100t-平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計解讀課件

平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計

小組成員：閆桂山宋旭通張帥孫永海指導老師：郭銳老師10/16/20221目錄課題背景懸掛機構簡介懸掛機構可靠性分析

液壓系統(tǒng)原理設計設計計算及元件選擇液壓泵站的設計油箱設計負載敏感泵仿真分析PLC控制回路模擬實驗液壓系統(tǒng)調試及維護項目感想10/16/20222課題背景

——平板車概況平板車為“機一電一液”一體化產品。全車采用液壓驅動、液壓懸掛、獨立轉向和車架液壓調平等技術。整車由車架、雙駕駛室、動力部分、行走驅動部件、獨立轉向部件、液壓懸掛以及液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。10/16/20223課題背景

——國內外研究現(xiàn)狀

國外研究概況：工程運輸車最大特點是液壓驅動和升降，這項專利起源于德國重型車輛有限公司。主要特點是：液壓驅動系統(tǒng)為靜液壓系統(tǒng)液壓管道防爆液壓防滑

國內研究概況：廣泛引進國外先進產品的同時，積極掌握國外先進技術，研制發(fā)開符合中國國情的工業(yè)用重型車輛。典型企業(yè)有武漢天捷、河南鄭州大方橋梁機械股份有限公司等。

10/16/20224懸掛機構簡介液壓懸掛系統(tǒng)能夠根據路面的情況自動調整懸掛液壓缸的伸縮量，保證每個輪胎所承受的載荷相同。液壓懸掛系統(tǒng)也是車身的提升系統(tǒng)，可以均勻抬高車身的高度，當某一輪胎需要更換時，可關閉這個輪胎的懸掛系統(tǒng)而使其它懸掛升起，要更換的輪胎被方便拆下而不需要其它設備。10/16/20225平板車懸掛機構可靠性分析

——可靠性的定義

可靠性是以發(fā)生故障的難易程度作為考慮問題的出發(fā)點，定量地用可靠度來衡量。可靠度是用概率表示的產品的可靠性程度的，可定義為產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的概率。

10/16/20226平板車懸掛機構可靠性分析

——懸掛鋼架可靠性分析

工程車懸掛鋼架是工程車液壓懸掛部件組中的重要零件。在整車運行之中，它負責均衡分配所有輪胎之間的載荷，使得承載均勻、運行平穩(wěn)，還負責整車的升降、轉向工作。10/16/20227平板車懸掛機構可靠性分析

——懸掛鋼架受力分析

G一液壓懸架滿載負荷；

F一液壓油缸作用力；

N一鉸鏈約束反力。10/16/20228平板車懸掛機構可靠性分析

——懸掛鋼架solidworks有限元分析定義材料的彈性模量E=210000MPa，泊松比為0.3，屈服極限為345MPa，密度為7850，采用solid45單元對模型進行網格劃分.10/16/20229平板車懸掛機構可靠性分析

——懸掛鋼架solidworks有限元分析

利用solidworkssimulation求解器進行靜力學分析，由變形和應力分布云圖可以看出，對于懸臂的最大變形為0.04mm，最大應力出現(xiàn)在懸臂與油缸的連接孔處，約為104MPa。整個懸架受力比較均勻、狀態(tài)良好。10/16/202210平板車懸掛機構可靠性分析

——懸掛鋼架solidworks有限元分析10/16/202211平板車懸掛機構動畫仿真10/16/202212平板車懸掛機構動畫仿真10/16/202213液壓系統(tǒng)設計要點

——負載敏感系統(tǒng)負載敏感系統(tǒng)是一個具有壓差反饋，在流量指令下實現(xiàn)泵對負載壓力隨動控制的閉環(huán)系統(tǒng)。負載敏感系統(tǒng)是一種容積調速和節(jié)流調速相結合的調速系統(tǒng)，使泵的流量僅決定于系統(tǒng)回路中換向閥開口的大小，與負載壓力無關。該系統(tǒng)保證液壓泵的壓力和流量與系統(tǒng)所需的自動匹配，具有節(jié)能作用。10/16/202214液壓系統(tǒng)設計要點

——負載敏感系統(tǒng)

負荷敏感控制(LS)具有下列優(yōu)點：(1)液壓元件的壽命增長，尤其是油泵的負荷比無LS的系統(tǒng)小。(2)流量調節(jié)更快、更準確，與外負載無關。(3)節(jié)能，系統(tǒng)根據工作需要提供壓力和流量，無流量損失。(4)產生的熱量少，只需要較小的冷卻器或可不用冷卻器。(5)可使用比其他系統(tǒng)更少的油泵。(6)噪聲低。由于負載敏感變量泵的流量能夠根據工況和負載的變化自動調節(jié)，具有效率高、脈動小、噪聲低等優(yōu)點，非常適合平板車負載變化劇烈、工況變換頻繁的特點。10/16/202215液壓系統(tǒng)設計要點

——雙管路防爆閥應用防爆閥的B口連接執(zhí)行機構懸掛缸，F(xiàn)口連接易爆危險管路。從B到F由于節(jié)流的作用會產生一個壓差。在管路工作正常的情況下，從B到F產生的壓差不會超過彈簧力，閥芯維持一定的開口度，液壓油可以正常流通。如果危險管路出現(xiàn)問題，從B到F的流量會大大的增加，當壓差超過彈簧力時，閥芯會立刻關閉，負載能夠停留在管路破裂瞬間的位置上，直到F端恢復正常壓力后，防爆閥方能開啟。10/16/202216液壓系統(tǒng)設計要點

——雙管路防爆閥應用基于系統(tǒng)的可靠性原理，采用并聯(lián)冗余設計，同一條懸掛液壓軟管上的防爆閥反向安裝，一個用來封閉懸掛主系統(tǒng)一側，一個用來封閉懸掛缸。有效的克服了平板車軟管破裂時，縱向穩(wěn)定性失衡的問題。10/16/202217液壓系統(tǒng)設計要點

——壓力補償閥的應用

進口壓力補償閥：在車偏載時，能夠保證多路閥的進口壓差恒定，能使懸掛升降控制與負載大小無關，而只和控制閥的閥芯開口大小成正比，提高了懸掛系統(tǒng)的平穩(wěn)性。

出口壓力補償閥：對懸掛缸回流油液進行流量調節(jié)，提高平板車整車下降平穩(wěn)性以及同步性。

10/16/202218平板車液壓懸掛系統(tǒng)設計10/16/202219懸掛系統(tǒng)設計計算及元件選擇確定液壓系統(tǒng)主要參數

泵及發(fā)動機的選擇閥類元件的選擇其他輔助元件的選擇10/16/202220液壓泵站的設計

——泵站設計要點液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力源，它向液壓系統(tǒng)提供一定壓力、流量的工作介質。液壓泵站由變量泵，油箱組件，集成塊組件，冷卻系統(tǒng)等組成。

10/16/202221油箱設計

——油箱的設計要點（1）基本結構（2）吸、回、泄油口的設置（3）隔板的設置（4）空氣濾清器與液位計的位置（5）放油口與清洗口的設置（6）密封裝置（7）油溫控制（8）油箱內壁的加工10/16/202222油箱設計

——油箱的設計計算油箱的有效容積：qv—液壓泵每分鐘排出壓力油的容積a—液壓經驗系數油箱的外形尺寸：油箱尺寸高、寬、長之比可以取1：2：3，液面高度達油箱高度的0.8倍。10/16/202223油箱設計10/16/202224

PLC控制回路模擬實驗由平板車懸掛機構原理，一組模擬地面（負載缸）；一組模擬懸掛缸。B缸伸出，模擬水平地面行駛；A缸伸出，B缸縮回，模擬遇到凸臺；A缸縮回，B缸伸出，模擬遇到凹處。10/16/202225PLC控制回路模擬實驗10/16/202226液壓系統(tǒng)安裝、調試及維護液壓元件的安裝安裝前元件應進行質量檢查油箱應仔細清洗保證密封良好液壓系統(tǒng)調試泵站調試系統(tǒng)調試:壓力調試、流量調試系統(tǒng)維護通常采用“日常檢查”和“定期檢查”的方法，以保證設備的正常運行。10/16/202227項目感想閆桂山:充分的鍛煉了自