一特種貨車液壓系統設計

宋永興，付 勇

(1.西安鐵路職業技術學院，陜西 西安 710600;2.齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161002)

1 概述

隨著國家電力、冶金、化工、軍事工業的飛躍發展，大型裝備的需求與日俱增，隨著經濟的騰飛發展和大開發建設，中國鐵路承擔著日益增大的大型特種貨物的運輸。為落實科學發展觀，走可持續發展、節能型企業的發展戰略，國家 863計劃引進超超臨界機組技術，國內幾家大型電機公司相繼開發了熱效率、發電煤耗和環保綜合性能最高的燃煤發電廠機組—1000 MW發電機組。其中發電機定子自重約為 360 t(含裝載加固重量)，現有鐵路車輛無法滿足運輸需要。為提高鐵路在大件貨物運輸市場的競爭力，某軌道交通裝備有限責任公司設計、開發了適應運輸 1000MW發電機定子運輸專用凹底特種貨車。

2 液壓系統的設計

為便捷裝卸貨物，減少整備時間，該車采用全液壓驅動的方式，所有動作的完成均由執行元件——液壓油缸的伸、縮完成。液壓系統的設計充分借鑒成熟結構，先進技術。液壓系統原理如圖 1所示，主要由管系、油缸、液壓泵站組成，系統的額定工作壓力為 35 MPa。采用手動比例控制方式。液壓系統的動力源為柴油機。

2.1 原理介紹

系統采用定量柱塞泵，通過操作泵站內的手柄，輸出流量也相應成比例變化，從而實現油缸伸、縮速度的無級控制。根據該車的功能的不同，分為旁承油缸油路系統、側移油缸油路系統及導向油缸油路系統。

圖1 液壓系統原理圖

2.2 油路介紹

1)旁承油缸油路系統

旁承油缸油路系統由旁承油缸、液壓單向閥、截止閥相應的油路的 PSL閥組成。同側縱向旁承油路須連通。

通過操作泵站內的旁承油路手柄，可實現旁承油缸的伸、縮。液控單向閥的作用使工作機構在任意位置停止后，關閉旁承油缸無桿腔油路的流通。旁承油路的額定工作壓力為 8 MPa，重車運輸前須在平直線調整壓力，最佳調定壓力為 0.5～2 MPa，因貨物偏載等因素，其最大調定壓力不得大于 4 MPa;空車調定壓力須為 0.5～2 MPa。

在整車整備完畢后，須斷開旁承油路與泵站之間的連接軟管。

2)側移油缸油路系統

側移油缸油路系統由支撐油缸、液壓鎖及相應的油路的 PSL閥組成。

通過操作泵站內的相應操縱手柄，可實現側移油缸的伸、縮。

液壓鎖的作用是使側移油缸在任意位置停止后，關閉其 2個油路的流通，鎖緊系統并避免在外力下伸、縮。

3)導向油缸油路系統

導向油缸油路系統由支撐油缸、液壓鎖及相應的油路的 PSL閥組成。

通過操作泵站室內的相應操縱手柄，可實現導向油缸的伸、縮。

液壓鎖的作用是使導向油缸在任意位置停止后，關閉導向油缸的 2個油路的流通，鎖緊系統并避免導向油缸在外界影響下伸、縮。

4)手動泵油路

手動泵油路系統同上。在應急及調整旁承油路壓力時使用手動泵，進一步提高系統的可靠性。

2.3 管系

采用卡套式無焊接管接頭，鋼管內部采用無氧化處理，從而保證了系統的清潔度。

2.4 油缸

液壓油缸為該系統的執行元件，全車共 10個液壓油缸，采用耐低溫的進口密封件，能適應 -40℃～+70℃的環境溫度。

1)旁承油缸

旁承油缸為單向油缸，全車共 4個。缸徑和桿徑分別為 φ220mm和 φ200mm，油缸行程 -30～+30mm。同側的兩個旁承油缸油路相連，利用密封液體內的靜壓力處處相等的原理，旁承油缸承受均衡載荷，減少車輛在過緩和曲線時車體所受的扭轉力，從而改善凹底架的受力狀態。

2)側移油缸

側移油缸為雙向油缸，全車共 2個。缸體安裝在大底架上，在使用側移油缸時，活塞桿與大底架移動下心盤相連，通過油缸的伸、縮可推動移動心盤的左右滾移。油缸的缸徑和桿徑分別為 φ200mm和φ100mm，有效行程為 ±500mm。

3)導向油缸

導向油缸為雙向油缸，全車共 4個。缸體安裝在凹底架上，在使用導向油缸時，缸體插入大底架導向銷座內起導向銷的作用，除作為水平面內的回轉中心外，同時能縱向位移。油缸的缸徑和桿徑分別為 φ150 mm和 φ100 mm。

2.5 液壓泵站

液壓泵站采用集成化設計，為封閉式結構，由柴油機、柱塞泵、液壓閥、濾油器、不銹鋼油箱等組合而成。為提高系統的可靠性，關鍵液壓件如：柴油機、柱塞泵、電動機、比例多路閥均采用進口產品。

2.6 液壓油

采用 15號航空液壓油，適應我國幅員廣闊、溫差大的特點。

3 總結

(1)該車設有 3種(內 、中、外)液壓導向裝置，提高了適應鐵路線路、裝卸貨物場地的能力。

(2)應用成熟的液壓縱向連通旁承裝置，有效改善車體的受力狀態。

(3)關鍵液壓元件選用進口產品，提高了系統的可靠性。

(4)采用成熟、先進的比例控制系統，實現了所有油缸動作的的無級控制。

該車充分借鑒既有特種貨車的成熟結構，液壓系統的設計更加合理，操作及維護保養更加人性化。該車的研制成功必將為我國重點工程的建設作出重要貢獻。

[1] 雷天覺.新編液壓工程手冊[M].北京：北京理工大學出版社，1998.

[2] 成大先.機械設計手冊[M].化學工業出版社，2002.