一种新型液压升降机构的理论研究与工程设计new

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1、万方数据2007年5月第35卷第5期机床与液压MACHINETOOL&HYDRAULICSMav2007V01．35No．5一种新型液压升降机构的理论研究与工程设计张远深1，郭世军1，王磊2(1．兰州理工大学流体动力与控制学院，甘肃兰州730050；2．陕西黄河集团有限公司，西安710049)摘要：为了满足野战机动雷达的现代化作战需求，提出采用一种新型液压升降机构。本文对该机械进行了理论研究与工程设计。该机构具有承载能力大、离地距离大、方位精度高和可靠性高的特点。该机构已在产品应用中获得验证，可以满足高精度侦

2、察校准雷达的工作需求。关键词：升降机构；液压传动；方位精度控制中图分类号：TⅢ37．9文献标识码：B文章编号：100l一3881(2007)5—125—2TheResearchandDesignofaNew、TypeofHydraulicsEleVatingMechanismZHANGYuanshenl．GU0Shijunl，WANGLei2(1．LiquidEnergyandContmlCollegeofI盘nzhou‘rechnologyUniversity，I且nzhou730050，China；2．S

3、haanxiHuangheGroupCo．，Ltd，Xi’an710049，China)Abstract：Inordertosolvethemodemfightingrequirementforthefieldoperationsvehicleradar，atheoryresearchandengineer-ingdesignofanewtypehydIaulicelevatorwasshown．Themechanismhasmanyf色aturessuchasbiggerbearingcapacity，hi

4、gherliftingheight，azimuthprecisionandreliability．Themechanismwasusedinthesystemandobtainedvalidation，itcansatisfytheopemtionrequirementofhighprecisionscoutingandcalibratingmdaLK￡ywords：Elevator；Hydraulicdrive；Azimuthprecisioncontml0引言现代野战机动作战雷达，为了提高其作战距离，必须

5、保证其一定的离地高度。于是，众多雷达研究单位开始寻求一种将传动和背架一体化的升降机构。这些机构要么需要陀螺仪辅助工作(比如我军装甲兵某侦察雷达)，要么承载能力低、方位扭角大、故障率高，只能用于一些通讯设备⋯。于是一种新型的液压传动升降机构被提出，该机构具有承载能力大，离地距离大，方位精度高和可靠性高的特点。该机构已在产品应用中获得验证，其可以满足高精度侦察校准雷达的工作需求。1系统原理如图1所示，系统采用多级单作用液压缸，负载为直上直下的升降方式，负载升起由液压力完成，落回由自重力完成。系统的压力由电磁压力控

6、制阀控制，系统流量由电磁比例方向控制阀和控制器控制，从而控制负载的升降速度，使每一级液压缸具有基本相等的速度，雷达升起后工作状态系统的保压由液控单向阀切断前图1系统原理图载级单作液压缸阀控单向阀量控制阀磁比例方控制阀磁压力控阀油器向阀量齿轮泵箱端的滑阀来实现。另外，战场应急状态时雷达撤收转移可由球阀加流量控制阀完成。2理论分析与设计计算2．1方位扭角分析与计算由于多级单作用液压缸只能传递轴向力，无法约束方位扭角，所以，需要增加一约束方位扭角的多级升降筒。该筒利用滑键可对方位扭角进行约束，可选用滑动轴承约束径向

7、配合和减少轴向运动的摩擦力。影响升降筒方位扭角大小的因素有以下两部分：(1)在风力作用下，方位升降筒的材料扭转变形；(2)方位升降筒上键与键槽配合的间隙。从升降机构承载情况来看，升降筒所受的方位扭转风力有限，因此，对于第(1)项的影响可以忽略。这样可以通过对第(2)项影响的控制，从而达到对升降筒方位扭角的控制。下面，来分析配合间隙对方位扭角的影响。图2方位锁定筒扭角计算图图2中6i为键与键槽配合的最大间隙，D。为方位升降筒的直径，仅i为配合间隙带来的方位扭角，贝0a。=26／Di(单位：rad)。升降筒总的方

8、位扭角为各处键与键槽配合间隙带来的方位扭角的总和，取6。为不随方位筒直径变化的恒定值6，则总的方位扭角万方数据·126·机床与液压第35卷a=∑n；=26蚤寺(单位：rad)2．2压杆稳定性计算由于多级液压缸传递轴向力，稳定性最薄弱的是直径最小的一级油缸。对于该级油缸的压杆稳定性分析，其支撑方式可用一端固定、一端自由来分析计算。其计算简图，如图3所示。则该级油缸失稳时的极限承载力可由下式计算：k=高