绞车液压系统基本方案设计     南沙出租云梯车, 南沙租赁云梯车, 南沙云梯车    张力绞车整体系统包括储维绞车、张力释放绞车，与负载通过缆绳连接，忽略缆绳由于受为的形变，则绞车外轮毅运行的线速度即为负载的运行速度。在液压系统中，主要有节流调速、容积调速、容积节流调速三种方式。节流调速一般采用定量聚供油，在回路中串联溢流阀实现恒压控制，通过调节流量控制阀流通面积的大小来调节流入或流出执行机构的流量，从而调节执行元件的运行速度。节流调速回路中存在溢流损失、节流损失这两种功率损失，因此其效率较低，发热较大，在低速、輕载场合体现更明显。且节流调速的调速范围较小，逮度稳定性、承载能力较差。节流调速适用于小功率、轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率场合。容积调速通过改变变量系或变量马达的排量进行调速。由于变量泵、液压马达存在泄漏，马达的输出转炬随负载为矩的增加而减小，当负载力矩增大到一定程度时，马达则停止转动，因此这种调速方式在低速下的承载能为较弱，设计时，液压系统回路的最低速度应在调速范围之外。由于泄露的存在，当泵的排量降到狠低未到达零时，执行马化的输出转速、转矩可能己降低至零，这样的回路下首选高质量轴向枉塞变量泵。容积调速方式结构简单，没有节流损失、溢流损失，因而效率较高。容积节流调速，又称为联合调速系统。主要采用压力反馈式变量泵进行供油，同时配合流量控制阀来调节执行元件的运动速度，使变量系的输出流量自动与执行元件需要的流量相适应。容积节流回路中流量基本上不受负载变化的影响，因此，其回路的速度刚性、执行元件的运动平稳性、系统负载承载能力较好。由于存在节流阀等，系统有一定的节流损失，但没有溢流损失，效率相对较高，速度稳定性较高。但当系统低速运行时，泵的供油量较小，而供油压力较大，相比中高速运行时，泄露较为严重，导致回路效率严重下降，因此这种调速方式不适用于低速、变载、轻载的场合。由Ｗ上分析可レ乂得出，节流调速方式适用于小功率、轻载或低速运行的中、低系统，容积调速方式适用于大功率、重载高速的中、高压系统，而容积节流调速方式则适用于中、小功率的中压系统。本系统为大功率、大负载系统，因此选用容积调速方式。通过上述分析，采用开式、容积调速方窠，设计最简液压系统，系统采用输出流量可调的单向变量聚迸行供油，采用双向定量马达作为液压系统的执行元件，由于马达通过齿轮传动装置与绞车主轴相连，带动绞车转动，因此称为绞车马达。在系统进油管路中并联比例溢流阀调节液压系统整体压力，通过切换电磁方向阀工位可控制绞车马达运动方向，从而改变绞车卷筒的运动方向，实现对负载回收、释放不同工况的切换。通过对变量豕排量的调节实现对绞车马达转速的调节，为了防止系统压力过载，在回油路中设置溢流阀，对系统进行过载保护。张力收放系统有负载回收、释放两种王况，在这两种工况下，液压系统对维绳上张力的控制方式相同，因此只选择负载回收工况对液压系统控制过程进行分析。在负载回收工况下，将比例溢流阀２的压力值调为一定值，通过调节比例溢流阀１的压力来调节系统压力，从而控制液压马达对外输出的驱动为。设定聚的排量恒定，则马达入口腔流量保持不变，使马达转速保持不变，在此情况下，若忽略系统回路中的沿程压力损失及由电滋方向阀产生的局部压力损失，则比例溢流阀１、２之间的压尝与马达的输出转矩成线性关系。由于绞车马达的输出转矩间接作用于绳绳，维绳张力即可视作绞车马达的弹性负载，因此可通过对绞车马达输出转矩的调节来调节缆绳上的张力。绞车在马达与维绳的共同作用下运动，若马达对绞车的输出转矩大于绳绳张力作用于绞车的力矩时，绞车进行加速运动，随着绞车速度的提高，缆绳的形变量增加，即维绳张力逐渐增加，直到与绞车马达输出转矩平衡为止。当张力择放绞车速度保持恒定不变时，在不考虑系统摩擦力炬的情况下，由力学平衡原理可得出控制缆绳张力保持平衡的条件为：１、绞车速度保持相等，即储缆绞车与张力释放绞车的转速相同；

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      ２、绞车马达输出的转矩与缆绳张力的作用为矩阵平衡。通过上述分析可得，在负载回收过程中，通过控制比例溢流阀１、２之间的压差来调节马达输出转炬的大小，且在忽咯摩擦等因素的情况下，由于马达输出转矩与缆绳上的张力在绞车转速恒定的情况下基本成线性关系，可Ｌ乂通过控制马达输出转炬间接地控制缆绳上的张力。在负载释放工况下，绞车运动方向与回收工况运动方向相反，其张力控制、速度调节方式与负载回收工况类化。但在负载释放工况下，根据缆绳张力与绞车整体的摩擦力矩相比，马达有两种工作方式。当维绳张力大于绞车的动摩擦力矩时，负载作为主动件，拖动绞车运动，此时系统中绞车马达进入聚工作状态，提供制动转矩。与回收工况相同，通过调节比例溢流阀１、２之间的压力差来调节马达的制动转矩。当系统进入平衡工作状态时，且维绳张力对绞车产生的力矩与绞车动摩擦为矩相差不大时，埋论上可调节比例溢流阀１、２的压差与缆绳张力平衡，但由于张力释波绞车卷筒为摩擦轮，这种情况下，不能忽略绞车的摩擦力，因此应调节比例溢流阀１、２压力值，使其压差稍大于平衡状态下理论任差，以平衡摩擦为矩。上述设计的张力收放最简液压系统可实现最为基本的张力控制功能，即通过对方向阀工位的切换实现负载回收、释放工况的切换；通过调节溢流阀１、２之间的压差调节马达的输出转矩，从而调节绡：绳张力；通过调节变量系的排量，调节马达转速，从而实现对负载回收、释放速度的调节。

     最优系统动态性能分析,  根据上述液压系统工作原理分析得知，在马达转速保持不变的情况下，马达输出的转矩与缆绳对绞车施加的为矩相等。马达输出转炬由比例溢流阀１、２的压力差决定，在实际工作过程中，系统总体控制精度受回路中各液压元件的静特性影响，通过研究系统中各元件工作恃性，确定系统高性能调节方式。其中电磁方向阀的两个阀口阻力分别与相连油路共同产生的压降可等效为定值液阻，执行元件马达则可等效为可变液束阻。由回路压力守恒定律可得：Ｐｌ——马达上的压降Ａｐ，——液压Ｒｉ上的压降上的压降方向阀与相连油路等效的液阻力相同，假设回路中的流量为Ｑｌ，则等效液阻、Ｃｄ——流量系数，由实验确定。因此，公式可化简为： 张力收放系统中储缆绞车、张力释放绞车均采用径向柱塞内曲线马达，其内部为一个具有特殊曲线的凸轮环，具有数个径向柱塞，柱塞在油液的压力下与马达内部高速运转的凸化表面紧密连接。当马达转速不断提高时，柱塞受到的离冶为不断增加，为了防止柱塞在工作过程中脱离凸轮表面，发生敲缸现象，需要要增加马达的背压。由上述公式可以看出，马达出口的压力与回路中流量成正栖关，当马达出口处的压力随负载流量的增加而增大。由于比例溢流阀２在系统控制初期己调定，因此其值保持不变，可通过选择合理的液阻Ｒ２对马达的输出转矩进行控制。执行元件的工作压力与工作流量是液压系统最主要的两个参数，系统执行元件的输出为矩由比例溢流１、２的调定压差决定，比例溢流阀的输出值为阀口压力，由输入的电信号决定，因此回路中的两个比例遊流阀的输入输出特性对控制精度有影响。 比例溢流阀输出压力与输入的电压信号大体上成线性关系，但在很小的初始范围内仍然有部分线性不成立，因此在采用比例溢流阀进行调节时，应该避开在初始范围内进行压力调节。 当溢流阀的流量达到一定时，其流量与压力在基本成线性关系，在流量很小的情况下，溢流阀开口很小，当压力不足时，阀口关闭，失去溢流阀的调压能力ＰＳＩ。当溢流阀由于流量很小而关闭时，回路压力急剧增大，因此出现图中靠近纵轴处压力值变化范围很大的现象。系统流量很小时，溢流阀口压力急剧增大，压力足够大再次打开阀口，同时压力踩间减小，阀口在流量很小的情况下再次关闭。因此当回路油液流量很小时，溢流阀容易失去正常的调压能为，并引起液压系统的振动。

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