摘要:穩定土拌和機的動力由液壓系統來提供,文章對穩定土拌和機的液壓系統做了細致的研究,首先講解了液壓元件的組成和液壓系統的工作原理,再對液壓系統的缺點進行分析,并對拌和馬達方面和拌和轉子驅動兩個方面進行研究,并設計出改進方案。
關鍵詞:穩定土拌和機;液壓系統;工作原理;改進方案
穩定土拌和機是公路建筑的主要機械,它具有多種功能,包括粉碎功能,拌和功能和銑削翻修功能。粉碎功能主要指可以粉碎土壤和石灰,鋼渣等穩定材料。拌和功能是指把粉碎的物質和一些添加劑在一起進行攪拌。銑削翻修功能是指對破舊待修路面進行大面積的破壞,并進行翻修,安裝熱態瀝青噴灑裝置之后就可對路進行再生作業,安裝銑刨滾筒之后就可對路面進行冷銑刨作業。穩定土拌和機主要用于修建普通道路,高速公路,飛機場,碼頭。還可以用作運動場地,停車場的修建,在一些建筑工程中還參與地基穩定土攪拌作業。所以穩定土拌和機的應用十分廣泛,穩定土拌和機液壓系統作為穩定土拌和機的動力裝置,作用十分重要,下面我們將對穩定土拌和機液壓系統進行詳細的研究。
1 液壓元件的組成和液壓系統工作原理
液壓系統作為穩定土拌和機的動力裝置,作用十分重要,穩定土拌和機的全部動力的功能都來自液壓系統的支持,所以我們有必要對液壓元件的組成和液壓系統工作原理進行研究。液壓系統由主傳動液壓系統和輔助液壓系統這兩個部分組成,主傳動液壓系統的功能主要是帶動主機運行還有攪拌機的運行,而輔助液壓系統主要負責斗門的開關,轉子的升降還有轉向的功能。柴油機為液壓系統提供動力,柴油機的動力輸出軸為行走系統提供動力,柴油機飛輪端為拌和系統提供動力。
主傳動液壓系統原理圖如圖1所示。拌和泵11是軸向柱塞斜盤結構變量泵,拌和馬達10是徑向柱塞馬達,它們組成了拌和閉式回路。行走泵12是軸向柱塞斜盤結構變量泵,行走馬達1是定量柱塞馬達,這兩者組成了主傳動系統的行走閉式回路。我們可以通過變量泵的伺服機構手動控制液壓馬達的方向與輸出的速度,給拌和轉子提供扭矩,轉速冷卻沖刷回路可以降低系統的熱損失,冷卻工作中的系統。
輔助液壓系統原理圖如圖2所示。全液壓轉向器3,單路穩定分流閥5,多路閥6,齒輪泵13和油缸一起組成了開式回路構成了輔助液壓系統,轉向輪由轉向油缸4推動,控制拌和機的轉向。輔助系統還要給主傳動系統二次補油,為了提高行駛的安全性,齒輪泵輸出的壓力油的流量必須要保持恒定。
2 液壓系統的不足和改進
2.1 拌和馬達方面的改進
一般情況下穩定土拌和機的拌和馬達都是低速大扭矩馬達,這種馬達雖然動力強勁,機構簡單,便于維修,但是傳動效率較低,這嚴重影響了穩定土拌和機的工作效率。為了解決這一問題,我們采用馬達減速機驅動轉子的辦法,在轉子內部安裝馬達和減速機,縮小了馬達的體積,提高了拌和機的工作效率和其他性能。但是這種先進的設備造價昂貴,成本太高,所以國內還是采取外置低速大扭矩馬達的方法,利用低速大扭矩馬達驅動轉子工作,由于受結構和受力的影響,馬達軸一直受到軸向沖擊力的沖擊,制造誤差還會造成附加彎矩增大,這都會使低速大扭矩馬達輸出軸斷裂,引發事故,所以我們用可拆式馬達的輸出軸頭代替原來的固定式,這樣就降低了馬達輸出軸的受力不均,同時緩解了馬達軸遭到沖擊時的力度。另外可拆式馬達輸出軸頭也方便更換。圖3是低速大扭矩液壓馬達結構圖。
2.2 拌和轉子驅動方面的改進
穩定土拌和機的拌和轉子驅動的閥門由單向閥,節流閥,馬達補油溢流閥三部分組成,但是這種驅動方式的故障率比較高,不能讓機器穩定的運行,所以我們要對拌和轉子驅動方式進行改進,首先要去掉高壓溢流閥,系統的壓力保護由泵自身所帶的高壓溢流閥來提供,因為回油精濾器得體積較大,所以要將其去掉,引入新型泵馬達,它有較強的熱平衡能力,完全可以取代原來的組合閥,這樣改進之后,驅動閥不僅保有補油閥的功能還簡化了原來的線路設置,提高了工作效率,增強了系統的穩定性,使系統更加安全。圖4是轉子驅動液壓系統原理圖。
3 結束語
隨著我國現代化建設的不斷深入,交通成為了影響經濟發展的重要因素,我國現在對道路的建設步伐不斷加快,作為筑路工程的重要機械,穩定土拌和機的發展對筑路工程的發展也是至關重要的,我們對穩定土拌和機的液壓系統進行研究,分析其工作原理,從本質入手,對液壓系統的缺點和不足作出改進,改進后的液壓系統近乎完善,可以極大的提高穩定土拌和機的工作效率和安全系數,這對于我國的筑路工程的發展也是十分有意義的。
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