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QTZ25型塔式起重机液压系统的改进

时间:2015-12-26 9:10:00 来源:中国高空作业网

  四川机电职业技术学院蒋祖信〈《起重某建筑公司的QTZ25型塔式起重机(以下简称塔机)在工作中要求满足:(1)有足够的举升力;(2)当换向阀处于中位时,泵泄荷,液压缸锁紧;(3)在下降工况时,活塞及负载较平稳地下降。多数情况下,液压起重机构都是靠重力下降的,因此选用单作用缸就能满足要求。该机采用活塞式双作用液压缸,以保证在动力不足时也能顺利下降。针对这种液压系统在工作中存在的问题,本文进行了分析研究,并提出了改进措施。

  1原液压系统存在的问题如所示,该系统完全可以满足塔机的使用要求。但其在下降过程中经常发生振动现象,而且不易消除。当阀处于中位时,液压缸不能有效地锁紧。

  2原因分析系统中的液控单向阀工作不稳定是产生振动的原因,换向阀的选择不当是锁紧不可靠的原因。

  2.产生振动的原因从中可知,液控单向阀反向开启的条件为一-B腔的油压力FKm一-控制活塞的摩擦阻力FM一——锥阀芯的总摩擦阻力W―阀芯重量Ak控制活塞面积则式C)可以简化为从上式可以看出,在选定液控单向阀后,A和Ak就是确定的值,F也可以看成是定值。所以其反向开启控制压力Pk主要取决于反向流动时的进口压力Pb和出口压力Pa.该系统中反向流动时的进口压力Pb就是液压缸有杆腔的压力,即Pk一——液压缸的大腔压力(即控制压力)K一——液压缸大小腔的面积比该系统在上升过程中,如果Pb大于Pw和摩擦阻力就可以提升起重物,假设在设计时系统的最高压力取1.5Pw……,这也是控制压力的最高压力;液压缸大小腔面积比为1.5:1,则液压缸下腔的最高压力(最大负载下的压力)为该系统在最大负载时的下降过程中,由于Pa=0,此时所需的控制压力为带卸荷阀的液控单向阀此时的开启压力为PK>0.05PB而系统此时能够满足反向开启条件。

  由于该系统没有单向节流阀,活塞及负载下降时无背压,在液控单向阀打开后,活塞将会因负载及自重加速下降,使液压缸上腔失压,于是液控单向阀关闭,活塞停止运动,直到进油路重新建立起压力时,液控单向阀再被打开,上述过程被重复,使活塞断续地向下跃动,产生激烈振动。

  若在液控单向阀的反向出口加一个单向节流阀,从可知,其出口压力Pa的加使得控制压力Pk加,其极限状态为PA=PB=3.25Pw此时控制压力己不能满足的要求,这样使得液控单向阀处在开口时忽大忽小的不稳定状态,从而使整个机构产生振动。以上是在最大负载下分析的情况,若在负载小于最大负载时,满足式()的要求,也会产生振动。

  2.2不能有效锁紧的原因在换向阀处于中位时,液控单向阀控制油压不为零,其阀芯开启,不具有锁紧功能,而换向阀的泄漏量较大,因此不能实现有效的锁紧。

  3改进措施根据上述分析,针对具体原因进行相应的改进,并得出新的液压系统(见),从而消除了上述问题。

  改进后的液压回路,在液压缸下腔出口与液控单向阀之间加设一个单向节流阀,在液压缸上腔出口与液控单向阀之间加一单向顺序阀,使活塞不会因负载和自重快速下滑,控制压力不受下降速度的影响,这样系统在下降过程中液控单向阀的开口能始终处于最大开口状态,系统就不会产生振动。将M型换向阀改为H型换向阀,使换向阀处于中位时,控制油压为零,液控单向阀关闭,实现有效的锁紧功能。

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