铣刨转子试验台液压驱动系统设计

陈勇

摘 要：根据铣刨机铣削力与铣削功率的计算，进行铣刨转子试验台的工况分析、液压系统设计计算，对液压系统的主要参数进行确定。

关键词：工况分析 铣削功率 主要参数

中图分类号：U415.51 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-135-02

1 引言

随着国内施工技术和铣刨机行业的迅速发展，我们需要进行大量铣刨过程分析、铣刨功率、作业阻力计算及作业参数匹配方面的试验，这就离不开相应的铣刨试验系统，即铣刨试验台。通过调研发现目前国内建立的关于铣刨转子的试验台，在功能和用途上都有很大的局限性，无法满足试验的要求。铣刨转子试验台液压驱动系统是试验台设计的重要组成部分。

2 铣刨试验台的主要参数

铣刨转子铣削圆直径分别为600mm、800mm；

铣刨转子宽度为300mm，刀间距为12、15mm；

铣削线速度5～16m/s，对铣削圆直径为600mm的转子，最大铣削深度为200mm，转子转速范围为159r/min～510r/min；直径为800mm的铣削转子，最大铣削深度为300mm，转子转速范围为120r/min～382r/min；

动力源为Y280M-2型三相异步电机，其额定功率为90kW，额定转速为2970r/min。

3 铣刨转子液压驱动系统设计

3.1 液压系统工况分析

3.1.1 进距S的确定

刀具的水平进距S为转子同一切削位置上相继切削的刀具轨迹1与2之间的水平距离，亦即转子在转过同一刀排上向邻刀具之间夹角的时间内转子轴线前进的水平距离。当转子上每排Z把刀时，进距为：

由以上计算可知，铣刨转子需在120r/min时提供最大扭矩为3891.6N·m，在最高转速510r/min时提供936.3N·m扭矩。

液压马达工作时的负载随着路面结构层的变化而变化，因此液压马达的负载具有一定的波动性，马达的转速变化范围比较大，而且要求马达转速的刚度比较大，即液压马达的流量是随着负载的变化而进行调节，但输出的转矩要求稳定。由经验可知，可以采用变量泵—变量马达的组合方式。从这种回路的转矩特性方程可以看出，液压马达的输出转矩与变量泵的调节参数无关，而仅与△pm有关。若△pm =常数（即负荷一定），则液压马达在不同转速下，均能使输出转矩恒定，故称这种回路的调速方式为恒转矩调节。

考虑转速较高的摆线马达的性能参数，铣刨转子试验时可满足速度要求，而无法满足扭矩要求。铣刨转子采用减速方案，减速部分是两档减速，减速比分别为1.4和6.2，扭矩可以满足3.2 确定液压系统参数

压力和流量是液压系统最主要的两个参数。根据这两个参数来计算和选择液压元件、辅助件和原动机的规格型号。

3.2.1 初选系系统压力

初选系统压力选定的是否合理，直接关系到整个系统压力统设计的合理性。根据工程机械常用的系统压力，初选系统工作压力为25MPa。

3.2.2 计算液压马达排量和最大流量

由转速和功率的计算值，与选择的三相异步电动机Y280M-2：额定功率90kW，额定转速2970r/min相符。

4 结论

按照选定上述选定液压泵、液压马达的技术参数进行验算，能够达到铣刨转子试验台各项试验要求的性能参数，系统温升也可以得到很好地控制。

参考文献：

[1] 肖宝山.铣刨机铣削力及铣削功率的计算[J].工程机械，2007（08）.

[2] 周长城，袁光明，刘军营，等.液压与液力传动[M].北京：北京大学出版社，2010.

[3] 王健.ZDY760全液压钻机液压系统设计[J].地质装备，2009（03）.

[4] 李永堂，雷步芳，高雨茁，等.液压系统建模与仿真[M].北京：冶金工业出版社，2003.