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1、整體平衡式臂式斗輪堆取料機液壓俯仰驅動功率計算張亮陳永接任志剛1北方重工集團有限公司沈陽1100412山東省生建重工有限責任公司淄博255129摘要：介紹了整體平衡式臂式斗輪堆取料機結構形式，分析了俯仰機構的運動特性，詳述了液壓俯仰機構主要技術參數(shù)的確定。關鍵詞：臂式斗輪堆取料機；整體平衡式；俯仰機構；運動特性；液壓缸；電動機；功率；計算中圖分類號：U653．928．5文獻標識碼：A文章編號：1001—0785(2014)04—0026—04Abstract：Thepaperintroducesthestructuraltypeofoverall-ba
2、lancedaria—typebucket—wheelstackerandreclaimer，analyzesthemotioncharacteristicsoftheluffingmechanism，anddescribesdeterminationofmajorparametersofthelufingmechanism．Keywords：a瑚·typebucket-wheelstackerandreclaimer；overall—balanced；lufingmechanism；motioncharacteris-tic；hydrauliccyl
3、inder；motor；power；calculation0引言臂式斗輪堆取料機(以下簡稱斗輪機)屬于大型、連續(xù)、高效的散料裝卸機械，廣泛應用于大型散貨碼頭、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的不斷成熟，主機俯仰1．斗輪臂2．液壓缸3．俯仰主鉸點4．平衡重機構已由原來的鋼絲繩卷揚驅動形式逐漸發(fā)展到圖1整體液壓平衡式斗輪機示意圖由液壓驅動形式實現(xiàn)。液壓系統(tǒng)有動作靈活、控制簡單、起停平穩(wěn)、結構小巧、組裝方便、可靠耐用等優(yōu)點，所以液壓驅動形式得到了廣泛的應用。2俯仰機構運動特性分析斗輪機按平衡形式分
4、為活動平衡式、固定平從整體液壓平衡式斗輪機俯仰機構運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，此機構可簡化為擺動導桿機構，而液壓缸壓平衡式。俯仰機構為整體液壓平衡式結構形式符合對中式擺動液壓缸運動原理，位置參數(shù)及運的斗輪機，俯仰動作具有獨特的運動特性，根據(jù)動參數(shù)計算見圖2及表1。其運動特性對液壓系統(tǒng)主要技術參數(shù)進行精準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)主要技術參數(shù)的確定斗輪機液壓俯仰驅動功率的計算方法，其他形式3．1液壓缸活塞速度的確定的斗輪機可參照此方法進行。在不影響斗輪機自身工作效率的情況下，在1整體液壓平衡式結構簡
5、介實際設計中，常限制斗輪機構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構，即斗輪臂和平衡重圍機設備可取高值，通常設定斗輪機構中心俯仰時繞同一個軸心(俯仰主鉸點)擺動，以達到整體最高線速度為5m／min。的平衡，如圖1。一26—《起重運輸機械》2014(4)由圖2可知，當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)。也就是說斗輪機構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
6、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和液壓元器件材質情況，綜1．斗輪臂上極限位置2．斗輪臂水平位置3．斗輪臂下極限合考慮質量和經(jīng)濟指標，一般認為選取35MPa左位置4．斗輪機構外徑5．液壓缸下鉸點6．俯仰主鉸點右的公稱壓力最經(jīng)濟，但條件允許時，通常還是7．回轉中心線8．液壓缸上鉸點應該選用較低的工作壓力。液壓機、大中型工程圖2俯仰機構簡化為擺動導桿機構機械、起重運輸機械執(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出過大、內泄漏
7、量大，系統(tǒng)發(fā)熱和溫升嚴重，噪聲加大，維護困難。斗輪機俯仰機構液壓系統(tǒng)從經(jīng)(1)濟性、實用性、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??”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)+
8、運動搖桿角速度tO1V2／r·siny，l1·LR參數(shù)液壓缸角速度tOtO2I)2／LI·ta
