关于160吨轮胎式提梁机液压系统分析与改进研究

摘 要：160吨轮胎式提梁机是重要的工程机械，在运行过程中，主要通过液压系统来完成驱动，但是在该机械的运行中，耗能相对较高，同时具有较高的排量，不符合工程机械的发展原则，因此，需要对其液压系统进行分析和改进。本文主要探究160吨轮胎式提梁机液压系统的分析和改进，通过探究液压系统的工作原理以及负载敏感系统，提出了阀后补偿的原理，取得了较好的实用效果。

关键词：160吨轮胎式提梁机；液压系统；负载敏感系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.010

0 前言

在160吨轮胎式提梁机的使用中，其主要负责起吊、运输以及装车等工作，在运行的过程中，主要是通过液压系统来完成驱动，但是在该液压系统的设计中，由于其具有较大的排量，同时机器的耗能相对较高，导致机器的整体运行受到较大的影响[1]。

1 液压系统工作原理

在本次研究中，研究的160吨轮胎式提梁机的型号为MDEL160型轮胎式提梁机，其系统采用对称布置的方式，在设计过程中，具有液压马达、转向油缸、支腿油缸以及开始变量泵[2]。在液压系统运行的过程中，泵的流量需要保证马达和油缸的同时工作，根据系统的转向以及行走速度，可以确定单向的马达需要流量为74.8L/min，在系统的排量确定中，根据公式1可以进行计算，如下所示。

在公式1中，V是变量泵的排量，Qm是马达的总流量，Qc是油缸的总流量，n是转速，η属于容积效率。通过该公式的计算，可以确定负载敏感泵，V1=125.2ml/r，通过计算可以选择丹弗斯ER-130负载敏感泵。

2 负载敏感系统

负载敏感系统是指将系统负载需要的流量以及压力与泵源匹配起来，以此来提升系统的效率。在负载敏感系统中，通常由负载敏感泵以及多回路阀组成，通过负载敏感内置阀，可以对小负载的压力进行补偿，以此来满足系统的运行要求，其主要分为阀前补偿和阀后补偿两种方式，其具体表现如下所示：

（1）阀前补偿。在液压系统的压力补偿古城偶尔还能够中，将补偿阀设置在主闸的前端，称之为阀前补偿。如图1所示。在图1中，1为负载敏感泵，2为变量机构，3为压力补偿阀，4为负载敏感多路阀，5为梭阀，6为负载液压缸。在阀前补偿系统中，弹簧压力可以设置为P1和P2，通常两个数值相等，多路阀主阀前侧的压力设置为Pm1和Pm2，则通过计算可以发现，主阀前后的压差通常为Pm1-P1以及Pm2-P2，在系统的分析中，假设P2大于P1，则可以确定其流量特性。Q1=K1A1△Pm1；Q2=K2A2△Pm2；在上述公式中，K1和K2属于节流系数，A1和A2属于节流口面积，△P1属于压差，m属于指数，通常范围为0.5-1，为了计算，取m=0.5。

通过上述的计算公式可以看出，在液压系统中，流量与压差呈现正比例趋势，在系统流量不饱和时，主阀会产生一定的压差，多路阀流量与主阀呈现正比。在提梁机行走的过程中要注意，需要保证马达压力高于转向压力，否则在机器运行的过程中，会对设备的结构以及T型梁产生较大的冲击，不利于设备的保护。

（2）阀后补偿。在液压系统的运行中，不仅存在阀前补偿方式，同样存在阀后补偿方式，其是指将压力补偿阀设置在主阀后侧，如图2所示。在图中，1为负载敏感泵，2为变量机构，3为负载敏感多路阀，4为压力补偿阀，5为梭阀，6为负载液压缸。在阀后补偿系统中，通过梭阀提取负载压力，以此来满足系统的运行要求，在阀后补偿系统中，假设P2>P1，则可以确定其流量公式如阀前补偿。

通过该计算公式可以发现，流量与压差存在明显的关联，当系统的流量趋于饱和的情况下，液压泵的补偿阀产生的压力无法达到系统的运行要求，会对系统的运行产生一定的影响，同时在系统的运行中，压力补偿阀产生的压力不便，而系统的压差将呈现不断降低的趋势，在此情况下，阀后补偿系统可以降低各个执行结构的功能，不会出现超出负载的状况，从而可以保障系统的最佳运行效率。

3 系统改进效果分析

在本次研究中，选择的160吨轮胎式提梁机的型号为MDEL160型轮胎式提梁机，其适用于T型梁的起吊和运输等操作，在运行的过程中，马达需求的力量为74.8L/min，转向油缸需要的流量为100L/min，在系统的运行过程中，如果流量处于不饱和的状态，则需要对流量进行分配，在设计过程中，可以选择ER-100变量泵，其排量为100ml/r，根据计算可以发现，通过该泵的使用，可以提供140L/min的流量，通过该系统运行模式，可以保证提梁机的运行更加稳定，并且可以降低系统的整体耗能以及成本，具有较高的改进效果。

4 结语

在160吨轮胎式提梁机的运用过程中，通过阀前补偿的负载回路控制转化成为阀后补偿，可以降低机器的排量，同时可以降低提梁机的整体功耗。在该机器的运行中，常规的运行模式由于高耗能，导致其已经难以满足机械的整体运行需求，因此，希望通过本文的分析，可以为160吨轮胎式提梁机的液压系统分析与改进提供一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]李褚.基于提梁机液压系统故障的分析与排除方法研究[J].山东工业技术，2017（01）：28-30.

作者简介：张司博（1988-），男，辽宁黑山人，本科，助理工程师，主要研究方向：機电。