徐思家 梁賀 孫新華

摘要：對于旋挖鉆機而言，動力頭是一個非常重要的部件，在動力頭工作的時候，如果外界溫度過高，動力頭減速機和動力箱內(nèi)齒輪油溫度也會變高，就會導(dǎo)致齒面間的油膜厚度變薄，齒面工作時的相對摩擦阻力也就會隨之增大，會對齒輪和軸承產(chǎn)生磨損甚至失效，對于旋挖鉆機的運行產(chǎn)生很大影響。而設(shè)計出一套冷卻過濾液壓系統(tǒng)，能夠有效的解決這一問題，延長動力頭使用壽命。

關(guān)鍵詞：動力頭;設(shè)計;減速機;冷卻

動力頭齒輪油冷卻過濾系統(tǒng)，不僅能夠?qū)ι郎貑栴}進(jìn)行解決，還可以將旋挖鉆機的齒輪油清潔度控制在合理范圍之內(nèi)。減速機和齒輪箱在實際工作過程中，所產(chǎn)生的鐵屑等雜質(zhì)會讓齒輪油的清潔度超標(biāo)，同樣也會加快齒輪和軸承的磨損[1]。而動力頭齒輪油冷卻過濾系統(tǒng)就能夠?qū)Υ撕芎玫慕鉀Q，所以對動力頭齒輪油冷卻過濾系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析，有著重要的研究價值。

一、動力頭減速機和動力箱齒輪油冷卻過濾液壓系統(tǒng)設(shè)計組成

（一）液壓驅(qū)動回路

液壓驅(qū)動回路主要由選擇調(diào)速閥組和齒輪馬達(dá)兩部分組成，其中齒輪馬達(dá)并聯(lián)了一個單向閥，它的主要作用就是要防止馬達(dá)反轉(zhuǎn)和和吸空。至于選擇調(diào)速閥組則包括4個螺紋插裝單向閥、疊加式電比例調(diào)速閥以及疊加式安全閥，這些構(gòu)成元件都要固定在相應(yīng)閥塊上，并且還要注重一種管路連接的簡化，可以采用疊加或者是插裝的形式。這其中的單向閥和動力馬達(dá)在不同的接口處相連，而且這種相連還需要和閥塊內(nèi)部的油道進(jìn)行連通。只有這樣在高壓油的作用下，不同的單向閥才能根據(jù)具體情況來驅(qū)動其轉(zhuǎn)輪，達(dá)到回油的目的。而且無論是動力馬達(dá)的哪個口通高壓油，都要通過4個單向閥的邏輯組合來實現(xiàn)與齒輪馬達(dá)的旋向相同，此外安全閥防止回路壓力過高對液壓元件或者輔件產(chǎn)生損壞[2]。

（二）冷卻過濾回路

冷卻過濾回路同樣也是冷卻過濾液壓系統(tǒng)設(shè)計中的重要組成部分，它主要包括冷卻風(fēng)扇驅(qū)動回路、減速機殼體齒輪油冷卻過濾回路以及動力頭箱體齒輪油冷卻過濾回路。其中減速機殼體齒輪油冷卻過濾回路主要是指齒輪泵經(jīng)過吸油過濾器，從動力頭減速機殼體吸入齒輪油，然后在齒輪泵的作用下齒輪油經(jīng)過齒輪油散熱器進(jìn)行散熱以后，最后經(jīng)過回油過濾器，從而返回動力頭減速機殼體內(nèi)。而動力頭箱體齒輪油冷卻過濾回路。冷卻風(fēng)扇驅(qū)動回路，指的是齒輪泵從液壓油箱中吸油，從而產(chǎn)生一種高壓油驅(qū)液壓馬達(dá)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，還有單向閥與液壓在設(shè)計上并聯(lián)，能夠有效防止液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)和吸空。最后需要在馬達(dá)的進(jìn)油口上設(shè)置安全閥，防止回路壓力太高對液壓元件或者輔件造成損壞。

（三）控制系統(tǒng)

對于動力頭減速機和動力箱齒輪油冷卻過濾液壓系統(tǒng)而言，一個設(shè)計完善的控制系統(tǒng)能夠?qū)⑵渥饔玫玫阶畲蟀l(fā)揮，所以需要結(jié)合多種情況，對控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計。

第一、在報警開關(guān)的設(shè)計上，需要在回油過濾器上設(shè)置堵塞報警開關(guān)，加強整個系統(tǒng)的風(fēng)險預(yù)警能力，讓系統(tǒng)在旋挖鉆機動力頭工作中實現(xiàn)濾芯堵塞報警[3]。

第二、相關(guān)的比例調(diào)速閥還需要根據(jù)相關(guān)的電信號來實現(xiàn)一種線性變化，這種線性變化主要指的是電信號流量從零到達(dá)最大，這也是控制系統(tǒng)設(shè)計中所需要注重的細(xì)節(jié)問題。

第三、齒輪油箱內(nèi)部的油溫傳感器同樣是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，油溫傳感器的設(shè)計，能夠幫助傳感器在油溫低于正常值的時候，發(fā)出一種電信號，更好的實現(xiàn)報警功能。而且報警一旦發(fā)出，相關(guān)的比例調(diào)速閥就會完全關(guān)閉，而且冷卻潤滑系統(tǒng)也會停止工作，這能夠?qū)X輪油溫度過低的狀況進(jìn)行有效防止。

總之，通過控制系統(tǒng)的合理設(shè)計，能夠讓動力頭減速機和動力箱齒輪油冷卻過濾液壓系統(tǒng)的預(yù)警功能和控制功能很好的結(jié)合在一起，對溫度和清潔度進(jìn)行很好的控制。

二、動力頭減速機和動力箱齒輪油冷卻過濾液壓系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

（一）元件選型

在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，一些關(guān)鍵元件的選型對于系統(tǒng)的功能發(fā)揮有著較為直接的影響，所以應(yīng)該根據(jù)不同的狀況來對元件型號做出科學(xué)選擇。首先在散熱器的選型上，應(yīng)該根據(jù)熱平衡對散熱功率進(jìn)行計算，再根據(jù)現(xiàn)場布置空間的不同，從而確定為散熱器的型號。然后還需要根據(jù)液壓馬達(dá)風(fēng)扇的具體轉(zhuǎn)速，來對馬達(dá)的排量進(jìn)行選型。此外還需要根據(jù)具體的流量來對相應(yīng)的齒輪油過濾器進(jìn)行選擇，再根據(jù)系統(tǒng)壓力和流量對剩余液壓元件進(jìn)行選擇，最后還要根據(jù)所選擇的型號和參數(shù)來進(jìn)行校對，確保系統(tǒng)設(shè)計的合理。

（二）液壓系統(tǒng)調(diào)試

對液壓系統(tǒng)的調(diào)試，是系統(tǒng)設(shè)計使用的關(guān)鍵步驟，也是檢驗設(shè)計完成的重要手段。在具體的調(diào)試上，首先應(yīng)該將安全閥調(diào)至最低，并且還要操縱動力頭讓其旋轉(zhuǎn)，再將安全閥的壓力調(diào)整到設(shè)定壓力，并且讓流量閥的流量從零變到最大，再用轉(zhuǎn)速傳感器來對冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速范圍進(jìn)行測量，從而完成整個液壓系統(tǒng)的調(diào)試。通過液壓系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)φ麄€設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行最后的完善，確保其能夠在動力頭工作中將作用發(fā)揮到最大[4]。

三、結(jié)語

綜上所述，冷卻過濾液壓系統(tǒng)對于旋挖鉆機的清潔度控制和溫度控制有著非常重要的作用，在設(shè)計上需要注重液壓驅(qū)動回路設(shè)計、冷卻過濾回路設(shè)計以及控制系統(tǒng)設(shè)計。并且還要在系統(tǒng)的設(shè)計運行過程中，根據(jù)不同情況來選擇不同的元件型號，最后需要對液壓系統(tǒng)做好相關(guān)的調(diào)試工作，就可以切實發(fā)揮冷卻過濾液壓系統(tǒng)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建平，李瑞，單瑞.冷卻塔風(fēng)機齒輪箱及傳動軸故障監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]計算機測量與控制，2018，26（3）：46149

[2]王海艷，宋愛利，王娜，李煥章.基于液壓動力頭的輪軸鉆銑機結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].科技視界，2018，258（36）：32-35

[3]金月峰，費樹輝，王振興，夏炎，宋萌.液壓混合動力挖掘機液壓系統(tǒng)設(shè)計要求分析[J]建筑機械，2018，512（10）：74-76.

[4]楊青云.壓濾機液壓系統(tǒng)動力模塊分析與改進(jìn)設(shè)計[J].機械管理開發(fā)，2018，33（09）：31-32