新型扒谷機液壓系統改進設計

李兵良,劉素山*

（1.石家莊煤礦機械有限責任公司，石家莊 050000；2.河北蘋樂面粉機械有限責任公司，河北 正定 050800）

扒谷機主要用于糧食出倉及倒運[1]，新型扒谷機扒糧裝置由刮板進料機構和絞龍進料機構組成，可實現絞龍前部進料和刮板側部進料同時扒糧，該扒糧裝置由電動液壓動力單元驅動升降液壓缸實現升起和降落[2]。

1 扒谷機原液壓系統及不足

扒谷機結構如圖1所示，其液壓舉升系統主要用于絞龍進料輸送部分的升降，其改進前液壓原理如圖2所示：

圖1 新型扒谷機

圖2 改進前舉升液壓系統

液壓系統工作原理：液壓泵啟動，液壓油通過單向閥3后進入舉升缸無桿腔，活塞桿伸出，絞龍和刮板進料機構被舉升，舉升到指定高度后，關閉液壓泵，液壓缸在單向閥3和泄荷閥2作用下保持在舉升位置，扒谷機進行轉移。扒谷機移動到指定位置后，泄荷閥2得電，舉升無桿腔中液壓油排出，絞龍和刮板進料下落，通過扒谷機行走機構進行推進，開始扒糧操作。

在扒谷機作業過程中發現，當絞龍和刮板進料機構位于中間位置時，左、右兩個升降缸伸出長度基本一致，當絞龍和刮板機構位于機體左側取糧時，左邊液壓缸伸出比右端升降缸少30 mm,造成左側取料機構低，右側取料機構高，最終導致右側取料機構取糧不干凈，需要人工輔助，大大降低了工作效率。同樣在右側扒糧存在相反問題。

2 液壓系統缺陷分析及改進

從設備工作工況分析可見：當絞龍和刮板取料機構位于中間時，左舉升缸和右舉升缸負載基本相當，左右舉升缸活塞桿伸出一致，絞龍底板左右端均可與地面貼合，扒糧干凈。當絞龍和刮板取料機構位于左側時，左側油缸負載大于右側油缸負載，由于左右油缸油路相連通，形成局部閉環回路[3]，左側油缸在負載作用下活塞桿局部下落，而右側舉升油缸過度伸出，最終造成絞龍底板傾斜扒糧不凈。

從以上分析可知，只要切斷左舉升缸和右舉升缸間形成的閉環回路，消除偏載影響就可排除故障，可以考慮在左舉升缸和右舉升缸前的油路中各增加一個液控單向閥。

根據原液壓系統工作原理，仍采用結構緊湊的獨立液壓動力單元，改進后的液壓原理如圖3，在液壓系統中的左升降缸和右升降缸間各增加一個兩位兩通電磁換向閥，問題得到解決。

圖3 改進后舉升液壓系統

改進后液壓工作原理如下：液壓泵啟動，液壓泵的壓力油→單向閥3→換向閥7.1,（換向閥7.2）→左舉升缸1.1無桿腔，（右舉升缸1.2無桿腔）→腔絞龍和刮板進料機構進行舉升，舉升到指定高度后，關閉液壓泵，液壓缸在換向閥7.1（不得電）和換向閥7.2（不得電）作用下保持在舉升位置，扒谷機進行轉移。扒谷機移動到指定位置后，泄荷閥2、換向閥7.1和換向閥7.2同時得電，左右液壓缸無桿腔液壓油缸→換向閥7.1和換向閥7.2→泄荷閥2→絞龍和刮板進料機構下落，下落到位后，換向閥7.1和換向閥7.2及泄荷閥2同時失電，油缸位置被鎖定，扒谷機行走機構進行推進，開始扒糧操作。無論絞龍和刮板進料機構處在左位或者右位工作時，由于換向閥7.1和換向閥7.2存在，兩油缸間液壓油無法形成閉環流動，都能鎖止在同等位置，保證了絞龍底板左右兩端始終水平并都能貼緊地面，順利把糧食扒送干凈。

3 結論

針對原液壓系統不足及改進后效果良好得出在進行液壓系統設計時，由雙液壓缸或者多液壓缸共同驅動負載時，要避免由于負載不均勻時，導致液壓油在各液壓缸內產生閉環流動，引起液壓缸伸出不同，最終影響設備工作性能。