矿料小车驱动液压系统改进

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

矿料小车主要用于将堆料场的矿料送入运料耙铲中◇料小车工况是直线往复运动，-天24 h不间断工作，工作时间长。其驱动装置是液压传动系统，采用液压油缸作为执行元件实现矿料小车的直线运动。

1 原驱动系统存在的问题矿料小车原驱动液压系统的工作原理图见图1。

控制回路中采用电液换向阀 I作为油缸3的控制元件，在控制元件1和执行元件3之间设置了叠加式双溢流阀，起回路缓冲作用。动力源油泵给系统回路提供流量为300 Ifmin的工作油液，油缸往复运动-次的工作时间约 11 S左右，往复总行程是3 m。油缸带动小车的运动为连续运动，油缸活塞拉动小车送料，在走到行程终点时立刻换向，改变矿料小车的运动方向，继续送料。整个驱动装置安装在大车平台上，矿料小车油缸固定在大车上。驱动装置投入使用后，出现了问题：运动到行程终点，停止该方向的运动，大车平台出现振动；小车换向时，小车运动不平稳，也使大车出现振动。通过 AMESim建立系统模型 。 ，进行计算机仿真，获得换向阀阀芯换向时小车速度及油缸压力腔压力变化，如图2所示。

仿真曲线显示：在小车停止及换向的时候，油缸压力油腔压力波动很大，存在较大的液压冲击；同时，小车运动速度从全速273 mm/s到0(停止过程)和从0到全速 273 mm/s(换向过程 )过程 中，速度曲线非常陡，且变化较频繁，这造成了大车在矿料小车停止和换向的过程中出现振动。大车振动会影响整台设备的工作稳定性和使用寿命。

造成上述问题的根本原因是小车液压驱动系统采用了电液换向阀作为油缸运动的控制元件。

电液换向阀叠加式双溢流阀油缸图 1 矿料小车液压系统原理图0.300.250.200·15O.100.05O.O0(a)油缸工作腔压力曲线 (b)矿料小车运动速度曲线图2 原系统工作的仿真曲线2 系统改进方案分析经分析，原有系统出现问题的原因是液压系统控制元件选择不当。电液换向阀换向时间极短，只有几十毫秒，当电液换向阀换向时，换向阀的阀口开口度变化是从全开口到零开口 (阀芯回中位)、从零开口到全开口 (阀芯到工作位)。由于该系统的系统流量很大，达到300 L/rain，当换向阀阀芯换向时，在阀口处大量油液发生运动改变 ，就导致了上述油缸工作腔压力波动大、液压冲击及小车速度变化急剧的现象。

因此，解决上述 问题 的办法 就是换用控制 元收稿日期：2012-05-24作者简介：李远慧 (1975-)，女，硕士，讲师，研究方向为机电液-体化系统设计与仿真、智能控制。E-md：1iyuanhui### wust.edu.orl。

第 14期 李远慧 等 ：矿料小车驱动液压系统改进 ·133·件。所需要的控制元件在控制阀芯换向时，阀口的开口度变化必须是在较长的时间内较缓慢的变化 ，减缓阀口变化带来的油液运动改变，使油缸工作油腔压力波动减小，同时使变化过程中小车运动速度变化平缓。能够实现这-控制功能的元件有比例换向阀和伺服阀〖虑整个装置的使用环境是在矿料厂，环境较为恶劣，所以采用耐污能力较强的比例换向阀。

将控制回路的控制元件改用为比例换向阀 ，建立 AMESim模型 ，重新对系统的油缸工作腔压力和小车运动速度进行仿真。比例换向阀阀芯换向时，仿真曲线如图3所示。

tls(a)油缸工作腔压力曲线0.300.250.200·150.100.050.000.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0t/s(b)矿料小车运动速度曲线图3 改进后系统工作的仿真曲线图3的仿真曲线显示：相对于原系统，比例阀阀芯换向时，油缸压力油腔压力波动较小，液压冲击较小；同时，在停止过程和换向过程中，小车运动速度变化曲线较为平缓。说明系统换用新的控制元件后 ，矿料小车的工况得到了改善。

3 结论对矿料小车驱动装置的系统回路进行改进，选用比例换向阀作为控制回路的控制元件。实践表明：该系统回路消除了原系统工作的振动，矿料小车启动、制动、换向与运行平稳，满足设备对驱动装置的工况要求。