1、542009(10 CONSTRUCTIONMECHANIZATION液壓振動回路是振動壓路機液壓系統中的一個重要組成部分,其性能決定了振動壓路機的使用范圍和壓實效果。液壓振動回路中的執行機構為振動液壓馬達,直接驅動振動軸(也是振動輪的中心軸。壓路機作業時,振動軸帶動其上的一組偏心塊高速旋轉產生離心力,強迫振動對地面產生很大的激振沖擊力,形成沖擊壓力波,向地表內層傳播,引起被壓層顆粒振動或產生共振,達到預期的壓實目的。本文通過對原有振動壓路機液壓振動系統進行具體分析,指出它的不合理之處。為了讓其具有更安全的工作系統,獲得更高的經濟效益,對振動液壓回路作了改進設計,為同類型的液壓回路改進設計提供

2、一定依據。1原有振動系統分析圖1是原有的振動壓路機的液壓振動系統原理圖,在回路中,當電磁換向閥1不通電時,閥1工作在中位,由補油泵3為整個油路供油。來自補油泵3的液壓油分別進入到伺服液壓缸11、13,然后在主液壓泵處匯合,形成回路。此時變量泵斜盤為垂直位置,泵空轉。當電磁換向閥1工作在左位時,圖1中的伺服液壓缸13接通由補油泵輸出的壓力油,伺服液壓缸11接油箱,從而推動斜盤,改變其傾角,主液壓泵沿箭頭方向輸出壓力油,振動馬達正轉;相反,閥1工作在右位時,振動馬達改變其旋轉方向,即實現了兩種振幅。在該液壓系統中,相同的兩個主溢流閥共同作用,提高系統工作效率。因為在液壓系統中,如果主溢流閥出現故障

3、(如主閥芯在開啟位置卡死會造成系統壓力低,但如果有兩個主溢流閥,這樣同時出現故障的幾率就會大大降低。同時主溢流閥也限定了系統的最高工作壓力,對系統起安全保護作用;兩個補油單向閥4、5配合使用,以保證補油泵輸出的清潔、冷卻后的壓力油不斷地進入主油路的低壓油路中,補油泵3的壓力由低壓溢流閥12調定;通過液控梭形閥組8可使液壓馬達回油的部分低壓油經溢流閥、馬達殼體、主泵殼體回油箱,使補油泵實現正常補油。同時,當回油壓力超過閥組中溢流閥額定值1MPa 時,振動液壓馬達回油道將通過閥組中的溢流閥節流卸荷,以穩定馬達的轉速,防止慣性沖擊,提高壓實質量。此外,該閥組還能使振動泵和馬達組成振動壓路機液壓振動系

4、統改進設計Improvement in design of hydraulic vibration system of vibration road roller嚴桃平/ YAN Tao-ping(淮陰工學院交通工程學院,江蘇淮安223003通過對原有的振動壓路機液壓振動系統進行分析,指出它的不合理之處,提出改進設計方案。振動壓路機;液壓振動系統;改進摘要關鍵詞圖1原振動壓路機液壓振動系統工作原理圖1-電磁換向閥;2-主液壓泵;3-補油泵;4、5-補油單向閥;6、7-主溢流閥;8-液控梭閥組;9-振動馬達;10-濾油器;11、13-伺服液壓缸;12-低壓溢流閥的閉式回路熱冷液壓油交換,起到降低

5、油溫的作用。補油泵3一方面為主液壓泵和振動馬達組成的閉式回路補油,另一方面給泵的變量機構提供控制油,作為先導壓力油接通伺服閥的進口,以控制主液壓泵變量;在補油泵吸油管路上,裝有濾油精度為10µm的精濾油器,使進入液壓系統的油液清潔度滿足要求。由上面分析可知,該回路能完整執行工作程序,但在具體使用過程中,此回路存在不合理之處:系統的變量泵控制機構(如圖1,主要有電磁換向閥1和兩個伺服液壓缸11、13組成,由電磁換向閥控制。當電磁閥通電時,由電磁換向閥控制伺服液壓缸,使變量泵內的斜盤變位,從而控制泵的排量及液流方向,使振動馬達得到兩個轉向及兩個轉速;當電磁換向閥1不通電時,該閥處于中位,

6、由于是“P”型結構,此時變量泵斜盤為垂直位置,泵空轉,由于振動輪中偏心軸的慣性作用,振動輪會有余振,從而會對壓實材料表面產生壓痕;當振動馬達的出油口由于振動輪中偏心軸的慣性作用產生高壓時,在圖1中的補油單向閥4、5會在高壓管路油壓的作用下封閉,使補油泵失去作用,液壓系統易產生氣穴的現象;當液壓系統回路的壓力因為故障而升高時,壓力峰值超過所調定的壓力,沒有安全閥來保護系統;因為11、13伺服液壓缸是兩個單作用液壓缸,通過電磁換向閥實現振動馬達的兩種振幅,在使用過程中發現,兩個單作用液壓缸的泄漏量較大,系統工作不穩定;振動壓路機在起振與停振的瞬間,因慣性作用,系統產生壓力沖擊和高頻脈動,系統工作不

7、穩定。2改進后的振動系統分析通過上面的分析,對原系統進行了如下的改進設計,改進后的振動壓路機液壓振動系統圖見圖2。1電磁換向閥由“P”型改為“O”型。原系統的變量泵控制機構中,如果將電磁閥改為“O”型,當停止振動時,振動馬達會立即停轉,振動輪不會有余振,從而不會對壓實材料表面產生壓痕。從最終壓實效果來看,改后的機型更適合于實際生產。2在圖1中的補油單向閥4、5上各加一個溢流閥,組成一個過載補油溢流閥組,當壓力超過溢流閥的設定值時,溢流閥節流卸荷,使補油泵正常工作,避免液壓系統產生氣穴。3新添加的高壓安全閥6(由一個梭閥和溢流閥組成是防止系統雙向回路的壓力峰值超過所調定的壓力而設置的。當回路壓力超過此值時,高壓安全閥就打開系統使壓力限制在調定值,從而保護液壓元件,增加系統的安全性、可靠性。4將兩個單作用液壓缸改為一個變量缸,減少了泄漏量,且系統簡化,方便維修。5在變量缸的2個進出油路,使用節流孔,達到緩和液壓沖擊和抑制高頻脈動的作用,使到達變量缸的流量具有穩態值。在雙向振動馬達兩油口上分別并聯節流閥9、10通油箱。這樣,不管馬達旋轉方向如何,它的進油路都有部分油通過節流閥回油箱。而且,調節節流閥可以改變振動馬達進油流量,實現無級調頻。 (編輯賈澤輝中圖分類號TU661;TH137文獻標識碼B文章編號1001-1366(200910-0054-02收稿日期2009-07-06圖2