挖掘機行走馬達工作原理
點(diǎn)擊次數:更新時(shí)間:2020-07-21 20:07:24【打印】
中大型履帶式挖掘機的機重一般都在20t以上,機器的慣性很大,在機器起步和停止的過(guò)程中會(huì )給液壓系統帶來(lái)比較大的沖擊,因此,行走控制系統必須改善以適應這種工況。
行走馬達普遍采用高速馬達加行星減速機或擺線(xiàn)針輪減速機,而液壓馬達部分的回路的控制有其特點(diǎn)。行走馬達的控制回路見(jiàn)圖1,該馬達配備了高壓自動(dòng)變量裝置,當掛上高速擋時(shí),回路接手動(dòng)變速油口來(lái)油,推動(dòng)變速閥左移,使馬達變?yōu)樾∨帕?;如果行駛阻力增大致使油壓升高到設定值時(shí),油液推動(dòng)變速閥右移,馬達自動(dòng)變?yōu)榇笈帕康退贀?,以增大扭矩。因此這種馬達可以隨著(zhù)行走阻力的變化而自動(dòng)變換擋位。
除了馬達可以變速之外,對馬達的控制主要由馬達控制閥完成,下面結合結構原理圖(見(jiàn)圖2)分析其工作原理。
假設A口進(jìn)油,馬達旋轉,馬達控制閥動(dòng)作如下:
(1)打開(kāi)單向閥,液壓油進(jìn)入馬達右腔。
(2)液壓油通過(guò)節流孔進(jìn)入平衡閥,并使其左移,接通制動(dòng)器油路,使制動(dòng)器松開(kāi),這個(gè)動(dòng)作還接通了馬達B口的回油油路。
(3)液壓油通過(guò)安全閥的中間節流孔進(jìn)入緩沖活塞腔,將緩沖活塞推到左側。如果此時(shí)系統壓力超過(guò)此安全閥的設定壓力(10.2MPa),安全閥將在瞬間打開(kāi),起到緩沖作用。
(4)如果馬達超速(例如下坡時(shí)),泵來(lái)不及供油,則使A口壓力降低,平衡閥在彈簧力作用下向右移動(dòng),關(guān)小馬達的回油通道,從而限制馬達的轉速。
注意到行走馬達控制閥內部有2個(gè)結構完全相同的安全閥(見(jiàn)圖3和圖4),它們在挖掘機開(kāi)始行走以及制動(dòng)時(shí)將起到重要的緩沖作用。下面分析它的工作原理。
當A 口不供油時(shí)平衡閥回到中位,由于機器慣性的影響使馬達繼續旋轉,馬達的功能轉換為泵。由于平衡閥的封閉致使B口壓力升高,壓力油通過(guò)左安全閥中間的節流孔進(jìn)入緩沖腔,推動(dòng)緩沖活塞右移,同時(shí)打開(kāi)左安全閥向A腔補油。當緩沖活塞移動(dòng)到最右端后,B腔壓力上升,左安全閥完全關(guān)閉。
如果壓力進(jìn)一步升高,B腔壓力作用在右安全閥上,它限制了馬達的最高壓力(41.2MPa),此壓力就是最大制動(dòng)壓力。
兩個(gè)安全閥并聯(lián),當馬達剛開(kāi)始停止轉動(dòng)時(shí),B腔的壓力作用在左安全閥的a口(整個(gè)圓面積上),閥桿左移,將油泄到b口(注意b口與馬達控制回路的 A口相通)。當緩沖活塞移到最右端后,c口壓力上升,由于閥桿的直徑差,在彈簧力和壓差作用下閥桿右移,左安全閥關(guān)閉。此時(shí)的壓力叫做一級壓力。這個(gè)過(guò)程很短暫,目的是消除B口的脈沖壓力,防止A口吸空。
左安全閥完全關(guān)閉后,馬達B口的壓力作用在右安全閥的b口(大直徑減去小直徑的環(huán)形面積),將油泄到a口(注意a口與馬達的A口相通),這個(gè)壓力叫做二級壓力,也就是最大制動(dòng)壓力。
由此可以看出,盡管兩個(gè)安全閥完全一樣,但由于油壓的作用面積不同,因此閥的開(kāi)啟壓力也不同,組合使用后的時(shí)間—壓力變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5,這樣的結構布置非常巧妙。
從整個(gè)過(guò)程分析可以看出,開(kāi)始行走時(shí)該閥也有一個(gè)短暫的打開(kāi)過(guò)程,但是馬上就關(guān)閉了,起到了啟動(dòng)平穩,制動(dòng)時(shí)吸收壓力脈沖的作用。
另有一種安全閥,其結構原理見(jiàn)圖6。它在普通直動(dòng)式安全閥的基礎上增加了可移動(dòng)的減振活塞,采用了改善閥性能的節流措施。壓力油經(jīng)過(guò)節流孔進(jìn)入閥芯內部,再經(jīng)過(guò)節流孔和閥芯通道到達減振活塞產(chǎn)生的推力達到外彈簧的預緊力時(shí)壓縮外彈簧,使減振活塞右移,同時(shí)錐閥打開(kāi)溢流,這個(gè)過(guò)程減小了系統的壓力沖擊。系統壓力升高到內外并聯(lián)彈簧決定的設定值時(shí),錐閥全部打開(kāi)溢流。這種閥的時(shí)間—壓力變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖7。
可以看出,以上兩種方案都很好地解決了機器開(kāi)始行走或者制動(dòng)時(shí)系統產(chǎn)生液壓沖擊的問(wèn)題。
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