挖掘機(jī)行走馬達(dá)工作原理
點(diǎn)擊次數(shù):更新時(shí)間:2020-07-21 20:07:24【打印】
中大型履帶式挖掘機(jī)的機(jī)重一般都在20t以上,機(jī)器的慣性很大,在機(jī)器起步和停止的過程中會(huì)給液壓系統(tǒng)帶來比較大的沖擊,因此,行走控制系統(tǒng)必須改善以適應(yīng)這種工況。
行走馬達(dá)普遍采用高速馬達(dá)加行星減速機(jī)或擺線針輪減速機(jī),而液壓馬達(dá)部分的回路的控制有其特點(diǎn)。行走馬達(dá)的控制回路見圖1,該馬達(dá)配備了高壓自動(dòng)變量裝置,當(dāng)掛上高速擋時(shí),回路接手動(dòng)變速油口來油,推動(dòng)變速閥左移,使馬達(dá)變?yōu)樾∨帕?;如果行駛阻力增大致使油壓升高到設(shè)定值時(shí),油液推動(dòng)變速閥右移,馬達(dá)自動(dòng)變?yōu)榇笈帕康退贀酰栽龃笈ぞ?。因此這種馬達(dá)可以隨著行走阻力的變化而自動(dòng)變換擋位。
除了馬達(dá)可以變速之外,對馬達(dá)的控制主要由馬達(dá)控制閥完成,下面結(jié)合結(jié)構(gòu)原理圖(見圖2)分析其工作原理。
假設(shè)A口進(jìn)油,馬達(dá)旋轉(zhuǎn),馬達(dá)控制閥動(dòng)作如下:
(1)打開單向閥,液壓油進(jìn)入馬達(dá)右腔。
(2)液壓油通過節(jié)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,這個(gè)動(dòng)作還接通了馬達(dá)B口的回油油路。
(3)液壓油通過安全閥的中間節(jié)流孔進(jìn)入緩沖活塞腔,將緩沖活塞推到左側(cè)。如果此時(shí)系統(tǒng)壓力超過此安全閥的設(shè)定壓力(10.2MPa),安全閥將在瞬間打開,起到緩沖作用。
(4)如果馬達(dá)超速(例如下坡時(shí)),泵來不及供油,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(dá)的回油通道,從而限制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
注意到行走馬達(dá)控制閥內(nèi)部有2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的安全閥(見圖3和圖4),它們在挖掘機(jī)開始行走以及制動(dòng)時(shí)將起到重要的緩沖作用。下面分析它的工作原理。
當(dāng)A 口不供油時(shí)平衡閥回到中位,由于機(jī)器慣性的影響使馬達(dá)繼續(xù)旋轉(zhuǎn),馬達(dá)的功能轉(zhuǎn)換為泵。由于平衡閥的封閉致使B口壓力升高,壓力油通過左安全閥中間的節(jié)流孔進(jìn)入緩沖腔,推動(dòng)緩沖活塞右移,同時(shí)打開左安全閥向A腔補(bǔ)油。當(dāng)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(dá)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(dāng)馬達(dá)剛開始停止轉(zhuǎn)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(dá)控制回路的 A口相通)。當(dāng)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(jí)壓力。這個(gè)過程很短暫,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(dá)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(dá)的A口相通),這個(gè)壓力叫做二級(jí)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,因此閥的開啟壓力也不同,組合使用后的時(shí)間—壓力變化曲線見圖5,這樣的結(jié)構(gòu)布置非常巧妙。
從整個(gè)過程分析可以看出,開始行走時(shí)該閥也有一個(gè)短暫的打開過程,但是馬上就關(guān)閉了,起到了啟動(dòng)平穩(wěn),制動(dòng)時(shí)吸收壓力脈沖的作用。
另有一種安全閥,其結(jié)構(gòu)原理見圖6。它在普通直動(dòng)式安全閥的基礎(chǔ)上增加了可移動(dòng)的減振活塞,采用了改善閥性能的節(jié)流措施。壓力油經(jīng)過節(jié)流孔進(jìn)入閥芯內(nèi)部,再經(jīng)過節(jié)流孔和閥芯通道到達(dá)減振活塞產(chǎn)生的推力達(dá)到外彈簧的預(yù)緊力時(shí)壓縮外彈簧,使減振活塞右移,同時(shí)錐閥打開溢流,這個(gè)過程減小了系統(tǒng)的壓力沖擊。系統(tǒng)壓力升高到內(nèi)外并聯(lián)彈簧決定的設(shè)定值時(shí),錐閥全部打開溢流。這種閥的時(shí)間—壓力變化曲線見圖7。
可以看出,以上兩種方案都很好地解決了機(jī)器開始行走或者制動(dòng)時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生液壓沖擊的問題。
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