抢险救援消防车液压系统的匹配设计论文_梁东远

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摘要:探讨抢险救援消防车上液压系统的匹配设计,以此对抢险救援消防车的可靠性以及稳定性提供数据支撑。

关键词:抢险救援车 液压系统 液压管路 参数

根据国家规定,抢险救援消防车必须安装绞盘系统,通常情况下还会选择起重机,这时候就必须通过取力器驱动液压系统从而带动起重机和绞盘进行工作。确定液压系统的相关元件的参数规格非常重要,这可以确保提供足够的流量并防止取力器过载。

一、液压管路

抢险救援消防车上液压管路通常由进油管路,高压工作管路和回油管路组成。进行液压系统匹配设计时,以下问题很重要:

•软管和管路必须通过管接头与泵连接。在泵和管接头之间必须使用密封圈。

•不能使用特氟龙或类似物,因为破裂的碎片可能会进入液压系统并最终导致损坏。

•如果使用了钢管,安装时必须确保移位和振动不会使其发生泄漏。通常软管应在最接近液压泵处使用。

•必须从已经热弯曲或经焊接的导管上将氧化物去除。在安装导管前要将它们洗净或吹净。

1.进油管路

进油管路通常加固的软管构成,该软管即使在管路内有真空时也能够保持形状。进油软管的内径必须大于等于液压泵的进油口直径,以保证进油流量可以满足液压泵流量要求。注意避免进油管路产生高压弯曲以及安装产出的局部弯曲,它们可能会造成不必要的进油阻力。

同时,为避免出现气穴:

•进油管路应尽可能短且不应超过4米。如果需要更长的管路,则必须使用尺寸更大的管。

•进油管路应连至油箱底部并且必须正确固定以防空气混入油内。

•进油管路必须有较大直径并且不会扭结和收缩。

注意:避免进油管路产生高压弯曲以及因为导管焊接造成的局部弯曲。它们可能会造成不必要的进油阻力。

2.高压工作管路

高压工作管路主要是指从液压泵到绞盘系统和起重机系统之间的管路,通常包括高压软管以及方向控制阀、压力控制阀等控制元件。高压软管必须至少有四个螺旋钢丝插头以承受液压系统内的高压。

安装高压软管时,应该注意以下方面:

•确保软管在连接时未扭曲。

•确保软管长度足够。

•尽可能少地让软管发生弯曲。

•使用正确的管接头以避免扭结,更换软管管接头时只能使用压入式管接头。

3.回油管路

当抢险救援消防车的起重机或绞盘工作时,液压油通过绞盘和起重机回油口回到液压油箱,起重机或绞盘不工作时,液压油通过高压管路上的溢流阀回到油箱。可能的话,尽量将回油管路连至液压油箱上的滤清器壳体。

二、液压泵

1.输入数据

为确定液压泵的参数,需要以下信息:

•绞盘系统和起重机系统工作所需要的液压油流量Q(l/min)

•绞盘系统和起重机系统工作的液压油压力(bar)

•允许从发动机获取的扭矩或功率

•泵的允许转速

•取力器传动比

2.转速控制

必须保证液压泵的转速不超过制造商规定的允许转速。每分钟泵转速n由发动机转速ne和取力器传动比决定。

n = ne × Z

n = 泵转速(rpm)

ne = 发动机转速(rpm)

Z = 取力器传动比式

3.泵容量

泵容量D(cm3/r)应能为设备提供足够的液压油流量Q(l/min)。泵的容量取决于抢险救援消防车上绞盘系统,起重机系统以及其他液压设备所需的流量、发动机转速和取力器的传动比。如果取力器传动比较大或发动机转速较高,小容量的泵也能提供大流量。泵的规格可按如下公式计算:

n = 泵转速(ne x Z)

D = 泵的规格(cm3/转)

ne = 发动机转速

Q = 液压油流量(l/min)

Z = 取力器传动比

ηv = 容积效率

三、控制元件

方向控制阀以及压力控制阀等控制元件可根据液压系统高压管路的工作压力选择相应压力等级的液压阀,并应使产品标明的额定压力值高于高压管路的工作压力。流量的选择可依车上液压设备的总流量进行换算确定。

四、其他元件

1.液压油箱

液压油箱必须足够大以避免产生气穴和过热。合适的容量为每分钟泵的额定流量的1.5倍。油箱包括:

•空气滤清器,装在管上并装备单向阀

•液面计

•装备全流量开关的进油接头

•倾斜放置的能使气泡累积并上升至表面的多孔板

•回油滤清器

安装液压油箱时应该注意以下方面:

•进油接头不能置于低于回油管入口的位置。

•油箱内部必须充分清洁。为防止尘埃进入系统,空气滤清器的过滤能力要充分。

•检查油位并确保所用的液压油是要求类型和黏度的。

2.回油滤清器

回油滤清器应安装在油箱内或回油管路上。滤清器的参数应以容量为泵流量两倍为标准。滤清器必须至少每年一换。

结语

液压系统上各种元件的选择适当与否,直接决定了抢险救援消防车能否安全可靠的完成各项艰巨任务,对抢险救援消防车的液压系统进行科学的分析可以为液压系统元件的选择提供参考。

参考文献:

[1]田晋跃,于英.车辆液压传动基础及控制.北京:兵器工业出版社,2007.12

[2]常永坤,张胜来.机械基础与液压技术.长春:吉林大学出版社,2005.9

论文作者:梁东远

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/6

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