閆莉敏,鄭雪蘋
(1.包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院車輛工程系,內(nèi)蒙古包頭014030;2.包頭市佳隆金屬制品有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古包頭 014030)
升降機作為貨物的舉升機構(gòu),可廣泛用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送,物料上線、下線,共件裝配時部件舉升,大型機庫上料、下料,倉儲裝卸等場所。它的控制方式有多種,其中,液壓控制是比較適用、經(jīng)濟的控制方式。
該四柱液壓升降機主要用于汽車或其他貨物的舉升,由機械部分、液壓系統(tǒng)和電控部分組成。
設(shè)備的機械部分[1]主要由4個立柱、1個升降平臺、4套安全制動裝置、4套緩沖裝置、1支油缸、2個連接梁、4套導(dǎo)向輪、2個底座以及滑輪和4根鋼絲繩等組成。
液壓缸通過液壓控制系統(tǒng),使活塞桿縮回或伸出,帶動鋼絲繩通過定滑輪和動滑輪使平臺上升或下降,完成升降工作。導(dǎo)向輪和安全制動裝置的導(dǎo)向部分通過立柱進(jìn)行導(dǎo)向,以防止平臺在上升或下降時發(fā)生傾斜。平臺下降到地面時,落到緩沖裝置上,減緩沖擊。它的制動裝置是安全防下滑機構(gòu),保證在停電、鋼絲繩突然斷裂等意外情況下,平臺固鎖在4根立柱上,在排除故障后,啟動液壓系統(tǒng)平臺才可正常工作。
(1)升降過程的安全性。根據(jù)升降機的工作特點,升降過程中必須保證安全可靠,一旦出現(xiàn)異常情況,要有安全控制措施。
(2)升降過程的平穩(wěn)性。升降機在升降過程中一定要平穩(wěn),不能忽快忽慢,并且要緩慢停止,不能有劇烈沖擊。
(3)要有足夠的動力。為了克服汽車或其他貨物、吊具的重力、摩擦力等因素,液壓系統(tǒng)要有足夠的動力。
(4)液壓控制裝置結(jié)構(gòu)的緊湊性。受平面和空間的限制,液壓站的體積應(yīng)小、占地面積應(yīng)少。
綜合以上各種因素及其工作特性,設(shè)計的四柱液壓升降機液壓控制系統(tǒng)的原理圖[2-3]見圖1。
(1)液壓控制系統(tǒng)的組成。它主要由動力裝置(元件9)、油箱及其附件 (元件7、8、11、12)、系統(tǒng)安全的控制元件 (元件2、3、4、10)、機械部分安全制動裝置的控制元件 (元件5、6)、升降裝置控制元件 (元件13、14、15及上下限位開關(guān))、管路及其附件等組成。動力裝置和控制裝置均放在油箱頂部,這樣結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。
(2)液壓控制系統(tǒng)原理的描述。動力裝置的液壓泵和電動機9通過聯(lián)軸器和管路及其附件為系統(tǒng)提供足夠的動力,通過管道從油箱吸油,又通過高壓軟管向系統(tǒng)供壓力油。
油箱上裝有液位溫度計7,供檢查液面高度和溫度用;裝有空氣濾清器8,供油箱加油和呼吸用;還裝有回油過濾器11,防止油污染。
系統(tǒng)安全控制的壓力表組 (元件2、3、4)設(shè)定系統(tǒng)壓力值,電磁溢流閥10的壓力與系統(tǒng)壓力相匹配,當(dāng)系統(tǒng)壓力值超過電磁溢流閥設(shè)定的壓力值時,壓力油通過電磁溢流閥流回油箱,從而保護(hù)系統(tǒng)的安全。
圖1 四柱液壓升降機液壓控制系統(tǒng)原理圖
安全制動裝置的液壓控制部分有二位四通電磁換向閥6和單向閥5,當(dāng)升降機正常升降時,二位四通電磁換向閥的電磁鐵2DT得電,壓力油進(jìn)入安全制動裝置的制動器里,液壓力克服制動器的彈簧作用力,使制動器不制動;當(dāng)升降機出現(xiàn)異常情況時(如停電、鋼絲繩斷裂等),二位四通電磁換向閥的電磁鐵2DT失電,系統(tǒng)不供油,制動器的液壓油流回油箱,系統(tǒng)卸荷,在彈簧力的作用下使制動器制動。從而保證在停電、鋼絲繩突然斷裂等意外情況下,平臺固鎖在4根立柱上,在排除故障后,啟動液壓控制系統(tǒng),平臺才可正常工作。
升降裝置控制元件中的三位四通電磁換向閥13是控制升降機上升或下降的。4DT得電,3DT失電,升降機上升,4DT失電,3DT得電,升降機下降;雙液控單向閥14是起安全作用的,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時,3DT、4DT同時失電,系統(tǒng)卸壓,雙液控單向閥關(guān)閉,油缸的活塞桿停止不動,升降臺也停止不動。排除故障后,啟動液壓控制系統(tǒng),平臺才可正常工作;調(diào)節(jié)雙單向節(jié)流閥15旋鈕,可以調(diào)節(jié)升降機的升降速度,以滿足實際情況的需要;當(dāng)升降臺碰到上限或下限位開關(guān)時,系統(tǒng)停止工作,升降臺在慣性作用下會繼續(xù)上升或下降一段距離,直至停止,特別是下降,碰到底面的緩沖裝置后,會緩慢停止,避免沖擊。
高壓截止閥1是為了防止拆卸油缸或維修液壓系統(tǒng)時,液壓油流出而污染工作場地。
液壓控制系統(tǒng)工作比較平穩(wěn),反應(yīng)快,易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向;可實現(xiàn)無級調(diào)速;容易實現(xiàn)自動化和過載保護(hù);液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,液壓系統(tǒng)的設(shè)計制造和使用都比較方便。
四柱液壓升降機液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計既考慮了升降機升降的安全性,又考慮了升降的平穩(wěn)性和停止時的沖擊性,又進(jìn)行了過載保護(hù),滿足了升降機的升降工作要求。這種升降機在汽車或其他貨物的舉升中得到了廣泛應(yīng)用,有效解決了不同高度之間的貨物立體運送,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益,得到了用戶的滿意和好評,具有良好的實際應(yīng)用和市場推廣價值。
[1]成大先.機械設(shè)計手冊[M].4版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[2]全國液壓氣動標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T786.1-1993液壓氣動圖形符號[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993.
[3]路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.