牵引机液压系统国产化方案设计.doc

牵引机液压系统国产化方案设计
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【摘要】本文阐述了作者在自制牵引机过程所采用的与进口设备完全不同的一种新型液压驱动方案,该方案使机器的元件国产化得以实现。
【关键词】液压系统国产化方案
电力系统高压送电线路施工所用导线牵引机,多为进口的全液压驱动设备。进口设备不仅价格昂贵,维护修理也十分不便,由于配件定购周期很长,设备出现故障,很难得到及时修理。针对此种情况,我公司在进口机器的理论基础上,以国产液压件为主,自行研制了一台15吨牵引机,现将其液压系统设计方案介绍如下。
进口设备液压驱动方式介绍
进口液压牵引机,主要以意大利产几种机型为主,其主驱动方式如图1所示。

图1 进口液压机驱动方式图

即采用德国曼内斯曼力士乐A4VG双向变量泵总成、A2F定量油马达组成闭式系统,该系统能够实现牵引轮正反双面传动和被动释放操作。图1中滚轮换向阀与变量手柄同步,主变量泵开始变量的同时驱动滚轮使阀动作,于是主泵内附带的补油泵的压力油经过阀芯将主制动器打开,主马达便可旋转。系统油液的更新,由补油泵及冲洗阀实现。液压系统散热则由辅助油路来完成(图中略去)。
2 国产化方案
我们经过分析和现场调查认为,牵引机在现场施工中,反向传动工况不足正向传动的十分之一,因此,完全可以用单向变量泵取代双向变量泵。于是设计了如图2所示的主系统。
主变量泵、主马达选择
根据设计要求,牵引力15吨时,。此时牵引功率:
P牵引=F×v
=150000××1000/3600
=104167(W)≈104(kW) (1)
取传动系统机械效率ηm=,则马达输出功率P马达= P牵引/ηm=104/= (kW) (2)
根据公式P马达= Δp×Q×η/612 (3)
公式(3)中Δp为系统压差,可取315bar(国产件压力等级);Q为系统流量,L/min;η为马达总效率,。
则此时系统流量:
Q=P马达×612/(Δp×η) (4)
=×612/(315×)
=(L/min)
取发动机转速为1500r/min(最大力矩时),则可估算所用变量泵排量为:
q泵=×1000/1500=187(ml/r)
根据排量系列,可选择北京华德液压泵厂生产的A7V250液控单向变量泵,其排量由手动减压阀的压力控制,油马达采用该厂生产A2F160马达。

11平衡阀
图2 牵引机主系统设计图
其它部件选择
为能实现正反双向旋转,主回路采用了流量大阻力小的球阀式两位四通换向阀,用手搬动阀杆置于相应位置,即可实现正反双向的传动。为防止反转速度过快,主系统安装了大流量平衡阀,以稳定速度。由于回油路压力