港口起重运输机械的液压传动设计选型.pdf

第十三篇 港口起重运输机械的 液压传动设计选型 第一章! 港口起重运输机械液压 系统的组成和特点 第一节! 液压系统的组成 港口起重运输机械的液压系统和一般其他机械的液压系统相似，由动力元件、执行 元件、控制与调节装置以及必要的辅助元件组成。 一、动力元件 动力元件是将机械能转换为液压能的装置，即提供一定的有压流体给系统。泵站包 括原动机、液压泵（一台或多台）、泵的控制机构以及油箱、滤油器、单向阀、溢流阀等。 原动机型式（电动机或内燃机）取决于液压系统用于何种设备，例如港口流动式装卸 搬运机械，如叉车、轮胎起重机、汽车起重机、跨运车、集装箱正面吊运机等均采用内燃机 为其动力，泵站采用内燃机驱动；集装箱岸边起重机、散货装船机、卸船机、门座起重机等 采用岸电作为动力，故液压泵采用电动机驱动（个别岸边起重机也使用内燃机驱动）；集 装箱轮胎门式起重机采用柴油机作为动力，带动发电机给全机供电，液压泵仍由电动机 驱动。在设计时，液压泵与原动机选配应注意其功率和转速的匹配。 泵的类型及其控制方式应根据系统的功能要求、特性要求、系统回路的类型以及系 统功率需求选定。 液压泵与原动机间的联接组装方式，设计时应注意检查液压泵所许可的径向负荷、 径向和轴向允许偏差，并考虑尽量减少振动的传递，例如底座下应设缓冲减振垫，泵的出 口管道应有一段高压软管，以缓冲泵排量的波动，不传递振动，并可补偿高压管路由不对 中引起的微量偏差。 系统功率由执行机构所决定。港口机械液压系统的工作压力一般为#$% ’ *#)( !#$% 。液压泵额定压力应为!#$% ’ (#$% 或更高。液压泵的流量则按执行元件的尺 寸、速度及系统的容积效率来确定。 液压泵的出口管道上并联有溢流阀，以限定液压泵的最高压力。对于闭式回路，泵 的双出口管道均应装有溢流阀。溢流阀的设定压力约比系统最高压力大)(* 。 二、执行元件 执行元件是直接驱动工作机构的液压元件，是将液体的压力能转换为机械能。执行 元件首先应根据工作机构的运动形式选择，对往复的直线运动（如起重臂的伸缩、俯仰 等）应采用液压缸作为执行元件。执行元件的选择参见本篇第五章第二和第三节。 三、控制与调节装置 液压系统的控制调节装置主要用于控制系统的压力、流量和液流方向。当前，在港 口机械中普遍采用比例控制换向阀，它不是简单的“开一关”（+, ’ +-- ）型，而是根据输入 的信号（机械的、液压的或电气的信号）变化改变输出流量的比例控制换向阀。对于开式 系统，这种换向阀可无级地控制执行元件的流量大小和方向，带有压力补偿或负荷传感 装置时，输出流量只与输入信号有关，而与负荷无关，可达到准确的控制；对闭式系统，这 种比例换向阀控制液压泵的变量机构位置（如斜盘或斜轴的角度），以调节泵排量及供油 方向。在有两次控制的回路中，采用变量液压马达作为执行元件，也是通过比例换向阀 或伺服阀控制马达的变量机构以达到改变方向和调整速度的。 有些不需调速的机构，例如集装箱吊具旋锁的锁紧. 松锁动作、吊具导板的仰起和放 下、吊具的伸缩、起重机液压夹轨器的夹紧. 释放等的控制则可通过普通开一关型电磁换 向阀。 对起重机起升机构、变幅机构以及流动式起重机和浮式起重机的回转机构，如果采 用传统的开式液压系统，则必须用平衡阀控制负荷的下降（或臂架下放）速度。在原动机 不能全部吸收重力（除摩擦外）位能的闭式回路中仍应加入平衡阀。平衡阀与液压马达 （或液压缸）一起应被视作一个闭环的自控系统。 液压系统中其他的控制元件，如压力控制阀、流量控制阀（如节流阀）等，根据具体系 统的特定功能和要求配置（或部分配置）。 )(/( 四、操作装置及辅助元件 起重运输机械主要机构大多采用手柄操纵，只有少数辅助机构使用按钮操纵。对液 压驱动的机构，如果液压系统采用液控，则操纵手柄装置为组装成一体的手柄及其所操 纵的比例减压阀，减压阀的输出为控制压力，直接控制液控的比例换向阀；如果是电—液 控制，则操纵手柄装置为装成一体的手柄及其所操纵的电气信号装置（例如电位器等）， 其输出为电压或微电流，经转换和放大后输入电