水泥混凝土摊铺机工作装置控制系统设计毕业论文.doc

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1、水泥混凝土摊铺机工作装置控制系统设计毕业论文目 录摘 要I第1章 概论11.1水泥混凝土摊铺机简介11.2水泥混凝土摊铺机的发展状况11.2.1国外水泥混凝土摊铺机水平及发展趋势11.2.2国水泥混凝土摊铺机水平及发展趋势21.3 水泥混凝土摊铺机的分类21.4设计容和设计意义4第2章 SF6004型摊铺机基本结构和工作原理分析52.1 SF6004型摊铺机的基本结构52.2 SF6004型摊铺机的工作原理6第3章 SF6004型摊铺机工作装置的系统分析73.1螺旋布料器73.2计量门83.3振捣棒系统83.4振捣梁系统93.5成型盘93.6抹光器103.7传力杆中间和侧面插入装置103.8振

2、动搓平梁113.9自动传力杆插入装置11第4章 SF6004型摊铺机工作装置的液压系统设计124.1摊铺机工作装置的设计原则124.2 SF6004型摊铺机的主要性能参数124.3摊铺机液压系统设计的一般要求124.4 SF6004型摊铺机工作装置的液压系统概述134.4.1螺旋布料器液压系统134.4.2振动棒液压系统144.4.3捣实液压系统164.4.4伺服调平液压系统174.5主要液压元件的选择184.5.1刮板输送器液压系统设计184.5.2 螺旋摊铺器驱动液压系统设计204.5.3 振捣器液压系统设计234.5.4 振动液压系统设计254.5.5 自动找平液压系统设计264.5.6

3、 熨平板的提升与下降液压系统设计274.5.7 料斗门提升液压系统设计284.6其他液压元件、辅助元件的选择30第5章 SF6004型摊铺机工作装置的电控系统设计315.1电控系统简介315.2电控系统设计步骤315.3 摊铺机电控系统设计315.3.1螺旋输料电气系统315.3.2自动调平电气系统325.3.3熨平装置电气系统335.4电控系统设计时应注意的问题34参考文献36 第1章 概论1.1水泥混凝土摊铺机简介水泥混凝土摊铺机是修筑水泥混凝土路面的主导施工机械，也是铺筑机场跑道、停机坪、水库坝面等设施的关键设备。其功能是把已经搅拌好的水泥混凝土，均匀及平整地摊铺在路基上，再经过振捣和光

4、整表面等工序，使之形成了符合标准规要求的混凝土路面。为此，水泥混凝土摊铺机应满足以下技术要求：1）布料必须均匀，不能产生骨料离析现象。2）摊铺机在路基和其它作业面上的虚方混凝土料，能够留出均等的余面厚度，以确定经振捣和抹光工序后符合规定的摊铺厚度。3）能够对所摊铺的混凝土层，进行充分而有效的振实，确保路面和设施的在质量。4）所摊铺的路面和设施，应达到路面平整度的设计要求，误差应控制在标准围以。1.2水泥混凝土摊铺机的发展状况1.2.1国外水泥混凝土摊铺机水平及发展趋势国外开发和生产水泥混凝土摊铺机的时间较早。美国是最早使用摊铺机的国家。1908年美国就使用现场搅拌的水泥混凝土进行摊铺作业。20

5、年代初，美国采用与鼓筒式搅拌机组合在一起的水凝混凝土摊铺机来铺设水泥混凝土路面，这是最早的轨道式混凝土摊铺机。第二次世界大战期间，德国为加强公路建设，研制出由布料机，振实机和平整机组合在一起的轨道式水泥混凝土摊铺机。60年代，美国又在轨道式摊铺机的基础上研制出滑模式混凝土摊铺机。此后，前苏联、比利时及日本又相继生产出了不同功能和用途的技术性能先进的水泥混凝土摊铺机。日本从1969年开始用滑模式摊铺机铺设公路，前苏联1975年引进美国CMI公司技术，生产滑模式水泥摊铺机。据有关的资料介绍，根据国外五个国家22个生产厂家生产的90个品种型号的摊铺机产品统计，滑模式有59个型号，其余31个型号为轨道

6、式摊铺机，美国是生产摊铺机厂商最多、产量最大的国家，产品的技术水平也是世界领先的。尤其是近年来电子技术和液压技术的迅速发展，进一步为摊铺机的研制和开发注入了新的活力。电-液比例控制技术，传感器技术及电子随动技术成果的发明和应用很快使水泥摊铺机的自动化程度和综合技术性能提高到一个新水平。代表当今先进水平的滑模式摊铺机，采用履带行走，自带滑模成形模板，自动导向，自动找平，且集布料、整平、光整等自动作业与一体，一次成形，可达到很高的生产效率。就目前水泥混凝土摊铺机发展趋势来看，国外仍在不断开拓新的产品，向多功能化方向发展。如路缘成型机，有各种不同的工作装置，可以承担路缘铺筑、隔离墙铺筑，路边排水沟及

7、人行道路面的铺筑等多种施工任务。同时，还在改进和完善产品的综合性能，致力于突破性的开发和研究，向高效大型化方面发展。1.2.2国水泥混凝土摊铺机水平及发展趋势国开发并研制水泥混凝土摊铺机是20世纪70年代，一些研究院所也研制了水泥混凝土摊铺机，由于当时铺筑水凝混凝土路面并不多，这方面的进展速度不快。进入80年代，摊铺机的生产厂家逐渐变多。生产中，由于水泥混凝土摊铺机在结构和技术上还存在有一定的缺陷，所以不能满足铺筑高等级路面的要求。80年代后期，国一些工程施工部门为了承担某些重点公路，先后从国外引进一些混凝土摊铺机，主要是美国生产的滑模式混凝土摊铺机，如美国CMI公司生产的SF-250和GOM

8、ACO公司生产的GP1500摊铺机，应该说这些先进设备的引进，对于我国处于起步阶段的高等级混凝土路面的发展起着推动作用，但价格昂贵，又要花去更多的外汇，绝非长远之策。八五期间，国有关部门开始把注意力放到引进国外的生产制造技术上，消化吸收，研究开发具有先进水平的国产化设备方面，先后于1990年-1991年生产出“S”型轨道式水泥混凝土摊铺机和HTH-7000型滑模式水泥混凝土摊铺机，并且具有同类产品的先进水平。与此同时，华通集团公司引进美国PRO-HOFF的制造技术，生产出了1220MAXI-PAV滑模式混凝土摊铺机；建筑机械厂引进了德国WIRTGEN公司的制造技术，开发出了SP500型滑模式混

9、凝土摊铺机；筑路机械厂引进美国POWER.CURBERS公司的生产技术，开发生产了HTH5000型多功能水泥混凝土摊铺机，从此水泥混凝土摊铺机在我国走上了快速发展的道路。1.3 水泥混凝土摊铺机的分类机械摊铺施工多采用轨道式摊铺机和滑模式摊铺机铺筑水泥混凝土路面。对于高速或等级较高的路面面层都采用技术先进的大型水泥混凝土摊铺设备，如滑模式水泥混凝土摊铺机，它们具有摊铺速度快，密实均匀，平整度高等特点，摊铺的面层宽，接缝少，质量高。1.轨道式摊铺机的分类按其作业方式、执行机构和整体功能的差异分为列车型轨道摊铺机、综合型轨道摊铺机和桁架型轨道摊铺机。2.滑模式摊铺机的分类1）按功能和用途分类（1）

10、路面滑模摊铺机主要用于公路、市政道路、航空港、码头、车站、停车场和桥面等面层施工。（2）路缘滑模摊铺机主要用于路缘石的修筑，还可用于公园里的花池围墙建筑等施工。（3）主要用于公路中间隔离带、低档土墙、隔音和消音设施等公路附属物施工。（4）沟渠滑模摊铺机主要用于修筑公路和排水沟、边坡、水渠和排污设施等。2）按行走方式和行走装置的形式分类（1）履带式滑模摊铺机摊铺机行走机构采用履带装置，是最常用的一种行走方式。按履带数目又分为四履带、三履带和两履带滑模摊铺机。大型滑模摊铺机以四履带为主，通常其发动机功率在250kW以上，作业宽度可达15m,作业厚度可达500mm。它的每条履带均可绕其支腿和机架的铰

11、接点水平摆动一定角度，以改善宽度尺寸。它适用双车道或三车道等全幅规模较大的路面铺筑工程。中小型滑模摊铺机以两履带为主，结构和四履带滑模摊铺机小异，比较适合我国目前一般工程规模不大的使用场合。三履带滑模摊铺机机动性好，适用于“零隙”或“小隙”摊铺。（2）轮式滑模摊铺机四轮式滑模摊铺机多用于简易式的机场滑模摊铺。3）按主机架形式分类（1）箱型框架伸缩式滑模摊铺机框架在可调宽度围可以伸缩成任意宽度以适应摊铺宽度的调整。大多数滑模摊铺机主机架采用这种结构。（2）桁架形滑模摊铺机它的机架结构采用可拼装的桁架式结构，可以在较大围加长或减短，适宜于摊铺面积较大的混凝土设施。1.4设计容和设计意义工作装置是滑

12、模式摊铺机的重要组成部分，通常由螺旋布料器系统、计量门系统、振捣棒系统、振捣梁系统、模板、纵横向传力杆插入机构、超级抹光器等组成。工作装置的好坏，直接影响着摊铺机的作业性能。所以，本课题主要通过对SF6004型水泥混凝土摊铺机工作装置的传动方案、传动结构及功能作用等方面的分析论证，应用机电液一体化技术，完成水泥混凝土摊铺机的工作装置控制系统设计。课题任务要求如下：1）国外水泥混凝土摊铺机的现状、发展趋势和发展方向综述；2）SF6004型水泥混凝土摊铺机的基本结构和工作原理分析；3）SF6004型水泥混凝土摊铺机工作装置结构的系统分析、论证；4）SF6004型水泥混凝土摊铺机工作装置结构的控制系

13、统设计。第2章 SF6004型摊铺机基本结构和工作原理分析2.1 SF6004型摊铺机的基本结构美国CMI公司所生产的SF-6004型摊铺机主要由发动机、液压动力、主机架、驱动履带、螺旋布料器、虚方控制板、液压振捣器、捣实板、成形模板、边模、路拱系统、浮动抹光板、液压控制系统及操作仪表等部分组成。如图2-1所示：图2-1 SF-6004型摊铺机外形1-控制室；2-螺旋摊铺器总成；3-履带总成；4-转向传感器总成；5-调平传感器总6-伸缩式机架；7-扶梯；8-发动机；9-油箱；10-支腿立柱；11-端梁；12-走台扶梯发动机：采用卡特匹勒系列柴油发动机DITA提供动力源；液压动力：由发动机驱液压

14、油泵系统，包括：螺旋布料器驱动泵、串列液压振捣器泵、压力补偿驱动泵、单级液压控制系统。主机架：可液压伸缩深入，分断机架，保证基本摊铺宽度，配置的标准延伸件，可保证增加摊铺宽度；驱动履带：四履带驱动系统；螺旋布料器：法兰连接，可任意组合宽度，大直径中间分隔安装，可两边独立实现单双向驱动；虚方控制板：液压控制，用以计量进入水泥的流量；液压振捣器：标准配置的液压振捣器，各自独立流量控制，振频10000r/min捣实板：液压驱动，可分段调整宽度，振频及振幅可调；成形模板：标准结构安装，液压垂直升降调整厚度、宽度，超铺调正以控制坍落度；边模：液压控制调正依附表面；路拱系统：液压控制调整可获得切线型，多点

15、式或偏置型路拱；浮动抹光板：提供路面二次抹光及小误差修整；液压控制系统：CMI公司专利生产，全液压微调控制水平和转向，可选自动或手动方式操作。2.2 SF6004型摊铺机的工作原理SF6004型水泥混凝土摊铺机工作时，摊铺路面的高程和方向由传感器根据导线自动控制。如图2-2所示：图2-2 六步连续铺路法示意图1-螺旋摊铺器；2-刮平板；3-部振捣器；4-外振捣器；5-进料控制板、成型盘和侧板；6-定型盘和侧板螺旋分料器将其前方的水泥混凝土均匀地分布在滑模摊铺机的前面，摊铺机以设定的工作速度前进，计量门控制进入振动仓的水泥混凝土的数量。液压振捣棒以一定的振捣频率（10175Hz）将水泥混凝土振捣

16、液化。振捣梁以（60120次/分）的运动速度上下振捣，将粗集料压入成形模板以下位置，并使混凝土进一步密实。随着摊铺机的前进，成形模板依靠摊铺机的自身重量将振捣的水泥混凝土挤压成型。中间拉杆插入装置和侧拉杆插入装置根据需要在成形模板的前部和侧部插入拉杆；最后，由抹光器对已成型的路面进行搓揉，以消除表面气泡和少量麻面等缺陷。第3章 SF6004型摊铺机工作装置的系统分析SF6004型摊铺机的工作装置由螺旋摊铺器、刮平板、振捣器、振捣梁、成型盘、定型盘和负机架组成。如图3-1所示：图3-1 SF6004型摊铺机工作装置1-螺旋摊铺器；2-刮平板；3-振捣器；4-振捣梁；5-成型盘；6-挡头；7-铺层

17、；8-定型盘；9-负机架3.1螺旋布料器1）结构组成SF6004摊铺机螺旋布料器外径为457mm，其结构如图3-2所示，主要由螺旋轴端支撑、螺旋轴、叶片、连接板、液压马达、分料驱动装置等组成。螺旋布料器可根据实际摊铺情况来加长，加长节有1m、0.5m、0.25m三种规格。连接全部由螺栓连接。图3-2 螺旋布料器结构1-螺旋轴端支撑；2-螺旋轴；3-叶片；4-连接螺栓；5-液压马达；6-连接板；7-驱动装置2）工作原理螺旋布料器分料驱动装置7通过连接板6连接在主机架上。通过两个液压马达5控制分料驱动装置7的输出轴，输出轴连接螺旋轴2，另一端连接螺旋轴端支撑。螺旋轴端支撑连接在侧边模上。螺旋布料器

18、通过无级变速分别控制左右摊铺螺旋进行正、反向，同向和相向，因此可以实现从中间向两边分料，也可以从两面向中间集料，以及从一边向另一边移料。由耐磨钢板加工而成的叶片3，焊接在螺旋轴2上，可根据前方料堆的变化来调节速度和方向。螺旋布料器可在机前二次搅拌，使混合料更均匀，不易造成离析，磨损较快。3.2计量门1）结构组成计量门主要由箱型梁、计量门板、提升油缸等组成。箱型梁主要是给计量门板提供支撑。计量门和螺旋分料器一样可根据实际摊铺情况进行宽度调节。2）工作原理驾驶员根据摊铺机前铺料的多少，通过控制油缸调节计量门的左右升降，来控制进入成型模板的混凝土数量，达到理想的效果。进料多少，直接影响着摊铺的质量。

19、3.3振捣棒系统1）结构组成振捣棒系统由伸缩油缸、连接板、安装梁、振捣棒等组成，结构如图3-3所示：图3-3 振捣棒系统结构示意图1-伸缩油缸；2-连接板；3-安装架；4-振捣棒2）工作原理SF6004水泥摊铺机采用液压驱动振捣棒。液压驱动振捣棒在滑模摊铺机制造、操作。能量转换消耗、系统自动控制振捣、初始振动参数设定等方面比电驱动的振捣棒优越，现在世界上绝大多数生产厂家多采用液压驱动的振捣棒。按照混凝土的振动工艺原理，小粒径的颗粒振实依赖于高频振动，滑模摊铺机的超高频振捣棒传递给混凝土中的振捣频率随着其阻尼在混凝土中衰减，其振捣频率在混凝土振动过程中是分布在一个相当宽的频谱围，因此它既可以振动

20、激发最细小的水泥颗粒活性，也可以将所有粗、细集料振动沉降稳固到位。3.4振捣梁系统1）结构组成振捣梁由驱动马达、偏心轮、连杆机构、工作装置等机构组成。2）工作原理经过振捣后的混凝土料，部分大中粒径集料因互相推挤，而浮在表面上，经过模具后，容易造成表面沟槽，又增加了模具的阻力。为了满足混凝土路面表层制作构造以及挤压出光滑表面的要求，同时也为了夯实混凝土，所以在振捣密实的混凝土进入挤压底板之前，振捣梁系统主要通过驱动马达带动偏心轮运动，偏心轮以所设计的振捣频率和振幅带动连杆机构实现振捣板的上下运动，将大中粒径集料压入成型模板以下1020mm位置，并使混凝土进一步密实，形成表面灰浆层。但振捣梁系统仅

21、适用于较稀的混凝土料。如果在干硬的混凝土料上使用时，会增加阻力，造成机构的破坏。3.5成型盘1）结构组成成型盘由框架和耐磨钢板焊接而成，可根据实际情况来进行调节。主要有基本模、侧边模以及各种规格的加长模，以适应多种摊铺宽度。2）工作原理成型盘是通过自身重力将振实和提浆后的水泥混凝土挤压得更加密实，同时挤压拖抹出混凝土路面的标准断面、光滑的外观和良好的纵横向平整度。成型盘的前部有10度的倾角可以增加进入底板的混凝土料，更好地增加底板的挤压力。底板主要由耐磨钢板和其它辅助部件焊接而成。左右侧模板分别装有两个液压油缸，主要控制侧模板的升降，可整体升降，也可前后分别升降可，确保所摊铺的宽度。侧模板的长

22、度一般和模具一样长，但有的机型为了防止溜肩和塌边将侧边模加长至超级抹光器的后面，这样也可以在加长节上安装搓平梁。3.6抹光器1）结构组成超级抹光器主要由抹光板、连杆、摆臂、摆臂连杆、滑架、液压马达等组成。结构如图3-4所示：图3-4抹光器示意图1-抹光板；2-连杆；3-摆臂；4-摆臂连杆；5-滑架；6-液压马达2）工作原理滑模摊铺机一般在模具后面都配备可自动调节压力的超级抹光器装置，其左右抹面位置、压力和速度均可调整。其主要通过侧面的液压马达带动超级抹光器左右移动，同时用液压马达6带动超级抹光器前后移动，保证抹光板可以前后和左右移动。其作用是消除表面上的气泡及小石头拖动带来的缺陷，并能起到提浆

23、作用，对保障路面优良的纵向平整度有较大作用。工作时，在刚成型的水泥混凝土路面上作左右、前后的往复运动，依靠自重悬浮在水泥混凝土路的表面，通过抹光水泥混凝土摊铺层上的水泥浆，对路面表层进行最后的加工、修整，进一步提高路面的外观质量。由于超级抹光器在左右往复运动时，无法靠近边沿，容易造成塌边。所以一般超级抹光器来回运动时不能靠边，最后由人工来修复。3.7传力杆中间和侧面插入装置1）在大型滑模式摊铺机上常常设计有中间和侧面插入传力杆的插入装置，以适应摊铺多车道路面纵逢及与后摊铺里面的纵逢连接。中间的拉杆插入装置分为前置式和后置式两种。前置式放置在振捣棒或螺旋分料器之前，将拉杆直接打入虚方水泥混凝土中

24、，特点是打入阻力小，拉杆不易产生变形，但经过振捣或螺旋分料器可能产生偏移，对放置的位置要求较高。后置式放置于成型模板之后，浮动抹光板之前，拉杆打入之后，再通过一个小型振动夯，重新振动提浆，浮动抹光板重新抹光。特点是位置准确，但破坏成型路面的密实性，对平整度有影响。由于打入阻力较大，拉杆容易产生变形。2）侧面插入装置主要安装在成型模板之后，依靠机械和手动来控制拉杆的打入位置和深度。3.8振动搓平梁国外个别公司生产的滑模摊铺机，在模具的后面主要针对硬性的混凝土混合料增加了一个机构-振动搓平梁，一方面为了修复表面缺陷，保证光滑的表面，同时提出足够厚度的砂浆；另一方面为了修复使用后置式中间拉杆插入装置

25、造成的混凝土路面上半部的缺陷。3.9自动传力杆插入装置自动传力杆插入装置主要是为了适应在特重交通条件下，所有缩逢都带传力杆混凝土路面施工要求而开发设计的专门部件，它是一个与路面同宽、大型的自动摆放、振动插入传力杆的自动机械。第4章 SF6004型摊铺机工作装置的液压系统设计4.1摊铺机工作装置的设计原则1）从基础摊铺宽度到最大摊铺宽度围，摊铺宽度可调；2）螺旋布料器速度可调，并可双向均匀布料，且更换方便；3）计量门控制方便，定位可靠；4）振捣频率可根据需要调整或关闭；5）纵横向传力杆插入机构可自动等距离打入传力杆；6）抹光器纵、横向的速度可调，对面板的压力可调。4.2 SF6004型摊铺机的主

26、要性能参数项目单位SF-6004发动机功率kW317标准摊铺宽度m3.77.5可选摊铺宽度m3.713.4摊铺厚度mm0457摊铺速度m/min09行走速度m/min019质量(标准宽度)kg49 440表4.2 SF6004型摊铺机性能参数4.3摊铺机液压系统设计的一般要求1）工作负荷增大时，系统要有足够的可靠性。例如，一台履带式摊铺机行走系统是左右独立驱动的液压回路，由安全阀限制的系统最高压力是40MPa，设计的平均工作压力是24MPa，在正常的直线摊铺作业时，工作是可靠的。但在调整行驶方向、弯道摊铺或者料车偏斜只有一个车轮接触摊铺机推辊时，两个行走回路的工作压力一个升高，另一个降低，其平

27、均值约等于24MPa。有时降压一侧的工作压力会降得很低，升压一侧的工作压力就超过了安全阀的调定值40MPa，工作不可靠，甚至不能工作。所以应该调整设计参数，要么升高系统的控制能力，要么降低平均工作压力。2）应有高效率的调速、恒速回路。大型摊铺机必须对行走、刮板、螺旋、振捣、振动进行调速控制，对自动调平液压缸进行恒速控制。在进行这些回路设计时，除了使各执行元件完成满意的设计功能外，还应考虑系统产生的热0量问题。绝对不能用简单的节流调速回路，应采用变量泵定量马达调速回路、变量泵变量马达调速回路、高效率调速阀组成的调速回路、高效率流量阀组成的恒速回路，尽量减少系统的发热量。3）应尽量减少系统热量，控

28、制液压油温度。压系统中尽管设置了高效率的调速、恒速回路，减少了系统发热量，但液压油的温度仍然难免超过规定的限值，尤其是大型摊铺机。因此，还应设计冷却回路，甚至设计双冷却分级控温冷却回路，以对系统散热，降低液压油温度，使液压泵、液压马达在高容积效率区段工作，使职能元件工作速度稳定。一个液压系统效果良好的冷却回路往往要靠试验来最终确定。4.4 SF6004型摊铺机工作装置的液压系统概述4.4.1螺旋布料器液压系统螺旋布料器液压回路由螺旋布料器泵、螺旋布料器电动机、油箱、空吸滤清器组成。螺旋布料器液压系统如图4-1所示，左布料器泵1和右布料器泵3分别为两个液压回路，分别有各自的液压输出，但两泵的回油

29、管串联安装，两泵由一个供给泵6提图4-1螺旋布料器液压系统图1-左布料泵；2-左布料电动机；3-右布料泵；4-右布料电动机；5-电位移控制器；6-供给泵；7-单向阀；8-溢流阀；9-过流阀供压力油。供给泵经吸油滤清器从油箱中吸油，当控制板上的螺旋布料器控制手柄打到中位时，液压油不经过电位移控制器5而顶开单向阀7给主泵的低压仍供油，但这时由于没有油流到控制泵斜盘的伺服机构，斜盘倾角为零，泵空转没有输出。当控制板上的布料器控制手柄打向左方时，电位移控制器一端的电磁线圈通电，电位移控制器在上位工作，液压抽流到控制斜盘的伺服机构使斜盘倾角为正，同时液压油顶开单向阀7中的一个给主泵低压侧供油。主泵高压油

30、流到布料器电动机，布料器电动机正转。左泵和右泵的工作情况完全一样，但由于它们是由各自的布料器控制杆控制的，互不干涉，可分别调整左、右布料器电动机的转速从而适应各种工况。当布料器控制手柄打向右方时，电位控制器5在下位工作，主泵斜盘为负，布料器电动机反转。供给泵回路中有一个溢流阀8，如果供给压力在1655kPa以上，溢流阀打开，供给泵回路中多余的液压油由此溢流流入主泵泵体，对主泵起冷却作用。经过主泵之后，液压油从排油口流出，再进入布料器电动机底部的泄油口，冷却布料器电动机，然后从布料器电动机顶部的排油口流出。如果排油压力超过172kPa，单向阀打开，过量的压力油直接流回油箱。每一个泵都含有两个溢流

31、阀和两个单向阀连接在主回路上。溢流阀可防止回路中的高压冲击，在快速加速、制动或突然加载时，高压侧的油可以通过溢流阀过载溢流回到低压侧。同时两个单向阀起到补油作用。因此这四个阀为组合闭式回路里的过载补油之作用。操作台上的压力仪表与泵之间有梭阀连接。这样使泵无论在正转还是反转时都可保证高压油和压力仪表想通从而测出系统的液压油压力值。4.4.2振动棒液压系统振动棒液压系统由振动泵、振动增压泵、振动压力歧管、流量控制阀、液压油冷却器、回油冷却歧管、控制阀及油箱组成，如图4-2所示。振动泵位于变速箱输出部分的前下方；振动增压泵位于变速箱输出部分后下方的末端；振动压力歧管位于机器的前中部，紧贴着伸缩套；流

32、量控制阀分为三个部分，分别位于机器的左、中、右方；液压油冷却器位于发动机的左端；回油冷却歧管位于机器的后中部，和后面的伸缩套挨在一起。图4-2振动棒液压系统图1-流量控制阀；2-振动压力歧管；3-振动开关控制器；4-卸荷阀；5-振动泵；6-回油滤清器；7-油箱；8、9-单向阀；10-振动增压泵；11-减压串联泵；12-回油冷却歧管；13-回油冷却器；14-旁通单向阀；15-喷水电磁阀；16-机架伸缩电磁阀振动增压泵10从油箱7中吸油，经过泵体输送液压油到回油冷却歧管12，然后经回油冷却器13或旁通单向阀14流入振动回油滤清器6。液压油经过过滤后流入振动泵5的吸口，这时的液压油已具有一定的压力，

33、可以满足振动泵的自吸要求。振动泵吸油后，经过振动泵体把液压油送入振动压力歧管2，振动压力歧管把液压油分成左、右两路，分别送入左、右流量控制阀1，通过流量控制阀驱动振动器产生振动。当发动机通过启动电动机启动时，振动器系统中的卸荷阀4将把振动泵输出的液压油自动输入液压油冷却器，然后返回油箱。这时液压油就不贵流入振动压力歧管2。具体工作工程这样的：当按下启动按钮，电流便到达卸荷阀的电磁线圈，使卸荷阀阀芯移到右位，使振动泵输出油直接到回油歧管。若发动机开始运转，并且放开启动按钮，电磁线圈不通电，阀芯在弹簧的作用下回到左位，卸荷阀关闭，振动泵输出的液压油流入到流量控制阀，驱动振动器产生振动。流量控制阀1

34、是组合阀，每个组合阀包括5个独立的流量控制阀。振动泵的压力补偿机构可以提供一个恒定的液压油压力，把一定量的液压油送到需要的振动棒中。从振动棒返回来的油流入回油歧管。振动泵的泄露油经泵体上的排油口流入液压油箱。液压油冷却回路冷却返回的液压油，并为振动系统提供补偿液压油。从捣实电动机和振动器返回的液压油也流经冷却器回路。在液压油冷却回路中，从各元件来的液压油流入回油歧管，回油歧管将油送入回油滤清器，回油滤清器直接地讲油液送入振动泵吸口，振动泵不需要过量的油液返回液压油箱。旁通单向阀控制回油歧管的油流方向。若液压油足够冷却，使液压油压力高于450kPa，则旁通单向阀打开。液压油在进入振动器回油滤清器

35、前必须先通过回油冷却器。系统中还有一振动开关控制阀3，它由控制板上的振动开关控制。当振动开关打在OFF，开关控制阀3的电磁线圈没有通电，把从辅助泵来的控制压力油输入到振动泵斜盘控制机构，压力抽移动泵的斜盘到零倾角位置，停止泵输出。当振动控制开关打在ON位置，振动开关控制阀3中的电磁线圈通电，移动阀芯，关闭从辅助泵来的控制压力油到振动泵斜盘控制机构，泵斜盘在弹簧的作用下移到最大倾角位置。通常泵在输出时是处在这个位置。当采用了振动增压泵10给振动泵供油以及在回油路上用了单向阀9之后，液压油箱就不必采用压力油箱，而且保证了振动泵吸口有一定压力，这是此系统的重要特点之一。如果把普通油箱改为压力油箱，则

36、可通过单向阀所在的油管吸油而不需要振动增压泵了。有压力表与泵入口及出口相连，可测出系统的压力。4.4.3捣实液压系统捣实系统液压系统如图4-3所示，捣实泵1经单向阀4从液压油箱5中吸油，经过泵体将油送入流量控制阀3。当控制板上的捣实开关打在OFF位置时，流量控制阀3中的电磁线圈断电，阀的弹簧移动阀芯，打开通往液压油箱的油道。因为发动机一运转，捣实泵就工作，从泵来的液压油通过阀流道，不经捣实电动机6而返回液压油箱。当控制板上的捣实开关打在POWER位置时，流量控制阀3中的电磁线圈通电，阀芯克服弹簧力移动，打开通往捣实电动机的油道。从捣实电动机返回的液压油流入回油冷却歧管2，它的作用和振动系统中相

37、同，从冷却器8或旁通单向阀9流出的油流到回油滤清器13，由此流回油箱或再循环进入捣实泵。旁通单向阀控制回油歧管的油流方向，若液压油足够冷却，液压油压力高于450kPa，则旁通单向阀打开。液压油在进入滤清器前必须通过回油滤清器。图4-3振实系统液压回路1-振实泵；2-回油冷却歧管；3-流量控制阀；4-单向阀；5-油箱；6-振实电动机；7-滤清器；8-回油冷却器；9-旁通单向阀；10-电磁阀；11-流量阀；12-溢流阀；13-回油滤清器4.4.4伺服调平液压系统伺服调平液压系统如图4-4和图4-5所示，它由辅助泵、电磁阀、升降油缸、转向油缸等组成。其主要作用是调节升降油缸的伸缩，从而保持机架平面和

38、设定标准一致。图4-4升降油缸液压系统示意图1-驱动油泵；2-伺服阀；3-双向平衡阀；4-节流截止阀；5-升降油缸图4-5转向油缸液压系统示意图1-驱动油泵；2-伺服阀；3-双向液压锁；4-转向油缸4.5主要液压元件的选择4.5.1刮板输送器液压系统设计输料液压系统为左右独立，单独驱动，液压闭式传动,驱动路线：变量泵低速大扭矩马达减速器链传动输料驱动轴刮板输送带。1）每侧输料驱动轴工作过程中所受最大扭矩： 式(4.1) =1895 Nm 式中：K系数，取0.8；M料斗中混合料的重量，取6000kg；2摩擦系数，取0.7；R链轮半径，取 0.115m（链条选用28B-1*48，链轮为Z1=12，

39、Z2=22）；F=16478N，根据标准磙子链参数可选用28B-1 型链条。2）确定输料驱动马达刮板链轮选用为：齿数Z=9，节距P=80mm，链轮直径D=234mm刮板链输料轴转速： 式(4.2)=32.5rpm输料马达转速： 式(4.3)=357.5rpm 式中：i减速机传动比，取i=6；输料马达输出扭矩： 式(4.4) = =181Nm 输料马达排量： 式(4.5) = =120ml/r式中：P常用工作压力差，取100bar；根据马达转速，扭矩，排量靠标准序列选用Danfoss公司马达为：OMTS160T型排量161.1 ml/r公称压力210bar最高压力250bar输出扭矩470N*m

40、（压差为200bar，转速600rpm时）该低速大扭矩马达满足要求。3）输料泵的选择输料马达流量： 式(4.6) =60.6L/min 发动机转速nv=2300rpm分动箱输出端转速： 式(4.7)=2300rpm输出泵排量： 式(4.8)=27.7ml/min根据马达常用压差100bar，靠标准序列，选用：A10VG28FED/31L-PPA12N00变量泵即满足要求。（两泵：切断压力150bar，先导压力25bar）4）输料能力计算刮板输送器输料能力按下式计算： 式(4.9)=983 t/h式中：hG输料高度，hs=0.4m；bG刮板宽度，bs=0.51m；p混合料密度，p=1.8 t/m

41、3vG刮板最大输送速度，vs=23.5m/min；该机的最论生产率为700t/h，Qs700t/h，满足要求。4.5.2 螺旋摊铺器驱动液压系统设计分料液压系统为左右独立，单独驱动，液压闭式传动,驱动路线：变量泵低速大扭矩马达减速器链传动分料驱动轴1）分料马达的选型每侧输料驱动轴工作过程中所受最大扭矩： 式(4.10) =1131 Nm式中:N分料功率， N=10.9 kW;n分料螺杆转速,n=92 r/min;链条选用28B-1*48，链轮为：Z1=12，Z2=13分料减速机传动比： i =30分料马达输出转速： 式(4.11)=2990 rpm分料马达输出扭矩： 式(4.12)=36.6N

42、m分料马达排量 ： 式(4.13)=22 ml/r式中：p常用工作压差，取120bar；根据马达转速，扭矩，排量靠标准序列选用力仕乐公司马达为：A2FM32型排量32 ml/r公称压力400 bar最高压力450 bar输出扭矩470 Nm（压差为200 bar，转速600 rpm时）该低速大扭矩马达满足要求。2）分料泵的选择分料马达流量： 式(4.14)= =100.8L/min 发动机转速nv=2300rpm分动箱输出端转速： =23001 =2300rpm分料泵排量： 式(4.15) =41.6 ml/r根据马达常用工作压差100bar，靠标准序列，选用A10VG45变量泵即满足要求。3

43、）分料能力计算单个螺旋分料器分料能力按下式计算： 式(4.16) =183 t/h式中:K分料叶片直径，D=0.36 m；t螺旋螺距，t=0.30 m；n分料螺杆最大转速，n=92 r/min；d分料叶片直径d=0.36 m;t刮板宽度t=0.30 m;p混合料密度p=1.8 t/m3;k1截面填充系数k1=0.67;k2混合料流动和挤压对生产率降低系数k2=0.9;实际要求每个螺杆的分料能力： 式(4.17) = =111 t/h 式中：Q1理论生产率Q1=500 t/h;L1须分料的宽度L1=4 m;L总摊扑宽度L=9 m;=1.65 满足设计要求。4.5.3 振捣器液压系统设计1）振捣马达的选型每侧输料驱动轴工作过程中所受最大扭矩： 式(4.18)=87Nm式中：N振捣功率，N=13.6kw；n振捣频率，等于偏心轴转速，n= 1500r/min；马达输出转速：