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        現(xiàn)代液壓技術在煙草中耕機械中的應用

        2015-07-16 18:13:06楊韓暉劉烽
        山東工業(yè)技術 2015年14期

        楊韓暉++劉烽

        摘 要:現(xiàn)代液壓技術在煙草封頂、施藥機械中的應用。利用液壓傳動功率體積比大、可實現(xiàn)無極調速、布置靈活的特點,以柴油發(fā)動機作為原動力,實現(xiàn)煙草種植過程中,封頂、施藥等中耕作業(yè)的機械化。

        關鍵詞:三輪液壓驅動自走機械;閉式軸向變量;柱塞泵液壓轉向器

        1 引言

        當前我國烤煙生產一般需要經過以下步驟,首先進行育苗與耕地、施肥等工作,期間主要是進行灌溉與病蟲害防治的管理,然后采摘優(yōu)良的煙草采用先進的工藝進行烘烤等步驟。封頂噴藥作為煙草種植中耕管理的主要工作內容,在烤煙生產中是耗費勞動力較多的環(huán)節(jié)之一,目前我國煙株封頂機械化還處于空白。本文探討采用液壓技術實現(xiàn)機械化煙株封頂及噴藥,有效提高封頂和噴藥的工作效率,提高煙葉產品質量,減小勞動強度,降低煙株封頂和噴藥的成本,促進煙葉生產規(guī)?;潭鹊奶岣吆蜆藴驶a,填補我國煙株封頂機械化的空白。

        2 結構組成和技術參數(shù)

        序號項目單位指標備注

        (1)生產率畝/h ≥ 5

        (2)封頂調節(jié)高度 mm 200-500 可調節(jié)

        (3)行距 mm 1100-1200 可調節(jié)

        (4)工作行數(shù)行 2

        (5)驅動最大功率 Kw 40

        (6)外形尺寸(長×寬×高) mm 4×2.5×3

        (7)整機質量 T ≤2.5

        (8)動力形式柴油機液壓傳動復合系統(tǒng)

        3 主要系統(tǒng)的設計、選用

        3.1 原動機的選擇

        根據(jù)總機質量和完成封頂、噴藥所需功率要求選擇,廣西玉柴動力機械有限公司生產的4KT12-55柴油發(fā)動機作為原動力,功率:40Kw、最大轉速2600r/min、發(fā)動機齒輪室兩側預留齒輪泵動力接口。

        3.2 行走驅動系統(tǒng)的選用

        液壓行走驅動系統(tǒng)分為開式和閉式系統(tǒng),兩者各具特點:開式系統(tǒng)結構較為簡單,由于系統(tǒng)工作完的油液回油箱,因此可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質的作用。但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統(tǒng),導致路上需設置背壓閥,這將引起附加的能量損失,使油溫升高。閉式系統(tǒng),液壓泵的進油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連,工作液體在系統(tǒng)的管路中進行封閉循環(huán)。該系統(tǒng)結構較為緊湊,油液與空氣接觸機會較少,空氣不易滲入系統(tǒng),故傳動的平穩(wěn)性好。主要通過工作機構的變速或者對馬達的變量機構實現(xiàn)工作過程,避免了在開式系統(tǒng)換向過程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。相對來說閉式系統(tǒng)較操作起來更加的繁瑣,因為相對開放式系統(tǒng)其油液不回油箱,因此這樣閉式系統(tǒng)油液的散熱和過濾的條件就不如開放式系統(tǒng)。考慮到田間自走機械對傳動的平穩(wěn)性要求較高;工況復雜多變要求頻繁前進、倒車,液壓系統(tǒng)換向頻煩;田間作業(yè)空間狹小對接夠的緊湊性要求嚴格等因素,選擇了閉式液壓行走驅動系統(tǒng)。

        采取雙向變量液壓泵和定量馬達組成的閉式系統(tǒng),斜盤式變量柱塞泵的流量與驅動轉速及排量成正比,并且可無級變量?;芈分凶兞勘玫某鲇涂诤婉R達的進油口相連,馬達的出油口和泵的進油口相連,組成一個封閉的液壓油路,無需換向閥,通過調節(jié)變量泵斜盤的角度來轉變泵的流量及壓力油的方向,從而改變馬達的轉速和

        (下轉第12頁)

        (上接第9頁)

        旋轉方向。變量泵的流量隨斜盤擺角變更可從零增添到最大值。當斜盤擺過中位,可以安穩(wěn)轉變液體流動方向,因此微動性好,且工作安穩(wěn)。閉式液壓驅動系統(tǒng)在工作中不斷有油液泄露(連續(xù)的高壓油內泄是元件設計的固有產物),為了彌補這些泄漏和耗費,保持閉式系統(tǒng)正常工作,必需給閉式體系及時彌補油液。閉式系統(tǒng)主泵上通軸附設一個小排量補油泵,補油系統(tǒng)不僅能在主泵的排量產生變更時保證容積式傳動的響應,以此促進動作頻率的提升,并且對主泵進油口處壓力促進平衡,防止大流量時產賭氣蝕,可有效提高泵的轉速和防止泵吸空,延長了工作壽命;另外,補油泵還能便利的為一些低壓幫助機構供給動力。本系統(tǒng)中補油泵提供行走馬達制動器開啟、關閉的控制壓力油。

        3.3 封頂、噴藥系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)的選用

        (1)轉向系統(tǒng)。為了最大限度的降低操作人員的勞動強度,本機采用全液壓轉向系統(tǒng),由液壓轉向器、供油泵、溢流閥(或分流閥)、轉向油缸及其它連接附件組成。方向盤與轉向器閥芯連接在一起,工作時通過轉動方向盤,帶動閥芯轉過一定角度,轉向器將轉向油缸油路接通,油缸動作實現(xiàn)轉向,方向盤停止轉動彈簧片使得閥套、閥芯回到中間位置,將油路關閉,轉向油缸鎖止,方向保持不動。 本機轉向系統(tǒng)和封頂?shù)侗P升降系統(tǒng)、噴頭升降系統(tǒng)共用一臺供油泵,為保證升降所需的壓力,采用閉芯型轉向器,這樣中位處于斷路狀態(tài)(閉芯),即當轉向器不工作時,液壓油被轉向器止, 轉向器入口具有較高的壓力。

        (2)噴藥、封頂系統(tǒng)。由油泵、手動球閥、液壓馬達等組成,兩者共用一套供油系統(tǒng),左右兩臺刀盤馬達串聯(lián),噴藥驅動馬達與刀盤馬達并聯(lián)。通過手動閥門控制液壓油的流通方向、流量大小控制執(zhí)行機構的動作。

        3 總結

        通過此次應用,實現(xiàn)了煙株機械化封頂、噴藥,有效提高工作效率,減小煙農勞動強度,促進了煙葉生產規(guī)模化和標準化,促進現(xiàn)代煙草農業(yè)的建設。

        參考文獻:

        [1]姚懷新.工程機械底盤及其液壓傳動理論[M].北京:人民交通出版社,2001:42-68.

        [2]官忠范.液壓傳動系統(tǒng)[M].沈陽:機械工業(yè)出版社,1982.endprint

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