整體平衡式臂式斗輪堆取料機(jī)液壓俯仰驅(qū)動功率計算

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1、整體平衡式臂式斗輪堆取料機(jī)液壓俯仰驅(qū)動功率計算張亮陳永接任志剛1北方重工集團(tuán)有限公司沈陽1100412山東省生建重工有限責(zé)任公司淄博255129摘要：介紹了整體平衡式臂式斗輪堆取料機(jī)結(jié)構(gòu)形式，分析了俯仰機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，詳述了液壓俯仰機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)的確定。關(guān)鍵詞：臂式斗輪堆取料機(jī)；整體平衡式；俯仰機(jī)構(gòu)；運(yùn)動特性；液壓缸；電動機(jī)；功率；計算中圖分類號：U653．928．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—0785(2014)04—0026—04Abstract：Thepaperintroducesthestructuraltypeofoverall-balancedaria—typebuc

2、ket—wheelstackerandreclaimer，analyzesthemotioncharacteristicsoftheluffingmechanism，anddescribesdeterminationofmajorparametersofthelufingmechanism．Keywords：a瑚·typebucket-wheelstackerandreclaimer；overall—balanced；lufingmechanism；motioncharacteris-tic；hydrauliccylinder；motor；power；calculation0引言臂式斗輪

3、堆取料機(jī)(以下簡稱斗輪機(jī))屬于大型、連續(xù)、高效的散料裝卸機(jī)械，廣泛應(yīng)用于大型散貨碼頭、鋼鐵、水泥、火力發(fā)電和礦山等企業(yè)的散料輸送系統(tǒng)中，是散料輸送系統(tǒng)的核心。隨著液壓傳動和控制技術(shù)的不斷成熟，主機(jī)俯仰1．斗輪臂2．液壓缸3．俯仰主鉸點(diǎn)4．平衡重機(jī)構(gòu)已由原來的鋼絲繩卷揚(yáng)驅(qū)動形式逐漸發(fā)展到圖1整體液壓平衡式斗輪機(jī)示意圖由液壓驅(qū)動形式實(shí)現(xiàn)。液壓系統(tǒng)有動作靈活、控制簡單、起停平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)小巧、組裝方便、可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)，所以液壓驅(qū)動形式得到了廣泛的應(yīng)用。2俯仰機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性分析斗輪機(jī)按平衡形式分為活動平衡式、固定平從整體液壓平衡式斗輪機(jī)俯仰機(jī)構(gòu)運(yùn)動原理衡式和整體平衡式，其中整體平衡式泛指整體液分析，此

4、機(jī)構(gòu)可簡化為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，而液壓缸壓平衡式。俯仰機(jī)構(gòu)為整體液壓平衡式結(jié)構(gòu)形式符合對中式擺動液壓缸運(yùn)動原理，位置參數(shù)及運(yùn)的斗輪機(jī)，俯仰動作具有獨(dú)特的運(yùn)動特性，根據(jù)動參數(shù)計算見圖2及表1。其運(yùn)動特性對液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)可靠的計算十分必要。本文提出了整體液壓平衡式3液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的確定斗輪機(jī)液壓俯仰驅(qū)動功率的計算方法，其他形式3．1液壓缸活塞速度的確定的斗輪機(jī)可參照此方法進(jìn)行。在不影響斗輪機(jī)自身工作效率的情況下，在1整體液壓平衡式結(jié)構(gòu)簡介實(shí)際設(shè)計中，常限制斗輪機(jī)構(gòu)中心在俯仰時的最高線速度，一般為4～6m／rain。斗輪臂長的斗輪整體液壓平衡式結(jié)構(gòu)，即斗輪臂和平衡重圍機(jī)設(shè)備可取高

5、值，通常設(shè)定斗輪機(jī)構(gòu)中心俯仰時繞同一個軸心(俯仰主鉸點(diǎn))擺動，以達(dá)到整體最高線速度為5m／min。的平衡，如圖1。一26—《起重運(yùn)輸機(jī)械》2014(4)由圖2可知，當(dāng)斗輪臂由下極限位置到上極限位置，傳動角(≤9O。)是逐漸減小的，所以cos-g是增函數(shù)，siny是減函數(shù)。也就是說斗輪機(jī)構(gòu)在下俯至下極限位置時有最小值，在上仰至上極限位置時有最大值，即=5m／min。此時傳動角y可由表1中公式計算得出，也可由CAD繪圖直接測量得出，這樣根據(jù)式(1)液壓缸活塞、的速度也就確定了。3．2液壓缸主參數(shù)的確定就目前液壓技術(shù)和液壓元器件材質(zhì)情況，綜1．斗輪臂上極限位置2．斗輪臂水平位置3．斗輪臂下極限

6、合考慮質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一般認(rèn)為選取35MPa左位置4．斗輪機(jī)構(gòu)外徑5．液壓缸下鉸點(diǎn)6．俯仰主鉸點(diǎn)右的公稱壓力最經(jīng)濟(jì)，但條件允許時，通常還是7．回轉(zhuǎn)中心線8．液壓缸上鉸點(diǎn)應(yīng)該選用較低的工作壓力。液壓機(jī)、大中型工程圖2俯仰機(jī)構(gòu)簡化為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械執(zhí)行元件工作壓力一般為20～32MPa。過高的工作壓力會使系統(tǒng)起停沖擊根據(jù)表1對中式擺動液壓缸計算公式可導(dǎo)出過大、內(nèi)泄漏量大，系統(tǒng)發(fā)熱和溫升嚴(yán)重，噪聲加大，維護(hù)困難。斗輪機(jī)俯仰機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)從經(jīng)(1)濟(jì)性、實(shí)用性、可行性等方面考慮通常選取16MPa，少數(shù)選擇25MPa的公稱壓力等級。表1對中式擺動液壓缸計算公式1+O-。-p1+一A2p

7、??”1—2’一2從初始和終止位置1+一A動l和2?！币?搖A=L／L1，P1=L1／d，=r／d，Pf：Li／d2桿P2=L2／d=Apl，A=L／L1位置參數(shù)工作擺角l22一I見圖液壓缸行程SSl2=L2一．：々給定P和O-?P+O-1·一(p+or一1)?一2p’“‘2p·傳動角y一COSq~．1給定和O-‘“s一‘√＼(sm(p)+運(yùn)動搖桿角速度tO1V2／r·siny，l1·LR參數(shù)液壓缸角速度tOtO2I)2／LI·ta