整体平衡式臂式斗轮堆取料机液压俯仰驱动功率计算.pdf

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1、整体平衡式臂式斗轮堆取料机液压俯仰驱动功率计算张亮陈永接任志刚1北方重工集团有限公司沈阳1100412山东省生建重工有限责任公司淄博255129摘要：介绍了整体平衡式臂式斗轮堆取料机结构形式，分析了俯仰机构的运动特性，详述了液压俯仰机构主要技术参数的确定。关键词：臂式斗轮堆取料机；整体平衡式；俯仰机构；运动特性；液压缸；电动机；功率；计算中图分类号：U653．928．5文献标识码：A文章编号：1001—0785(2014)04—0026—04Abstract：Thepaperintroducesthestructuraltypeofoverall-ba

2、lancedaria—typebucket—wheelstackerandreclaimer，analyzesthemotioncharacteristicsoftheluffingmechanism，anddescribesdeterminationofmajorparametersofthelufingmechanism．Keywords：a瑚·typebucket-wheelstackerandreclaimer；overall—balanced；lufingmechanism；motioncharacteris-tic；hydrauliccyl

3、inder；motor；power；calculation0引言臂式斗轮堆取料机(以下简称斗轮机)属于大型、连续、高效的散料装卸机械，广泛应用于大型散货码头、钢铁、水泥、火力发电和矿山等企业的散料输送系统中，是散料输送系统的核心。随着液压传动和控制技术的不断成熟，主机俯仰1．斗轮臂2．液压缸3．俯仰主铰点4．平衡重机构已由原来的钢丝绳卷扬驱动形式逐渐发展到图1整体液压平衡式斗轮机示意图由液压驱动形式实现。液压系统有动作灵活、控制简单、起停平稳、结构小巧、组装方便、可靠耐用等优点，所以液压驱动形式得到了广泛的应用。2俯仰机构运动特性分析斗轮机按平衡形式分

4、为活动平衡式、固定平从整体液压平衡式斗轮机俯仰机构运动原理衡式和整体平衡式，其中整体平衡式泛指整体液分析，此机构可简化为摆动导杆机构，而液压缸压平衡式。俯仰机构为整体液压平衡式结构形式符合对中式摆动液压缸运动原理，位置参数及运的斗轮机，俯仰动作具有独特的运动特性，根据动参数计算见图2及表1。其运动特性对液压系统主要技术参数进行精准可靠的计算十分必要。本文提出了整体液压平衡式3液压系统主要技术参数的确定斗轮机液压俯仰驱动功率的计算方法，其他形式3．1液压缸活塞速度的确定的斗轮机可参照此方法进行。在不影响斗轮机自身工作效率的情况下，在1整体液压平衡式结构简

5、介实际设计中，常限制斗轮机构中心在俯仰时的最高线速度，一般为4～6m／rain。斗轮臂长的斗轮整体液压平衡式结构，即斗轮臂和平衡重围机设备可取高值，通常设定斗轮机构中心俯仰时绕同一个轴心(俯仰主铰点)摆动，以达到整体最高线速度为5m／min。的平衡，如图1。一26—《起重运输机械》2014(4)由图2可知，当斗轮臂由下极限位置到上极限位置，传动角(≤9O。)是逐渐减小的，所以cos-g是增函数，siny是减函数。也就是说斗轮机构在下俯至下极限位置时有最小值，在上仰至上极限位置时有最大值，即=5m／min。此时传动角y可由表1中公式计算得出，也可由CAD

6、绘图直接测量得出，这样根据式(1)液压缸活塞、的速度也就确定了。3．2液压缸主参数的确定就目前液压技术和液压元器件材质情况，综1．斗轮臂上极限位置2．斗轮臂水平位置3．斗轮臂下极限合考虑质量和经济指标，一般认为选取35MPa左位置4．斗轮机构外径5．液压缸下铰点6．俯仰主铰点右的公称压力最经济，但条件允许时，通常还是7．回转中心线8．液压缸上铰点应该选用较低的工作压力。液压机、大中型工程图2俯仰机构简化为摆动导杆机构机械、起重运输机械执行元件工作压力一般为20～32MPa。过高的工作压力会使系统起停冲击根据表1对中式摆动液压缸计算公式可导出过大、内泄漏

7、量大，系统发热和温升严重，噪声加大，维护困难。斗轮机俯仰机构液压系统从经(1)济性、实用性、可行性等方面考虑通常选取16MPa，少数选择25MPa的公称压力等级。表1对中式摆动液压缸计算公式1+O-。-p1+一A2p⋯⋯”1—2’一2从初始和终止位置1+一A动l和2。”一2摇A=L／L1，P1=L1／d，=r／d，Pf：Li／d2杆P2=L2／d=Apl，A=L／L1位置参数工作摆角l22一I见图液压缸行程SSl2=L2一．：々给定P和O-⋯P+O-1·一(p+or一1)⋯一2p’“‘2p·传动角y一COSq~．1给定和O-‘“s一‘√＼(sm(p)+

8、运动摇杆角速度tO1V2／r·siny，l1·LR参数液压缸角速度tOtO2I)2／LI·ta