振动压路机调幅液压系统设计.pdf

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第392008年10月
工机
Hydrostatics and Hydrodynamics
振动压路机调幅液压系统设计
压·液力
张应林
(三明重型机器有限公司)
摘要:目前国内大多数液压振动压路机在选择振幅时,只能在两个挡(大振幅与小振幅)之问
选择,这样压实的路面难免会有诸如压实不足、过压或压碎骨料等问题,且作业效率低。开发"YZC12
8智能化申联式振动压路机”,实现了振幅的无级可调。重点介绍智能化压路机液压传动系统的设计及
液压控制,对其液压控制方案进行分析比较,选择适合本机的电比例调速液压控制方案。对样机实测
数据进行分析,验证了运用电比例调速方案在无级调幅振动压路机的可行性与精确性,为推广智能
化作业机械群打下基础。
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关健词:智能化压路机;调幅液压系统;电比例调速
国内大多数液压振动压路机在选择振幅时,全
目前,振动压路机的振幅主要分3种形式:两
凭操作者的经验且只能在两个挡(大振幅与小振幅)挡、固定分级调幅及无级调幅。本厂与福州大学联合
之间选择,这样压实的路面难免会有诸如压实不足、设计的智能化压路机,其调幅机构主要由一摆动液
过压或压碎骨料等问题,而且作业效率低。为此,催压缸来使滚筒转动(见专利:200420047448.4)(如图
生了三重公司与福州大学的合作项目一国家8631)。
计划科技项目“YzC12智能化串联式振动压路机”,
摆动液压缸的动力源来自行走系统的补油泵压
其最大特点就是振幅可以无级调节。而要实现振幅力,偏心轴1、3对称布置在激振轴2(即辗压轮7轴
的无级可调,液压调幅控制系统的设计是关键之一。心)两侧,滚筒8通过摆动液压缸5、传动转轴6来
调幅方案的确定
驱动实现旋转角度,实现由两偏心轴轴线组成的平
面与水平地面夹角a的变化(0~90°范围内变化),
来自行走系统的补油泵压力
1偏心轴2激振轴3.偏心轴4.介轮轴5.摆动液压缸6.转轴7碾压轮8.滚筒9振动液压马达
图1调幅机构示意图
*基金项目:863国家高技术研究发展计划(2003A430170)
作者简介:张应林(1972-),男,福建人,工程师,预土,研究方向:工程机械液压系统。
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Hydrostatics and Hydrodynamics
程机薇
第392008年10用
两偏心轴的旋转则由液压振动马达9驱动激振轴
2,激振轴2同时与偏心轴3和介轮轴4啮合,介轮
)
给定指令
轴4又与偏心轴1啮合,实现两偏心轴的运动方向
丁相反,两偏心轴上产生的合力由于夹角的变化就
引起了辗压轮7作用在地面的力也跟着变化,从而
X?
实现无级调幅的目的。这样,对振輻的调节模式的选
择主要就在于对阀控液压缸系统的选择。其液压实
现调幅有如下方案
来自补油泵
(1)方案一采用开关阀控制液压缸的形式:
回油箱
不管所检测到的控制量的大小,系统均以开和关两1、2.调速网3、4.制动阀5、6換向电磁7、9.摆动液压缸
种方式对摆动液压缸进行断续控制,不能进行稳定8、10制动器
的调速系统,系统死区不容易消除,故不宜采用。
图2调幅液压系统原理图
(2)方案二比例方向阀调幅模式:比例方向构(设计结构图见图3)其结构选择齿轮一齿条传动
阅由方向阀与比例节流复合在一起,结构较为简具体参数为:活塞直径D=50mm,中心距a=40mm,分
单,但其节流阀的节流面积比应与液乐缸的面积比度圆直径d=60mm,齿轮模数m=S,齿数z=12
相匹配,且它只能对单个执行器进行控制,其控制
精度受压力与油温等影响较大,另外,比例方向阀
有两只比例电磁铁,在选择比例放大器时也应是双
通道的,增加电气控制的复杂性,所以也不宜采用
这种控制方案。
(3)方案三比例调速阀调幅模式:运用电比
例调速阀串接于摆动液压缸的进口或出口,进行位
置的无级调幅,调速阀其阀体由带测量阀芯、测量孔
图3摆动液压缸设计结构图
和复位弹簧以及带压差弹簧的压力天平组成,它通2.2液压阀的选择
过所装的压力补尝器压力可以使流量与负载无关
参照派克公司样本,选取三位四通换向阀
(速度感应)。借助压力补尝器可以进一步保证与温DIVW1CN-JCH5,其有关技术参数见表
度无关,而且大大改善系统的重复精度。比例调速阀
能够接受电流或电压信号,以改变节流阀的开度,从
表1换向阀参数表
而使进人或流出摆动液压缸的流量得到改变。它只油液度/た
-25~70
有一个电磁铁,所以它只要选择单通道的电子放大
工作压力APa
器,在本液压调幅系统中,由于液压缸所受负载在各
最大流量/(Imin)180
位置的力矩不同,即负载为变量,它不但要承受阻力
响应时间(直流)ams32~40(在32Lmin和25MPa时)
最高换向频率Hz
正负载,同时它也要承受负值负载。采用这种调速方
案,能够最大可能地防止系统出现的超调量,使调幅
二通调速阀采用派克公司产品DUR3
过程快速、平稳进行。故采用这种调速方案,调幅液2LO6PKA,它的电磁铁不带位移传感器,故在液压上
压系统原理图如图2所示。
实行开环控制。调速阀有关技术参数见表2。
2调幅液压系统液压元件的选择
3调幅液压控制系统分析
调幅系统液压元件主要包括:摆动液压缸、换向
调幅系统采用电比例调速系统,其调速系统原
阀和调速阀
理如图2所示。摆动液压缸为线位移一角位移的转
2.1摆动液压缸的选择
换机构,不调幅时,控制前后振动轮上制动器8、10
由于摆动液压缸为线位移一角位移的转换机的制动电磁阀不得电,此时图2所示的滚筒处于制
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