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1、挖掘機液壓油缸緩沖裝置的設計方法與分析來源:畢業(yè)論文網-www.lunwentop.com 一、引言 隨著工程機械液壓技術和市場的發(fā)展．要求挖掘機等丁程機械液壓缸活塞運動速度越來越高，其往復頻率和運動速度也越來越高，有的甚至高達每秒幾十米。為避免產生強烈撞擊和振動，保證系統(tǒng)平穩(wěn)工作，防止傳動部件損壞，提高系統(tǒng)的工作性能和壽命，必須在其運動結束前進行緩沖。 二、挖掘機液壓油缸的緩沖方法 目前，挖掘機液壓油缸緩沖的方法基本有兩種：一種是液壓缸外部控制，即在液壓缸的控制回路上，安裝節(jié)流閥或其它形
2、式的流量控制裝置進行緩沖，其結構較復雜：另一種是液壓缸內部控制．即在液壓缸內部設計緩沖裝置來實現緩沖，其結構簡單、1二作可靠、體積小、緩沖一I~ii較好，因而得到廣泛應用。本文采用的設計方法即為內部緩沖裝置三、設計方案挖掘機雙作用液壓缸緩沖裝置正常穩(wěn)定T作的主要因素是活塞桿和缸筒具有較好的同軸度。這～同軸度是通過活塞桿和缸筒分別與前后端蓋、活塞的間隙配合及各部件的形位公差來保證的，實踐中由于設計、制造、裝配、使用等因素的影響，常常使這一同軸度難以控制，這樣就使得緩沖裝置難以正常]：作，經常發(fā)生拉傷、膠合甚至損
3、壞液壓缸的情況?！ 榱吮ＷC液壓缸緩沖正常穩(wěn)定工作，研發(fā)人員設計了浮動緩沖裝置。這種雙作用液壓缸浮動緩沖裝置幾乎不受活塞桿和缸筒同軸度影響，工作可靠、壽命長、緩沖效果好．且適用于各種固定緩沖和可調緩沖：同時，還解決了傳統(tǒng)緩沖裝置造成的拉傷、膠合問題?！ ∷?、緩沖裝置結構及緩沖原理 如所示，活塞桿4頭部裝有緩沖銷2，缸體1內的底部開有與緩沖銷2配合的緩沖孔1b，缸體1上開有與緩沖孔1b相通的通油孔1a，在缸體l上設有連通緩沖孑L1b與缸體內腔的補油通道1c，在補油通道lc與緩沖孔Ib相通的端口處設有單
4、向節(jié)流閥5當活塞桿4向回縮時，活塞向左運動，單向節(jié)流閥5處于節(jié)流狀態(tài)。當活塞桿4運動到接近缸體1的底部時，通過緩沖銷2與緩沖孑L1b的配合來緩沖：當活塞桿4運動到缸底停止后再需要伸出時，由通油孔1a向緩沖孔1b供油，液壓油從緩沖孔lb給活塞桿施壓，同時，單向節(jié)流閥5打開，液壓油通過補油通道1c直接進入缸體l內向右推活塞?！ ∥?、緩沖裝置模型及特-性分析 1. 緩沖裝置模型囹2為液壓缸的可調式節(jié)流口緩沖裝置原理模型圖。在液壓缸活塞端部有直徑為d的緩沖柱塞，缸蓋上有與緩沖柱塞相配的緩沖內孔，當緩沖柱塞
5、進入緩沖內孔后，活塞與缸蓋間的油液須經節(jié)流閥排出，從而使活塞運動受阻、速度減慢，達到緩沖目的?！ ?．速度一行程特性首先分析活塞的受力和運動，設運動部件為研究的質點系，總質量為m，制動前活塞運動速度v。，活塞直徑D，緩沖柱塞直徑d，進油腔有效面積為A，，壓力P，緩沖腔有效面積為A，壓力P。另外活塞還受負載力、摩擦力、重力(f頃斜安裝時)的作用?！ 榱耸箚栴}簡化，用總負載力F表示。當緩沖柱塞由X移至x+dx位置時，質點系動能微分應等于作用于其上所有力的元功之和?！ 》治隹芍寒攛=0，即緩沖開始時，活
6、塞的運動速度最快，其速度為V。；當活塞進入緩沖腔的行程x增大，活塞的運動速度減慢，進入緩沖腔的行程越大，緩沖效果越好；當緩沖行程結束時，此值為殘余速度。理論分析表明，無論緩沖行程有多大，都不可能將活塞運行速度減到零?！ ?．壓力一緩沖行程特性緩沖腔壓力由兩部分組成：一是穩(wěn)態(tài)壓力；二是瞬態(tài)壓力。當x=0時，緩沖腔壓力值P眥最大；當合外力不變時，緩沖腔的壓力最大值與緩沖面積成反比。當X-．~時，為緩沖終止時緩沖腔的壓力，其值等于穩(wěn)態(tài)壓力。 4．最小緩沖容量分析由上述分析可知，緩沖行程越大。緩沖效果越好。
7、但在實際生產中，緩沖行程不可能無限大。而受緩沖柱塞長度限定(見圖2)，一般取緩沖行程：l=(0．14—0．17)O緩沖腔面積AH越大，緩沖效果越好。實際生產中的緩沖腔面積由緩沖柱塞直徑d決定．一般選取d=(O．3～0．7)0，則緩沖面積AH=(0．09—0．5)pD2／4。合理選擇lAH的取值可得最佳的緩沖效果?！ 嶋H應用中，可以根據不同工況下的質量、運動速度及初定的最終緩沖壓力，求出最小緩沖容量q，然后根據液壓缸的結構確定AH、l，在滿足AH和l的限定范圍內達到最佳的緩沖效果 六、結束語 本文
8、所采用的挖掘機液壓油缸緩沖裝置的設計方法其優(yōu)點主要表現在以下幾個方面：一是端蓋緩沖孑L內的導向套，具有良好的耐磨性，提高了端蓋和緩沖套的壽命；二是緩沖套外圓和端蓋緩沖孔內孔配合間隙很小，緩沖效果好；三是該裝置結構簡單，大大降低了加工難度。緩沖液壓缸，是具有緩沖功能的液壓缸，是一種公開的置于挖掘機的液壓缸中的液壓缸緩沖裝置，該液壓缸緩沖裝置阻止活塞與端凸緣碰撞并吸收碰撞產生的沖擊。由于設置該緩沖裝置，
