510t内燃平衡重式叉车.ppt
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1、1,5-10t内燃平衡重式叉车构造及基本原理,安徽合力股份有限公司工程车辆研究所2009年12月,2,5-10t内燃平衡重式叉车的主要部件,叉车分类,动力系统,传动系统,转向系统和转向桥,制动系统,内容提纲,驱动桥,液压系统,起重系统,3,1、叉车按动力型式可分内燃和电动叉车两大类;2、按叉车结构类型和保持稳定性的方法可分为,平衡重式叉车、前移式叉车、插腿式叉车和侧面叉车等;3、按叉车的传动方式,可分为机械传动式和液力传动式;4、平衡重式叉车的货叉和货物始终位于叉车的前方,必须在叉车的尾部装设平衡重来平衡货物重力产生的力矩,以保持叉车的纵向稳定性。,一、叉车分类,4,二、5-10t内燃平衡重式
2、叉车的主要部件,5,三、动力系统,1、发动机基本构造(柴油发动机)2、发动机工作过程(柴油发动机)3、叉车用发动机的基本特点4、目前合力5-10t叉车搭载发动机的类型5、合力叉车动力系统部件,6,1、发动机基本构造,三、动力系统,机体组曲柄连杆机构配气机构燃油供给系冷却系润滑系起动系,7,(1)组成:1汽缸盖;2汽缸垫;3汽缸体;,三、动力系统,1.1 机体组,(2)功用:作为发动机其他部件的装配基体,而且本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系及润滑系的组成部分。(3)特点:组成燃烧室、承受高、温高压。,1、发动机基本构造,8,(1)组成:活塞连杆组:活塞、活塞环、活
3、塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆盖等;曲轴飞轮组:曲轴、飞轮及其他附件等。,三、动力系统,1.2 曲柄连杆机构,(2)功用:把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩。(3)特点:高温、高压、高速和化学腐蚀。,1、发动机基本构造,9,(1)组成:气门:气门、气门导管、气门座及气门弹簧等;气门传动组:凸轮轴正时齿轮、挺柱及其导管等。,三、动力系统,1.3 配气机构,(2)功用:按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜空气得以及时进入气缸,废气得以及时排出。,1-曲轴,2-活塞,3-推杆,4-进气门或排气门,5-摇臂,6-挺柱,7-凸轮轴,8-凸轮,1
4、、发动机基本构造,10,(1)组成:1-燃油箱,2-柴油粗滤器,3-输油泵,4-调速器,5-喷油泵,6-柴油精滤器,7-油管,8-高压油管,9-喷油器,三、动力系统,1.4 燃料供给系,(2)功用:根据发动机的工况要求,提供一定数量的新鲜空气和燃油,在压缩行程接近终了时,及时将燃油喷入气缸,从而压燃膨胀做功。,1、发动机基本构造,11,(1)组成:散热器、风扇、水泵、节温器、水温表、水套、分水管、放水阀。,三、动力系统,1.5 冷却系,1、发动机基本构造,12,(2)功用:使工作中的发动机得到适当的冷却,从而保证其在最适宜的温度范围内工作(8090)。(3)冷却强度调节:改变通过散热器的冷却水
5、流量。当发动机在正常热状态情况下(80),冷却水全部流经散热器。当发动机在正常热状态情况下(70),冷却水不流经散热器。当发动机在正常热状态情况下(7080),冷却水部分流经散热器。,三、动力系统,1.5 冷却系,大循环路线,小循环路线,1、发动机基本构造,13,(1)组成:1-旁通阀,2-机油泵,3-集滤器,4-油底壳,5-放油塞,6-安全阀,7-机油滤清器,8-主油道,9-分油道,10-曲轴,11-中间轴,12-限压阀,13-凸轮轴。(2)功用:减摩、冷却、去屑、密封。,三、动力系统,1.6 润滑系,桑塔纳发动机润滑系,1、发动机基本构造,14,(1)组成:蓄电池、预热系统(某些发动机)、
6、启动开关、启动电路和起动机等。(2)功用:保证发动机达到稳定运转的最低转速,使发动机顺利起动。,三、动力系统,1.7 起动系,1、发动机基本构造,15,四冲程柴油机(除进气、着火方式等以外,四冲程柴油机工作原理和汽油机基本相同),活塞在一个工作循环过程中,从上止点到下止点,再从下止点到上止点,往复运动两次,同时完成进气、压缩、作功和排气四个工作过程。,三、动力系统,2、发动机工作过程,进气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,16,进气门开启,排气门关闭。活塞从上止点向下止点移动。吸入新鲜空气(可燃气体)。进气行程终了时气缸内气体压力为0.0750.09MPa,温度为370400K。,三、动力系
7、统,2.1 进气行程,2、发动机工作过程,17,进、排气门关闭,活塞从下止点向上止点移动。压缩行程终了时气缸内气体压力为0.61.2MPa,温度为600700K。,三、动力系统,2.2 压缩行程,2、发动机工作过程,18,作功行程时高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点运动到下止点。迅速燃烧的混合气在上止点稍后,压力上升到5.09.0MPa,温度上升到20002800K。活塞到达下止点时,缸内压力降到0.20.5MPa,温度下降到12001500K。,三、动力系统,2.3 作功行程,2、发动机工作过程,19,排气行程时曲轴带动活塞从下止点运动到上止点。活塞到达上止点时,未排净的废气压力仍有0.10
8、.12MPa,温度有700900K。,三、动力系统,2.4 排气行程,2、发动机工作过程,20,三、动力系统,3、叉车用发动机基本特点,转速要求,外特性曲线,低速大扭矩,调速率较小,怠速扭矩要求,附件符合叉车结构要求,转向不熄火,最好能满载起升,怠速前进一档车速要求等,叉车发动机要求转速相对低,油门和熄火操作、发电机、悬置、油底壳、风扇高度、进排气口的朝向等。,21,三、动力系统,4、目前合力5-10t叉车搭载发动机的类型,22,5.1 进气系统5.2 排气系统5.3 冷却系统5.4 有关叉车动力系统部分试验验证,三、动力系统,5、合力叉车动力系统部件,23,组成:进气口、空滤器和进气管路等。
9、进气系统管路应使气流阻力低,进气温升小。空滤器:过滤效率高;寿命长;气流阻力低。注意:进气口不要水冲,保持进气管内清洁,三、动力系统,5.1 进气系统,5、合力叉车动力系统部件,24,组成:前排气管、消声器、排气尾管等。要求:1)消声2)排气背压 3)不要因自身重量、惯量及部件间的相对运动或因热膨胀产生的尺寸变化而对排气歧管或涡轮增压器施加过大应力4)避免排气管高温对电子元件,燃油管,进气,冷却系统周边环境和操作者等产生不良影响5)不能进水。,三、动力系统,5.2 排气系统,5、合力叉车动力系统部件,25,消声器:1)抗性消声器:良好的低、中频消声性能;2)阻性消声器:能在较宽的中、高频范围内
10、消声;3)阻抗复合消声器:在一个很宽的低、中和高频率范围内都具有良好的消声效果。,三、动力系统,5.2 排气系统,5、合力叉车动力系统部件,26,三、动力系统,5.3 冷却系统,5、合力叉车动力系统部件,1-散热器 2-风罩 3-风扇 4-下水管 5-水泵 6-节温器 7-散热器盖 8-上水管 9-传动油管 10-副水箱,27,三、动力系统,5.4 有关叉车动力系统部分试验验证,5、合力叉车动力系统部件,进气阻力,排气阻力,燃油阻力,热平衡,插入损失,声强分析,28,功用:根据叉车在不同行驶工况下的要求,改变发动机的扭矩和转速,使叉车具有合适的牵引力和速度,并尽可能使发动机在最有利的工况范围内
11、工作;使车辆能后退行驶;可切断内燃机至驱动车轮的动力传递,以便于内燃机无载起动,便于车辆短暂停歇时使内燃机不熄火而怠速运转。型式:机械式变速箱、液力式变速箱,四、传动系统,1、概述,29,2.1 概述2.2 液力变速箱结构2.3 液力变矩器2.4 供油泵2.5 液力离合器2.6 控制阀和微动阀2.7 变速箱油路系统,四、传动系统,2、液力变速箱,30,四、传动系统,2.1 概述,2、液力变速箱,该液力变速箱由变矩器和动力换档变速器构成,具有下列特点:(1)装有微动阀,改善了微动性能,因此,当叉车起动或在任何转速下运行时,都保持微动性能。(2)液力离合器的摩擦片是由7块钢片和7块经过特殊处理的纸
12、质摩擦片组成,因而确保它具有较好的耐久性。(3)所采用的变矩器带有单向离合器,因此,提高了传动效。(4)在变矩器油路中,装有滤油器,提高了油的清洁度即延长变矩器使用寿命。,31,四、传动系统,2.2 液力变速箱结构,2、液力变速箱,动力传递路线:飞轮弹性板泵轮涡轮输入轴离合器鼓钢制隔片摩擦片前进或后退档齿轮输出轴,32,四、传动系统,2.3 液力变矩器,2、液力变速箱,(1)功用保证车辆起步平稳;减少传动系统的动载荷和消除传动系的扭振;在车辆行驶至最低车速或突遇阻力来不及换档时,不会导致发动机熄火;在一定范围内和有负荷条件下无级变化转速和扭矩。,33,四、传动系统,2.3 液力变矩器,2、液力
13、变速箱,1-发动机曲轴 2-变矩器壳 3-涡轮 4-泵轮 5-导轮 6-固定套筒 7-输出轴,(2)结构液力变矩器的主要组成元件为泵轮、涡轮与导轮。泵轮由发动机驱动;涡轮与变速器输入轴相连,导轮则通过单向离合器安装在壳体上。工作液在各工作轮组成的闭合循环道内流动,通过动能的变化来传递扭矩。,34,四、传动系统,2.3 液力变矩器,2、液力变速箱,35,四、传动系统,2.3 液力变矩器,2、液力变速箱,(3)工作原理变矩器泵轮由弹性板带动,并与飞轮连接,当发动机转动的同时,泵轮也开始转动,由于离心力的作用,泵轮内的液体沿着泵轮的叶栅喷出(此时机械能转变为液体动能),并流入涡轮的叶片,将力矩传递到
14、输出轴,液体离开涡轮的方向在导轮的作用下发生变化,使它以最佳的角度流入泵轮,同时,产生一个反作用力矩,从而增矩。当涡轮转速增加并接近输入转速时,液流的角度变化减少,输出轴上的扭矩随着减少,最后液流开始以反方向流入导轮叶栅,使上述反作用力矩反向作用,在此情况下,输出轴上的力矩小于输入轴上力矩,为了防止这种情况发生,导轮内就装配了一支单向离合器,当上述反作用力矩以反方向作用时,导轮就自由转动,在此情况下,输入力矩等于输出力矩。,36,四、传动系统,2.4 供油泵,2、液力变速箱,(1)组成主动齿轮、被动齿轮、壳体及盖组成。(2)功用:利用泵轮轴带动一对内啮合齿轮的齿轮泵,液力控制变速箱换档、变矩器
15、进油、冷却的动力源空档齿轮及油泵驱动齿轮进行驱动,供油泵将变速箱下部的油供给变速箱的各个部分。,37,四、传动系统,2.5 液力离合器,2、液力变速箱,(1)组成:摩擦片、隔片、液控单向阀、活塞、弹簧、档位齿轮、离合器壳体等。,38,四、传动系统,2.5 液力离合器,2、液力变速箱,(2)功用 a)保证车辆换档平稳;b)减少换档过程系统的动载荷;c)由于采用多片式,可以传递较大的扭矩,而外形尺寸(直径)较小;d)由于采用连续的油冷却,减少了摩擦片过热和磨损,延长了使用寿命;e)可以采用远程液压操控。(3)液控单向阀的作用是:当离合器分离时,迅速开启球阀,油缸内油液迅速从阀孔排出,活塞在分离弹簧
16、力作用下迅速移动返回,从而减少了摩擦片的发热与磨损。,39,四、传动系统,2.6 控制阀和微动阀,2、液力变速箱,(1)组成:5-10t液力变速箱控制阀由微动阀、调节阀和操纵滑阀组成,定压阀单独装在变矩器壳体内。,(2)定压阀一是保证液力离合器的油压在一定的工作范围,保证有足够的磨擦力矩,二是把一部分油分送到液流阀输给变矩器。调节阀,它位于微动阀和操纵滑阀之间,当操纵滑阀全开时,此阀就工作,以减少液力离合器接合时的冲击。,40,四、传动系统,2.6 控制阀和微动阀,2、液力变速箱,(3)微动阀:叉车在装卸作业时,需要准确地将货叉摆放在货物下方,而且车辆不能磕碰货物,同时再将装卸地货物摆放在规定
17、的场所,这都需要叉车能够缓慢准确地接近货物或规定地场所,因此,当踩下微动踏板时,微动阀就将流入液力离合器的油流卸荷一部分,短时间降低了离合器的油压,摩擦片处于半接合状态,产生打滑,从而叉车能够缓慢地移动,以达到准确控制叉车行驶地目的。实际上,微动阀地作用与机械变速箱干式离合器地作用类似。,41,四、传动系统,2.7 变速箱油路系统(一),2、液力变速箱,当发动机起动后,供油泵就随着工作,它通过滤油器从变速箱壳底吸油。从供油泵出来的传动油在变矩器壳内分为两路:一路用于变矩器;另一路用于变速箱。变速箱内离合器用的油压由其调压阀调到1.2-1.5MPa,用于变矩器的油压由变矩器调节阀调到0.5-0.
18、7MPa,随后压力油才到达变矩器叶栅,压力油经油冷却器冷却后就润滑离合器组,然后通过滤油器返回油池,如此循环着。当换档阀杆处于中间位置时(空档),从换档滑阀到离合器的油路关闭,此时,液体全流到变矩器内。,42,四、传动系统,2.7 变速箱油路系统(二),2、液力变速箱,当换档阀杆处于前进或后退位置时,由于调压阀的作用,油进入蓄压器,因此,在离合器开始作用到完全压合到一起期间油压逐渐增高。当蓄压器内充满了压力油,油压剧烈地增高,使液力离合器达到完全的啮合,当前进档或后退档离合器工作时,另一种离合器(后退或前进)处于分离状态,从油冷却器来的油润滑它以防各片之间粘连,并起到冷却作用。当踩下微动踏板时
19、,微动阀起作用,离合器内大部分油通过微动阀被抽出回到变速箱壳底,油路与空档情况相同。,43,五、驱动桥,1、驱动桥组成,驱动桥由主减速器、差速器,半轴,轮边减速器和行车制动器等组成。驱动桥与车架前部扇形板用螺栓联结,而门架则安装到驱动桥壳上。,44,五、驱动桥,2、驱动桥的功用,将传动轴传来的发动机扭矩传递给驱动车轮,实现降速增矩;转向时,使左、右轮差速(差速器);改变传动方向(主减速器)。,3、差速器的动力传输路径,主动螺旋伞齿轮齿圈十字轴行星齿轮半轴齿轮半轴,45,五、驱动桥,4、轮边器的动力传输路径,当太阳齿轮旋转时(即半轴转动),转动就传递给行星齿轮和内齿圈。但是,由于内齿圈是固定到驱
20、动桥壳两端上,因此,行星齿轮就围绕太阳齿轮旋转,同时还自转。行星齿轮装在行星齿轮支架上,而该支架又与轮毂相联结,轮辋也与轮毂联在一起,这样,半轴的动力使车轮产生转动。,46,六、转向系统和转向桥,叉车主要用于货场仓库的装卸和短途运输,工作场地较小,转向频繁,经常需要原地转向。因此,叉车对转向的要求比其他车辆更高,转向要求轻快灵活,机动性能好。1、转向系统和转向桥结构 2、转向桥 3、全液压转向器 4、转向原理和优化 5、和转向相关的技术参数,47,六、转向系统和转向桥,1、转向系统和转向桥结构,叉车转向系统是指由驾驶员操纵的、用来使车轮偏转的一整套机构。包括:1)转向操纵机构:(包括方向盘、转
21、向轴、转向管柱、方向盘锁紧调整机构)用来传递并放大驾驶员作用在方向盘上的转矩,将其转动改变为转向杆系的摆动;2)转向杆系:使内、外转向轮有不同的偏转角,以满足转向规律要求的转向机构;3)转向支承装置:(包括转向节、主销和转向桥体)用以支承转向车轮,并限定车轮在转向时绕主销偏转。4)对于全液压转向系统,还包括液压管路。,48,六、转向系统和转向桥,2、转向桥,5-10t叉车全部采用横置式转向油缸,中央前后由两支承轴通过衬套支承在转向桥座上,后者分别固定在车架,两支承轴左右可摆动一定角度。,1-转向桥体 2-连杆 3-转向油缸 4-转向节 5-转向轮,49,六、转向系统和转向桥,2、转向桥,1-活
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