兩部分組成：一是穩(wěn)態(tài)壓力；二是瞬態(tài)壓力。當(dāng)x=0時，緩沖腔壓力值P眥最大；當(dāng)合外力不變時，緩沖腔的壓力最大值與緩沖面積成反比。當(dāng)X-時， 為緩沖終止時緩沖腔的壓力，其值等于穩(wěn)態(tài)壓力。4最小緩沖容量分析由上述分析可知，緩沖行程越大。緩沖效果越好。但在實(shí)際生

7、產(chǎn)中，緩沖行程不可能無限大。而受緩沖柱塞長度限定(見圖2)，一般取緩沖行程：l =(014017)O緩沖腔面積AH越大，緩沖效果越好。實(shí)際生產(chǎn)中的緩沖腔面積由緩沖柱塞直徑d決定一般選取d=(O307)0，則緩沖面積AH=(00905)pD24。合理選擇l AH的取值可得最佳的緩沖效果。1.行走動力傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥中央回轉(zhuǎn)接頭行走馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）減速箱驅(qū)動輪軌鏈履帶實(shí)現(xiàn)行走2回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥回轉(zhuǎn)馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）減速箱回轉(zhuǎn)支承實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)3動臂運(yùn)動傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能

8、）分配閥動臂油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)動臂運(yùn)動4斗桿運(yùn)動傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥斗桿油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)斗桿運(yùn)動5鏟斗運(yùn)動傳輸路線：柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）分配閥鏟斗油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)現(xiàn)鏟斗運(yùn)動進(jìn)氣系統(tǒng)網(wǎng)罩膠管空濾膠管增壓器膠管中冷器膠管發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)增壓器膨脹節(jié)消聲器排氣管冷卻系統(tǒng)水箱膠管節(jié)溫器水泵柴油機(jī)膠管水箱油門控制系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)減速機(jī)蝸輪蝸桿傳動油門拉線柴油機(jī)油門高怠速、低怠速限位開關(guān)燃油系統(tǒng) 進(jìn)油系：燃油箱膠管手油泵粗濾器精濾器柴油機(jī) 回油系：柴油機(jī)膠管燃油箱 （回油量比較大，用它來進(jìn)行部份冷卻）五 空調(diào)系統(tǒng)的組成

9、及功能1 壓縮機(jī)總成2 冷凝器總成3 貯液干燥器總成4 蒸發(fā)器總成5 管路系統(tǒng)6 電器系統(tǒng) 六 空調(diào)（注意事項(xiàng)）空調(diào)系統(tǒng)在安裝之前嚴(yán)禁開啟管道及元器件封堵，以確保系統(tǒng)清潔，防止貯液干燥器受潮。空調(diào)系統(tǒng)安裝時，管道及元器件內(nèi)不得進(jìn)入任何臟物在安裝接頭和密封圈時，要涂抹冷凍油，以防密封圈損壞，擰緊接頭時用力要均勻、適度 空調(diào)（注意事項(xiàng)）新安裝空調(diào)時給系統(tǒng)加30毫升左右冷凍油軟管應(yīng)采用扎帶加海棉合理固定，以防磨損安裝壓縮機(jī)支架時螺釘要涂樂泰防松膠壓縮機(jī)皮帶輪槽中心線與柴油機(jī)皮帶輪槽中心線之間的裝配公差為：0.6; 皮帶的張緊度以用10Kg的力加在皮帶中部，其撓度為8-12mm為宜制冷劑常態(tài)下是無毒的

10、，但碰到火焰時，會產(chǎn)生有毒氣體，所以應(yīng)在通風(fēng)，無明火處進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)安裝、檢修制冷劑罐嚴(yán)防受到碰撞和爆曬。軟管彎曲直徑不得小于軟管直徑的8倍制冷劑是高度揮發(fā)性物質(zhì)，若接觸到眼睛和皮膚容易凍傷。七挖掘機(jī)簡易圖實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同工況下的質(zhì)量、運(yùn)動速度及初定的最終緩沖壓力，求出最小緩沖容量q ，然后根據(jù)液壓缸的結(jié)構(gòu)確定AH、l ，在滿足AH和l 的限定范圍內(nèi)達(dá)到最佳的緩沖效果六、結(jié)束語本文所采用的挖掘機(jī)液壓油缸緩沖裝置的設(shè)計(jì)方法其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是端蓋緩沖孑L內(nèi)的導(dǎo)向套，具有良好的耐磨性，提高了端蓋和緩沖套的壽命；二是緩沖套外圓和端蓋緩沖孔內(nèi)孔配合間隙很小，緩沖效果好；三是該裝置結(jié)

11、構(gòu)簡單，大大降低了加工難度。G八液壓傳動在機(jī)械中的應(yīng)用驅(qū)動機(jī)械運(yùn)動的機(jī)構(gòu)以及各種傳動和操縱裝置有多種形式。根據(jù)所用的部件和零件，可分為機(jī)械的、電氣的、氣動的、液壓的傳動裝置。經(jīng)常還將不同的形式組合起來運(yùn)用四位一體。由于液壓傳動具有很多優(yōu)點(diǎn)，使這種新技術(shù)發(fā)展得很快。液壓傳動應(yīng)用于金屬切削機(jī)床也不過四五十年的歷史。航空工業(yè)在1930年以后才開始采用。特別是最近二三十年以來液壓技術(shù)在各種工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。在機(jī)床上，液壓傳動常應(yīng)用在以下的一些裝置中：1.進(jìn)給運(yùn)動傳動裝置磨床砂輪架和工作臺的進(jìn)給運(yùn)動大部分采用液壓傳動；車床、六角車床、自動車床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架；銑床、刨床、組合機(jī)床的工作臺等的進(jìn)給運(yùn)

12、動也都采用液壓傳動。這些部件有的要求快速移動，有的要求慢速移動。有的則既要求快速移動，也要求慢速移動。這些運(yùn)動多半要求有較大的調(diào)速范圍，要求在工作中無級調(diào)速；有的要求持續(xù)進(jìn)給，有的要求間歇進(jìn)給；有的要求在負(fù)載變化下速度恒定，有的要求有良好的換向性能等等。所有這些要求都是可以用液壓傳動來實(shí)現(xiàn)的。2.往復(fù)主體運(yùn)動傳動裝置龍門刨床的工作臺、牛頭刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往復(fù)直線運(yùn)動，并且要求換向沖擊小、換向時間短、能耗低，因此都可以采用液壓傳動。3.仿形裝置車床、銑床、刨床上的仿形加工可以采用液壓伺服系統(tǒng)來完成。 其精度可達(dá)。此外，磨床上的成形砂輪修正裝置亦可采用這種系統(tǒng)。4.輔助裝置機(jī)床上的

13、夾緊裝置、齒輪箱變速操縱裝置、絲桿螺母間隙消除裝置、垂直移動部件平衡裝置、分度裝置、工件和刀具裝卸裝置、工件輸送裝置等，采用液壓傳動后，有利于簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高機(jī)床自動化程度。5.靜壓支承重型機(jī)床、高速機(jī)床、高精度機(jī)床上的軸承、導(dǎo)軌、絲杠螺母機(jī)構(gòu)等處采用液體靜壓支承后，可以提高工作平穩(wěn)性和運(yùn)動精度。液壓傳動在其他機(jī)械工業(yè)部門的應(yīng)用情況見表1-1所示。行業(yè)名稱 應(yīng)用場所舉例工程機(jī)械 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等起重運(yùn)輸機(jī)械 汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等礦山機(jī)械 鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等建筑機(jī)械 打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械 聯(lián)合收

14、割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等冶金機(jī)械 電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器等智能機(jī)械 折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、機(jī)器人等九挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)按照挖掘機(jī)工作裝置和各個機(jī)構(gòu)的傳動要求，把各種液壓元件用管路有機(jī)地連接起來的組合體，稱為挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)。其功能是，以油液為工作介質(zhì)，利用液壓泵將發(fā)動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗懿⑦M(jìn)行傳送，然后通過液壓缸和液壓馬達(dá)等將液壓能轉(zhuǎn)返為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的各種動作。挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)基本要求液壓挖掘機(jī)的動作復(fù)雜，凡要機(jī)構(gòu)經(jīng)常啟動、制動

15、、換向、負(fù)載變化大，沖擊和振動頻繁，而且野外作業(yè)，溫度和地理位置變化大，因此根據(jù)挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)，挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求： 1)要保證挖掘機(jī)動臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨(dú)動作，也可以互相配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動作。 2)工作裝置的動作和轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)既能單獨(dú)進(jìn)行，又能作復(fù)合動作，以提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率。 3)履帶式挖掘機(jī)的左、右履帶分別驅(qū)動，使挖掘機(jī)行走方便、轉(zhuǎn)向靈活，并且可就地轉(zhuǎn)向，以提高挖掘機(jī)的靈活性。 4)保證挖掘機(jī)的一切動作可逆，且無級變速。 5)保證挖掘機(jī)工作安全可靠，且各執(zhí)行元件(液壓缸、液壓馬達(dá)等)有良好的過載保護(hù);回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置有可靠的制動和限速;防止動臂因自重而快帶下降和整

16、機(jī)超速溜坡。 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)應(yīng)做到： 1)有高的傳動效率，以充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的動力性和燃料使用經(jīng)濟(jì)性。 2)液壓系統(tǒng)和液壓元件在負(fù)載變化大、急劇的振動沖擊作用下，具有足夠的可靠性。 3)調(diào)協(xié)輕便耐振的冷卻器，減少系統(tǒng)總發(fā)熱量，使主機(jī)持續(xù)工作時液壓油溫不超過80度，或溫升不超過45度。 4)由于挖掘機(jī)作業(yè)現(xiàn)場塵土多，液壓油容易被污染，因此液壓系統(tǒng)的密封性能要好，液壓元件對油液污染的敏感性低，整個液壓系統(tǒng)要設(shè)置濾油器和防塵裝置。 5)采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便挖掘機(jī)設(shè)置自動控制系統(tǒng)，進(jìn)而提高挖掘機(jī)技術(shù)性能和減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度。十液壓緩沖器的種類:液壓阻尼器為全封閉柱式結(jié)構(gòu)，主要零件采用奧氏體

17、不銹鋼或碳鋼鍍鉻處理。液壓緩沖器具有外型新穎美觀，防腐蝕能力強(qiáng)，工作可靠性高、壽命長，安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。緩沖器可廣泛應(yīng)用于核電廠、火電廠、化工廠管道、鍋爐及其他關(guān)鍵重要設(shè)備的抗振動支撐，能有效預(yù)防因地震、水錘、汽錘、安全閥排氣等對管道或設(shè)備造成的破壞，提高電廠、化工廠運(yùn)行的安全性。 油壓吸震器特 征 隨著撞擊速度和撞擊物重量變化，具有自我調(diào)節(jié)壓力功能，始終形成柔和的緩沖效果。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 可采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可生產(chǎn) 油壓吸震器特 征 隨著撞擊速度和撞擊物重

18、量變化，具有自我調(diào)節(jié)壓力功能，始終形成柔和的緩沖效果。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 可采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。非標(biāo)的也可生產(chǎn) 油壓吸震器特 征 隨著撞擊速度和撞擊物重量變化，具有自我調(diào)節(jié)壓力功能，始終形成柔和的緩沖效果。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 可采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可生產(chǎn) 油壓吸震器特 征 隨著撞擊速度和撞擊物重量變化，具有自我調(diào)節(jié)壓力功能，始終形成柔和的緩沖效果。 完

19、備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 可采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可生產(chǎn) 可調(diào)壓力式油壓吸震器特 征 針對運(yùn)動物體速度變化，可用調(diào)節(jié)器調(diào)整與之對應(yīng)的最恰當(dāng)?shù)木彌_吸收能力。 采用鎖定裝置以確保調(diào)節(jié)器的準(zhǔn)確有效。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊的密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可制造。 可調(diào)壓力式油壓吸震器 特 征 針對運(yùn)動物體速度變化，可用調(diào)節(jié)器調(diào)整與之對應(yīng)的最恰當(dāng)?shù)木彌_吸收能力。 采用鎖定裝置

20、以確保調(diào)節(jié)器的準(zhǔn)確有效。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿和特殊的密封件，可保持長期穩(wěn)定的效能。 采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可制造。 可調(diào)壓力式油壓吸震器 特 征 隨著撞擊速度變化，可自行調(diào)節(jié)合適的緩沖吸收能力。 完備的逆止閥動作，彈簧能夠使活塞桿迅速復(fù)位。 采用硬質(zhì)鍍鉻活塞桿、特殊密封件，可保持長期穩(wěn)定效能。 可采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 采用定位停止螺帽、安裝螺母、固定板等多種附件進(jìn)行固定。 非標(biāo)的也可生產(chǎn)。 十一. 液壓緩沖器的種類:按液壓泵特性，液壓挖掘機(jī)采用的液壓系統(tǒng)大致上有定量系統(tǒng)、變

21、量系統(tǒng)和定量、變量系統(tǒng)等三種類型。 1)定量系統(tǒng)在液壓挖掘機(jī)采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨負(fù)載而變化，通常依靠節(jié)流來調(diào)節(jié)速度。根據(jù)定量系統(tǒng)中油泵和回路的數(shù)量及組合形式，分為單泵單回路、雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)及多泵多回路定量系統(tǒng)等。 2)變量系統(tǒng)在液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)中，是通過容積變量來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的，其調(diào)節(jié)方式有三種：變量泵-定量馬達(dá)調(diào)速、定量泵-變量馬達(dá)調(diào)速、變量泵-變量馬達(dá)調(diào)速。 液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)多采用變量泵-定量馬達(dá)的組合方式實(shí)現(xiàn)無級變量，且都是雙泵雙回路。根據(jù)兩個回路的變量有無關(guān)連，分為分功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。其中的分功率變量系統(tǒng)的每個

22、油泵各有一個功率調(diào)節(jié)機(jī)械，油泵的流量變化只受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的壓力變化無關(guān)，即兩個回路的油泵各自獨(dú)立地進(jìn)行恒功率調(diào)節(jié)變量，兩個油泵各擁有一斗發(fā)動機(jī)輸出功率;全功率變量系統(tǒng)中的兩個油泵由一個總功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，使兩個油泵的擺角始終相同，同步變量、流量相等。決定流量變化的是系統(tǒng)的總壓力，兩個油泵的功率在變量范圍內(nèi)是不相同的。其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有機(jī)械聯(lián)動式和液壓聯(lián)動式兩種形式。液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是由于它具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：(1)由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可

23、采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上，已基本取代了老式的機(jī)械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。(2)液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機(jī)的12%13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的十分之一，液壓泵和液壓馬達(dá)可小至0.0025N/W(牛/瓦),發(fā)電機(jī)和電動機(jī)則約為。(3)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)12000，并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。(4)傳遞運(yùn)動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。正因?yàn)?/p>

24、此特點(diǎn)，金屬切削機(jī)床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。(5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)借助于設(shè)置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(6)液壓傳動容易實(shí)現(xiàn)自動化借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。(7)液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。液壓傳動的缺點(diǎn)是：(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運(yùn)動的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。(2)液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體粘性變化，引起運(yùn)動特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境

25、條件下工作。(3)為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜。(4)液壓傳動要求有單獨(dú)的能源，不像電源那樣使用方便。(5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除?？傊?，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。液壓傳動有著廣泛的發(fā)展前景。十下面介紹幾種常見油缸型號液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算:當(dāng)液壓缸驅(qū)動大質(zhì)量的機(jī)構(gòu)快速運(yùn)動時, 因動量大, 在行程終點(diǎn)將會產(chǎn)生活塞與端蓋( 或缸底) 劇烈的撞擊現(xiàn)象, 影響工作精度和損壞液壓缸, 影響液壓元件和系統(tǒng)的壽命, 危害極大。為此, 一般在液壓缸兩端設(shè)置有緩沖裝置, 以緩和

26、或防止這種撞擊?；钊倪\(yùn)動速度達(dá)到0. 03m/ s 時就可以考慮設(shè)置緩沖裝置, 當(dāng)速度達(dá)到0. 5m/ s 以上時就必須考慮緩沖裝置1 。但目前液壓缸緩沖裝置設(shè)計(jì)存在以下問題:( 1) 隨意選取某一種緩沖方式, 緩沖裝置的參數(shù)又難以最佳匹.( 2) 沒有合理地選擇最佳緩沖末速( 終止前瞬間速度) ,這將會增加緩沖壓力和緩沖時間, 還會使活塞到位產(chǎn)生反彈現(xiàn)象1 。( 3) 缺乏最佳緩沖控制及其實(shí)施, 難以達(dá)到最理想的效果2 。1 常用的緩沖裝置及其緩沖特性如圖1 所示, 帶節(jié)流閥4 和緩沖柱塞2 的可調(diào)緩沖裝置3 , 當(dāng)活塞3 向左移動將緩沖柱塞插入缸蓋1 孔內(nèi)時, 回油只能從節(jié)流閥4 流出,

27、 從而產(chǎn)生節(jié)流阻尼作用, 增加回油腔的排油壓力使活塞減速, 以達(dá)到緩沖效果。此外, 節(jié)流閥也可以是行程節(jié)流閥或是溢流閥。如果是采用節(jié)流閥, 則工作過程中, 由于節(jié)流閥的開度不能改變, 減速初期有較大的緩沖制作用, 減加速度也較大, 從而會使初始時緩沖壓力的峰值很大, 同時需要的緩沖行程也較大。如果采用行程閥,可以使開度由大逐漸減小, 從而減小液壓沖擊。如果采用溢流閥, 則緩沖壓力由溢流閥調(diào)定大致不變, 理論上可以得到等減速的理想緩沖效果。如圖2 所示, 間隙緩沖裝置, 當(dāng)活塞左移接近缸蓋時, 緩沖柱塞進(jìn)入緩沖孔后, 活塞與端蓋之間構(gòu)成封閉油腔, 使油液只能從間隙擠壓出去, 于是排油壓力升高形成

28、緩沖壓力,使活塞速度減小。圖示的緩沖柱塞為圓柱形, 也可以是圓錐形, 階梯圓柱形, 拋物線形等其它形式。對于圓柱形來說, 由于間隙是恒定不變的, 類似于使用節(jié)流閥的緩沖回路初始時緩沖壓力很大, 緩沖壓力可能達(dá)到系統(tǒng)壓力的幾倍, 液壓沖擊很大。對于圓錐形緩沖柱塞, 由于間隙是可變的, 類似于用行程閥的緩沖裝置, 由于間隙是由大逐漸變小的, 緩沖壓力峰值要比圓柱形小的多。對于階梯形緩沖柱塞, 臺階數(shù)為2 4 個, 間隙每經(jīng)過一個臺階就減少一次, 也可以使緩沖壓力和減加速度變化減小, 從而得到較理想的緩沖效果。對于拋物線形緩沖柱塞, 如果參數(shù)選擇得當(dāng), 可以得到非近似的等減速和幾乎不變的緩沖壓力,

29、但是曲線比較復(fù)雜而限制了其作用。如圖3 所示, 采用節(jié)流溝槽的方法, 在緩沖柱塞上開有軸向節(jié)流溝槽, 活塞運(yùn)動使緩沖柱塞進(jìn)入緩沖孔時, 活塞與缸蓋之間的油液只能從軸向節(jié)流溝槽流出, 于是形成緩沖壓力使活塞制動。節(jié)流溝槽可以是三角槽, 也可以是方形槽,各種曲線的槽。方形槽由于節(jié)流面積不變, 類似于圓柱形緩沖活塞與采用節(jié)流閥的緩沖裝置, 緩沖壓力較大。對于三角槽類似于行程節(jié)流閥緩沖裝置和錐形緩沖柱塞, 由于溝槽截面積逐漸增加, 緩沖較為均勻, 沖擊力小, 制動位置精度高。如果曲線形節(jié)流溝槽, 參數(shù)選擇得當(dāng), 可以得到較為理想的等減速緩沖效果.2 等減速緩沖效果的數(shù)學(xué)模型通過對常見的緩沖方法分析研究

30、, 作者對節(jié)流溝槽緩沖裝置的方法, 作為設(shè)計(jì)對象, 因?yàn)樗槐赝饧涌刂苹芈? 結(jié)構(gòu)簡單。同時緩沖壓力不受單一結(jié)構(gòu)參數(shù)過分影響, 緩沖過程流動狀態(tài)明確, 只要參數(shù)設(shè)計(jì)得當(dāng), 設(shè)計(jì)出曲線形節(jié)流溝槽,可以得到近乎理想的等減速緩沖效果, 然后對曲線形緩沖溝槽利用算法進(jìn)行簡化, 得出其它常見的方形, 三角形等的節(jié)流溝槽, 故建立節(jié)流溝槽緩沖裝置的數(shù)學(xué)模型如下: 對于節(jié)流溝槽緩沖裝置的緩沖過程分兩個階段, 第一階段為緩沖柱塞接近緩沖孔時, 由它們構(gòu)成的節(jié)流阻尼作用,如圖4所示。一般認(rèn)為當(dāng)其通流截面積等于緩沖孔的面積時,設(shè)緩沖孔直徑為d, 柱塞離端蓋的距離為x , 則得dx =4d2即x =d4時開始, 到

31、緩沖柱塞剛進(jìn)入緩沖孔時結(jié)束, 活塞作減速運(yùn)動。第二階段為緩沖柱塞進(jìn)入緩沖孔時開始, 到緩沖柱塞行程到底為止, 活塞作等減速運(yùn)動。如圖3 所示。對于簡單設(shè)計(jì)時, 可把第一階段忽略。設(shè)活塞及負(fù)載的當(dāng)量質(zhì)量為m, 活塞與緩沖柱塞面積差為A, 減速過程的緩沖壓力為p , 速度為v , 則可建立運(yùn)動方程如下:mv = - Ap設(shè)緩沖腔的排出流量為q , 則由流量連續(xù)方程得: q = vA對于第一階段, 活塞接近緩沖孔時的流量方程; q = CdA( x ) A( x ) = dx + nbh0式中 Cd -流量系數(shù)n - 節(jié)流溝槽數(shù)b -節(jié)流溝槽寬度h0 - 節(jié)流溝槽初始時的槽深由式( 1) 、式( 2) 、式( 3) 得微分方程組 x= v v=v 2A32Cdm( dx + nbh0) 0 x d由于x = 0 時, v = v0 , 故可對微分方程組( 4) 求解得x =d時的, v = v1。對于第二階段, 由于是