6m3混凝土攪拌運(yùn)輸車液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：以 6m3水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車為例，介紹了一種低成本的混凝土攪拌輸送車液壓傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計以及液壓傳動元件的選型及功率、扭矩校核，并對整個系統(tǒng)的扭矩和功率流程進(jìn)行了校核 ，保證了整個系統(tǒng)設(shè)

計的合理性和可靠性。關(guān)鍵詞：混凝土；攪拌車；液壓；傳動

1 前言

目前，傳統(tǒng)的混凝土攪拌運(yùn)輸車大多以閉式液壓傳動系統(tǒng)為主，由雙向伺服變量柱塞泵、定量柱塞壓馬達(dá)以及油箱、冷卻器、濾油器、膠管等輔件組成，而且其中的柱塞泵和柱塞馬達(dá)通常為進(jìn)口品牌，成本過高。本文從降低成本方面考慮，以6m3混凝土攪拌運(yùn)輸車為例，介紹一種開式液壓傳動系統(tǒng)，用價格低廉的齒輪泵、擺線馬達(dá)代替價格高昂的柱塞泵、柱塞馬達(dá)。

2 攪拌筒驅(qū)動扭矩、功率計算說明

由于混凝土在攪拌筒內(nèi)的運(yùn)動比較復(fù)雜，目前尚無精確的計算公式，攪拌筒的驅(qū)動扭矩、功率用以下經(jīng)驗公式計算：

M=2212+4269*V*（σj+1） N=2*π*n*M/（60*1000）式中：M為滿載時攪拌筒驅(qū)動扭矩，單

位為N·m；

N為攪拌筒驅(qū)動功率，單位為kW；

V為攪拌筒的混凝土轉(zhuǎn)載量，單位為m3，取值為6；

σj為混凝土超載量，取值為0；

n為攪拌筒最大轉(zhuǎn)速，單位為r/min，取值為10；

將以上數(shù)據(jù)代入公式，得出 M=27826N.m，N=29.1kW。

3 液壓傳動系統(tǒng)主要部件參數(shù)的確定

3.1 減速機(jī)選型

根據(jù)計算所得滿載攪拌筒驅(qū)動扭矩，考慮一定的設(shè)計余量，選取重慶清平機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的QPJ-06B型減速機(jī)，該產(chǎn)品的最大輸出扭矩為36000N.m，減速比為47.6。

3.2

液壓馬達(dá)的選型及校核計算

3.2.1

液壓馬達(dá)選型

之間的壓力損失，取值為5bar代入上式。得出△Pb=158bar確定液壓泵的流量qb，根據(jù)液壓馬達(dá)的最

大工作流量和泄漏量來確定。

式中：K為系統(tǒng)泄漏系數(shù)，取值為1.1

根據(jù)合肥長源液壓股份有限公司的樣本資料，選取CBN-F563-BFH齒輪泵，其排量 63cm3/r，最高轉(zhuǎn)速nb=3000r/min，最高工作壓力△Pb1=300bar，容積效率ηbv=0.93，機(jī)械效率ηbm=0.95

因此，該液壓泵的最大輸出流量 qb1=vb*nb*ηbv/1000=176L/min

3.3.2 液壓泵功率校核計算

pb=qb*△Pb/（600*ηbv*ηbm）

=155.1*158/（600*0.93*0.95）=46.2kW> pmax1=34.1kW

4 總結(jié)

整個液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計從攪拌筒的負(fù)載開始計算，逐步計算減速機(jī)、液壓馬達(dá)、液壓泵的各項關(guān)鍵參數(shù)，并進(jìn)行校核。從功率流程來看，液壓泵（46.2 kW）→液壓馬達(dá)（34.1kW）→攪拌筒（29.1kW），功率依次遞減，可以滿足系統(tǒng)要求。

該設(shè)計用價格低廉的齒輪泵、擺線馬達(dá)代替了柱塞泵、柱塞馬達(dá)后，僅泵、馬達(dá)這一項的成本降低了66%，增加了用戶的可選性。同時，以該配置為主的5～6m3的混凝土攪拌運(yùn)輸車已經(jīng)在市場上進(jìn)行了驗證與使用，運(yùn)行情況較好，說明該液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計是可靠合理的。

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