集裝箱正面吊運機負載傳感液壓系統(tǒng)分析與應(yīng)用

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1、集裝箱正面吊運機負載傳感液壓系統(tǒng)分析與應(yīng)用楊立文交通運輸部水運科學研究院北京100088摘要：負載傳感系統(tǒng)是應(yīng)用在集裝箱正面吊運機上的一項先進技術(shù)，介紹了該系統(tǒng)的控制原理、類型、特點及應(yīng)用實例，為同類工程機械設(shè)計應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞：負載傳感；LUDV系統(tǒng)；節(jié)能；吊運機中圖分類號：TH213文獻標識碼：A文章編號：1001—0785(2012)07—0092—04Abstract：Loadsensingsystemisanadvancedtechnologyinthecontainerreachstacker．Thepaperintrodu

2、cesthecontrolprinciple，type，feature，andapplicationofthissystem，providingreferenceforapplicationofthetechnologyinsimilarengineeringmachinery．Keywords：loadsensing；LUDVsystem；energy—saving；reachstacker作為負載傳感元件。而閉中心系統(tǒng)通常采用輸出0引言流量隨負載需要變化的變量泵供油。在閉中心系集裝箱正面吊運機(簡稱吊運機)的作業(yè)特統(tǒng)中，根據(jù)壓力補償閥在

3、多路閥節(jié)流口的前后位點是吊箱堆高作業(yè)速度快，落箱堆碼和裝車準確置，又分為LS系統(tǒng)和LUDV系統(tǒng)。對位，動作速度精確控制。雖然作業(yè)工況不復(fù)雜，但是在每個工作循環(huán)中，負載和速度變化大。上世紀八十年代中期，我國研制的第一代JD40型吊運機液壓系統(tǒng)采用的是定量泵系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的能耗大，效率低。能源的日趨緊張和對環(huán)保要求0流量／(Lomin)的提高，推動了液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。國產(chǎn)第二圖1負載傳感液壓系統(tǒng)壓力流量圖代ST400型和第三代HCS46型吊運機液壓系統(tǒng)分別采用了閥前補償?shù)呢撦d傳感系統(tǒng)(簡稱LS系1．1定量泵負載傳感系統(tǒng)統(tǒng))和閥后補償?shù)木哂胸撦d

4、獨立流量分配功能的負載傳感控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)來自于流量壓負載傳感系統(tǒng)(簡稱LUDV系統(tǒng))，提高了系統(tǒng)控力特征方程：Q=kAp。由式中看出，只要維制精度，節(jié)能高效。持節(jié)流口前后的壓力差不變，則通過流量Q隨1負載傳感系統(tǒng)分析著節(jié)流口過流面積A變化而變化，為流量系數(shù)。定量泵負載傳感控制系統(tǒng)由定量泵和壓力補償閥負載傳感是指液壓系統(tǒng)能自動將負載所需壓組成，原理如圖2所示。力、流量信號反饋到油泵中，從而調(diào)節(jié)油泵的變量機構(gòu)，使油泵僅向系統(tǒng)提供所需求的壓力和流量。系統(tǒng)所需的流量由多路閥的閥芯節(jié)流口開度控制，無溢流損失，只有壓力差卻損失，如圖1所示。根據(jù)油泵

5、類型，負載傳感系統(tǒng)可分為開中心和閉中心兩種，開中心系統(tǒng)(也稱定量泵系統(tǒng))采用輸出流量恒定的定量泵供油，以定差減壓閥圖2定量系統(tǒng)負載傳感原理簡圖一92一《起重運輸機械》2012(7)在圖2中，壓力補償閥彈簧力Fs決定了節(jié)流口統(tǒng))把壓力補償閥設(shè)在節(jié)流口之后(系統(tǒng)原理簡曰處的壓力差A(yù)p，ap恒定不變時，進入液壓缸的圖見圖4)，具有抗飽和功能，彌補了LS系統(tǒng)的流量Q正比于節(jié)流口面積A，使流量Q與負載變化不足。無關(guān)，多余的流量通過壓力補償閥直接返回油箱。壓力信號選取執(zhí)行元件的最高負載壓力P1．2LS系統(tǒng)來控制油泵和壓力補償閥。取壓力補償閥閥芯力Ls系

6、統(tǒng)采用閥前壓力補償方式，系統(tǒng)原理簡平衡得出：圖見圖3。當單泵控制多個執(zhí)行機構(gòu)時，利用梭閥PlXAfPLl×Af+’sP2xAf=pI1m×Af+，s把最大負載壓力與泵出油口壓力比較，將多路閥式中：A，為閥芯端面積，F(xiàn)s為彈簧力。節(jié)流口前后的壓力分別引入壓力補償閥的彈簧腔和控制腔。工作時，通過壓力補償閥(定差減壓因為兩個壓力補償閥同規(guī)格，兩閥的閥芯端面積A、彈簧力Fs均相等，P取的是同一最高閥)調(diào)節(jié)維持多路閥節(jié)流口前后壓差卻為常值。負載壓力。所以P1=p2，apl=p-p1，zip2=p-p2，通過節(jié)流口的流量大小僅與閥口的開度有關(guān)，與負載壓

7、力變化無關(guān)，提高了系統(tǒng)剛度?！鱌、△p：式中，兩個節(jié)流El前的壓力P(泵出口壓力)相等；故有，zip=卻2=卻，△p3=P2一PI上，Ls系統(tǒng)工作特征：當單泵控制多個執(zhí)行機構(gòu)△p，為小負載油路壓力補償閥的補償壓力差。聯(lián)合動作、流量之和小于泵所能提供的最大流量(∑QQ)時，補償閥調(diào)節(jié)功能失效，不再具有流量分配功能。這時油泵的壓力油根據(jù)負載大小，流向壓力最低的執(zhí)行元件，高負載

8、壓力的執(zhí)行元件將降低工作速度直至停止運動，這是LS系統(tǒng)的缺陷。圖4LUDV系統(tǒng)原理簡圖Q，=，(A)，Q=廠(A2)，Q／Q：A／A。式中：q、Q：為兩條油路的供油流量；A，、A