堆取料机液压俯仰系统的设计
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Liyimin 李毅民 2004-5-15
斗轮堆取料机的液压俯仰系统的设计包括两种方式。一种是非整体俯仰系统，另一种是整体俯仰系统。所谓整体俯仰系统是
当俯仰机构在运动时设备的塔架、悬臂、配重体绕同一个铰轴转动同样的角度。非整体俯仰系统是一个多连杆系统，在俯仰过程
中塔架不随俯仰角度发生变化，悬臂的俯仰角度变化和配重的角度变化的角度不同，其运动由连杆连接来完成。在堆取料机的设
计中现在更多的使用整体俯仰式俯仰系统作为设备的俯仰驱动方式。
在俯仰液压系统的设计时通常有两种设计思想，一种是将油缸设计成只受压力的油缸，另一种是设计成拉压油缸。在非整体
俯仰系统中油缸可以设计成只受压力的油缸或者设计成既受压力也受拉力的油缸。在整体俯仰式系统通常只设计成油缸既受压力
也受拉力的俯仰系统。
在俯仰机构的运动过程中如果油缸只受压力，则油缸在整个的俯仰上升过程做正功，既系统始终由液压系统驱动。在拉压油
缸的系统中油缸在整个俯仰角度范围内油缸的力是在变化的，例如，当俯仰角度从最低到最高的角度变化时，油缸的受力是从受
压变为受拉，在这个俯仰过程中有一个角度位置油缸的受力为零。在受压的角度范围内液压系统做正功。当俯仰角度达到油缸受
拉的俯仰角度时液压系统做负功，也就是说由外力推动油缸运动；在俯仰系统从最高的俯仰角度运动到最低角度时通常油缸的受
力状态是从受拉到受压，在油缸受拉的俯仰角度范围内液压系统是做正功，当达到受压的俯仰角度位置时液压系统开始做负功，
也是外力推动油缸运动。
根据系统的这种载荷的变化，液压系统需要相应的满足这种载荷变化的要求。一般油缸单纯受压的俯仰液压系统相对简单。
对使用即受拉也受压油缸的液压系统一般要在油缸的非载荷侧施加背压，以解决在液压系统工作期间油缸从受压到受拉，或者是
从受拉到受压的变化过程中系统的速度控制和震动等问题。所谓施加背压是指如果油缸是在受压状态，则有杆腔要有一定的压力，
反之，无杆腔具有一定的压力。这样可以保证系统在随着俯仰角度变化，油缸的受力状态发生变化时系统运动的平稳性。在系统
中可以使用平衡阀、节流阀、比例阀等液压元件来实现上述的功能。
在系统中因为外载荷的变化会导致系统油压的变化，所以，对需要控制油来控制各种阀应使用独立的供油系统，而不能使用
主系统的供油。
在俯仰系统中一般需要两个油缸，对一些用户希望使用通过液压的方式来解决双油缸的同步。但是，实际上对斗轮堆取料机
来讲勿需要这样的系统，原因是斗轮堆取料机的俯仰液压系统相对油压力较高，通过液压来实现同步非常困难。实现起来效果也
不一定理想。另一方面在斗轮堆取料机的设计中双油缸是通过机械的刚度来实现同步。在这里建议不设有通过液压系统调整两个
油缸的同步。实际上，目前基本上斗轮堆取料机的双油缸俯仰液压系统不设液压同步系统。
By Liyimin 李毅民 2004-5-15
