關于160噸輪胎式提梁機液壓系統分析與改進研究

摘 要：160噸輪胎式提梁機是重要的工程機械，在運行過程中，主要通過液壓系統來完成驅動，但是在該機械的運行中，耗能相對較高，同時具有較高的排量，不符合工程機械的發展原則，因此，需要對其液壓系統進行分析和改進。本文主要探究160噸輪胎式提梁機液壓系統的分析和改進，通過探究液壓系統的工作原理以及負載敏感系統，提出了閥后補償的原理，取得了較好的實用效果。

關鍵詞：160噸輪胎式提梁機；液壓系統；負載敏感系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.010

0 前言

在160噸輪胎式提梁機的使用中，其主要負責起吊、運輸以及裝車等工作，在運行的過程中，主要是通過液壓系統來完成驅動，但是在該液壓系統的設計中，由于其具有較大的排量，同時機器的耗能相對較高，導致機器的整體運行受到較大的影響[1]。

1 液壓系統工作原理

在本次研究中，研究的160噸輪胎式提梁機的型號為MDEL160型輪胎式提梁機，其系統采用對稱布置的方式，在設計過程中，具有液壓馬達、轉向油缸、支腿油缸以及開始變量泵[2]。在液壓系統運行的過程中，泵的流量需要保證馬達和油缸的同時工作，根據系統的轉向以及行走速度，可以確定單向的馬達需要流量為74.8L/min，在系統的排量確定中，根據公式1可以進行計算，如下所示。

在公式1中，V是變量泵的排量，Qm是馬達的總流量，Qc是油缸的總流量，n是轉速，η屬于容積效率。通過該公式的計算，可以確定負載敏感泵，V1=125.2ml/r，通過計算可以選擇丹弗斯ER-130負載敏感泵。

2 負載敏感系統

負載敏感系統是指將系統負載需要的流量以及壓力與泵源匹配起來，以此來提升系統的效率。在負載敏感系統中，通常由負載敏感泵以及多回路閥組成，通過負載敏感內置閥，可以對小負載的壓力進行補償，以此來滿足系統的運行要求，其主要分為閥前補償和閥后補償兩種方式，其具體表現如下所示：

（1）閥前補償。在液壓系統的壓力補償古城偶爾還能夠中，將補償閥設置在主閘的前端，稱之為閥前補償。如圖1所示。在圖1中，1為負載敏感泵，2為變量機構，3為壓力補償閥，4為負載敏感多路閥，5為梭閥，6為負載液壓缸。在閥前補償系統中，彈簧壓力可以設置為P1和P2，通常兩個數值相等，多路閥主閥前側的壓力設置為Pm1和Pm2，則通過計算可以發現，主閥前后的壓差通常為Pm1-P1以及Pm2-P2，在系統的分析中，假設P2大于P1，則可以確定其流量特性。Q1=K1A1△Pm1；Q2=K2A2△Pm2；在上述公式中，K1和K2屬于節流系數，A1和A2屬于節流口面積，△P1屬于壓差，m屬于指數，通常范圍為0.5-1，為了計算，取m=0.5。

通過上述的計算公式可以看出，在液壓系統中，流量與壓差呈現正比例趨勢，在系統流量不飽和時，主閥會產生一定的壓差，多路閥流量與主閥呈現正比。在提梁機行走的過程中要注意，需要保證馬達壓力高于轉向壓力，否則在機器運行的過程中，會對設備的結構以及T型梁產生較大的沖擊，不利于設備的保護。

（2）閥后補償。在液壓系統的運行中，不僅存在閥前補償方式，同樣存在閥后補償方式，其是指將壓力補償閥設置在主閥后側，如圖2所示。在圖中，1為負載敏感泵，2為變量機構，3為負載敏感多路閥，4為壓力補償閥，5為梭閥，6為負載液壓缸。在閥后補償系統中，通過梭閥提取負載壓力，以此來滿足系統的運行要求，在閥后補償系統中，假設P2>P1，則可以確定其流量公式如閥前補償。

通過該計算公式可以發現，流量與壓差存在明顯的關聯，當系統的流量趨于飽和的情況下，液壓泵的補償閥產生的壓力無法達到系統的運行要求，會對系統的運行產生一定的影響，同時在系統的運行中，壓力補償閥產生的壓力不便，而系統的壓差將呈現不斷降低的趨勢，在此情況下，閥后補償系統可以降低各個執行結構的功能，不會出現超出負載的狀況，從而可以保障系統的最佳運行效率。

3 系統改進效果分析

在本次研究中，選擇的160噸輪胎式提梁機的型號為MDEL160型輪胎式提梁機，其適用于T型梁的起吊和運輸等操作，在運行的過程中，馬達需求的力量為74.8L/min，轉向油缸需要的流量為100L/min，在系統的運行過程中，如果流量處于不飽和的狀態，則需要對流量進行分配，在設計過程中，可以選擇ER-100變量泵，其排量為100ml/r，根據計算可以發現，通過該泵的使用，可以提供140L/min的流量，通過該系統運行模式，可以保證提梁機的運行更加穩定，并且可以降低系統的整體耗能以及成本，具有較高的改進效果。

4 結語

在160噸輪胎式提梁機的運用過程中，通過閥前補償的負載回路控制轉化成為閥后補償，可以降低機器的排量，同時可以降低提梁機的整體功耗。在該機器的運行中，常規的運行模式由于高耗能，導致其已經難以滿足機械的整體運行需求，因此，希望通過本文的分析，可以為160噸輪胎式提梁機的液壓系統分析與改進提供一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李褚.基于提梁機液壓系統故障的分析與排除方法研究[J].山東工業技術，2017（01）：28-30.

作者簡介：張司博（1988-），男，遼寧黑山人，本科，助理工程師，主要研究方向：機電。