穩(wěn)定土拌和機(jī)液壓系統(tǒng)的研究

摘要：穩(wěn)定土拌和機(jī)的動(dòng)力由液壓系統(tǒng)來提供，文章對(duì)穩(wěn)定土拌和機(jī)的液壓系統(tǒng)做了細(xì)致的研究，首先講解了液壓元件的組成和液壓系統(tǒng)的工作原理，再對(duì)液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)拌和馬達(dá)方面和拌和轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)出改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定土拌和機(jī)；液壓系統(tǒng)；工作原理；改進(jìn)方案

穩(wěn)定土拌和機(jī)是公路建筑的主要機(jī)械，它具有多種功能，包括粉碎功能，拌和功能和銑削翻修功能。粉碎功能主要指可以粉碎土壤和石灰，鋼渣等穩(wěn)定材料。拌和功能是指把粉碎的物質(zhì)和一些添加劑在一起進(jìn)行攪拌。銑削翻修功能是指對(duì)破舊待修路面進(jìn)行大面積的破壞，并進(jìn)行翻修，安裝熱態(tài)瀝青噴灑裝置之后就可對(duì)路進(jìn)行再生作業(yè)，安裝銑刨滾筒之后就可對(duì)路面進(jìn)行冷銑刨作業(yè)。穩(wěn)定土拌和機(jī)主要用于修建普通道路，高速公路，飛機(jī)場(chǎng)，碼頭。還可以用作運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，停車場(chǎng)的修建，在一些建筑工程中還參與地基穩(wěn)定土攪拌作業(yè)。所以穩(wěn)定土拌和機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，穩(wěn)定土拌和機(jī)液壓系統(tǒng)作為穩(wěn)定土拌和機(jī)的動(dòng)力裝置，作用十分重要，下面我們將對(duì)穩(wěn)定土拌和機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的研究。

1 液壓元件的組成和液壓系統(tǒng)工作原理

液壓系統(tǒng)作為穩(wěn)定土拌和機(jī)的動(dòng)力裝置，作用十分重要，穩(wěn)定土拌和機(jī)的全部動(dòng)力的功能都來自液壓系統(tǒng)的支持，所以我們有必要對(duì)液壓元件的組成和液壓系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研究。液壓系統(tǒng)由主傳動(dòng)液壓系統(tǒng)和輔助液壓系統(tǒng)這兩個(gè)部分組成，主傳動(dòng)液壓系統(tǒng)的功能主要是帶動(dòng)主機(jī)運(yùn)行還有攪拌機(jī)的運(yùn)行，而輔助液壓系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)斗門的開關(guān)，轉(zhuǎn)子的升降還有轉(zhuǎn)向的功能。柴油機(jī)為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，柴油機(jī)的動(dòng)力輸出軸為行走系統(tǒng)提供動(dòng)力，柴油機(jī)飛輪端為拌和系統(tǒng)提供動(dòng)力。

主傳動(dòng)液壓系統(tǒng)原理圖如圖1所示。拌和泵11是軸向柱塞斜盤結(jié)構(gòu)變量泵，拌和馬達(dá)10是徑向柱塞馬達(dá)，它們組成了拌和閉式回路。行走泵12是軸向柱塞斜盤結(jié)構(gòu)變量泵，行走馬達(dá)1是定量柱塞馬達(dá)，這兩者組成了主傳動(dòng)系統(tǒng)的行走閉式回路。我們可以通過變量泵的伺服機(jī)構(gòu)手動(dòng)控制液壓馬達(dá)的方向與輸出的速度，給拌和轉(zhuǎn)子提供扭矩，轉(zhuǎn)速冷卻沖刷回路可以降低系統(tǒng)的熱損失，冷卻工作中的系統(tǒng)。

輔助液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。全液壓轉(zhuǎn)向器3，單路穩(wěn)定分流閥5，多路閥6，齒輪泵13和油缸一起組成了開式回路構(gòu)成了輔助液壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向輪由轉(zhuǎn)向油缸4推動(dòng)，控制拌和機(jī)的轉(zhuǎn)向。輔助系統(tǒng)還要給主傳動(dòng)系統(tǒng)二次補(bǔ)油，為了提高行駛的安全性，齒輪泵輸出的壓力油的流量必須要保持恒定。

2 液壓系統(tǒng)的不足和改進(jìn)

2.1 拌和馬達(dá)方面的改進(jìn)

一般情況下穩(wěn)定土拌和機(jī)的拌和馬達(dá)都是低速大扭矩馬達(dá)，這種馬達(dá)雖然動(dòng)力強(qiáng)勁，機(jī)構(gòu)簡單，便于維修，但是傳動(dòng)效率較低，這嚴(yán)重影響了穩(wěn)定土拌和機(jī)的工作效率。為了解決這一問題，我們采用馬達(dá)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的辦法，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝馬達(dá)和減速機(jī)，縮小了馬達(dá)的體積，提高了拌和機(jī)的工作效率和其他性能。但是這種先進(jìn)的設(shè)備造價(jià)昂貴，成本太高，所以國內(nèi)還是采取外置低速大扭矩馬達(dá)的方法，利用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子工作，由于受結(jié)構(gòu)和受力的影響，馬達(dá)軸一直受到軸向沖擊力的沖擊，制造誤差還會(huì)造成附加彎矩增大，這都會(huì)使低速大扭矩馬達(dá)輸出軸斷裂，引發(fā)事故，所以我們用可拆式馬達(dá)的輸出軸頭代替原來的固定式，這樣就降低了馬達(dá)輸出軸的受力不均，同時(shí)緩解了馬達(dá)軸遭到?jīng)_擊時(shí)的力度。另外可拆式馬達(dá)輸出軸頭也方便更換。圖3是低速大扭矩液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖。

2.2 拌和轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)方面的改進(jìn)

穩(wěn)定土拌和機(jī)的拌和轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的閥門由單向閥，節(jié)流閥，馬達(dá)補(bǔ)油溢流閥三部分組成，但是這種驅(qū)動(dòng)方式的故障率比較高，不能讓機(jī)器穩(wěn)定的運(yùn)行，所以我們要對(duì)拌和轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行改進(jìn)，首先要去掉高壓溢流閥，系統(tǒng)的壓力保護(hù)由泵自身所帶的高壓溢流閥來提供，因?yàn)榛赜途珵V器得體積較大，所以要將其去掉，引入新型泵馬達(dá)，它有較強(qiáng)的熱平衡能力，完全可以取代原來的組合閥，這樣改進(jìn)之后，驅(qū)動(dòng)閥不僅保有補(bǔ)油閥的功能還簡化了原來的線路設(shè)置，提高了工作效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)更加安全。圖4是轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)原理圖。

3 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，交通成為了影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，我國現(xiàn)在對(duì)道路的建設(shè)步伐不斷加快，作為筑路工程的重要機(jī)械，穩(wěn)定土拌和機(jī)的發(fā)展對(duì)筑路工程的發(fā)展也是至關(guān)重要的，我們對(duì)穩(wěn)定土拌和機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行研究，分析其工作原理，從本質(zhì)入手，對(duì)液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足作出改進(jìn)，改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)近乎完善，可以極大的提高穩(wěn)定土拌和機(jī)的工作效率和安全系數(shù)，這對(duì)于我國的筑路工程的發(fā)展也是十分有意義的。

參考文獻(xiàn)

[1]杜鶴亭.長波長軌道不平順檢測(cè)中的數(shù)字濾波方法[J].中國鐵道科學(xué)，2000，21（4）：58-65.

[2]王春行.液壓控制系統(tǒng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[3]許貴陽.德國高速軌檢車檢測(cè)系統(tǒng)[R].鐵道部基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)中心，1999，135-139.

[4]范立南.彈片微型機(jī)算計(jì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[5]雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京理工大學(xué)出版社，1998.

[6]張明峰.PIC單片機(jī)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[7]羅選民.WB230輪胎式穩(wěn)定土拌和機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)[M].公路交通科技.1991（4）.