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1、三级全自由叉车门架液压回路匹配设计叉车技术团目三级全自由叉车门架液压回路匹配设计柳州柳工叉车有限公司口颜志伟1概述对于三级全自由叉车门架液压回路,一般采用一根前置的中心油缸,两根后置的左右起升油缸和相应的油管接头等组成.利用液压压力回路的原理,使中心油缸和左右起升油缸在升降过程中产生先后动作顺序,从而满足使用需求.如果该液压回路设计不合理,不仅会使中心油缸和左右起升油缸运动顺序错乱,产生乱缸现象,影响叉车正常工作,还会使油路压力损失增大,降低液压系统工作效率.因此设计出合理高效的三级全自由叉车门架液压回路,具有重大意义.下面,本文就三级全自由叉车门架液压回路的匹配设计,展开讨论.2门架液压回路
2、分析及计算三级全自由叉车门架由外门架,中门架和内门架组成,中心油缸缸底安装在内门架下横梁上,活塞杆安装在链轮座上,中心油缸升降链条绕过链轮座上的链轮,一端固定在内门架的中横梁上,另一端固定在货叉架上.故中心油缸承受两倍的货物,货叉,货叉架等的重量及相应摩擦力.左右起升油缸的缸底分别安装在外门架下横梁板左右两侧,活塞杆安装在中门架左右槽钢支撑板上,左右起升油缸升降链条绕过安装在中门架上端的链轮,一端固定在内门架的下横梁上,另一端固定在外门架上横梁上端的支撑板上.故左右两个起升油缸共同承受两倍货物,货叉,货叉架和中心油缸等重量以及一倍中门架的重量,还有相应摩擦力.在油缸自身启动阻力?6?忽略不计的
3、条件下,中心油缸和左右起升油缸受力计算如下:中心油缸作用压力:由去P2D2=2(m2+m3)g,可得:P:(1)一2.2左右起升油缸作用压力:由2P1D12=gE2(m1+m2+m3+m4)+m5可得:(2)其中:m.一内门架重量(堙);一货物重量(培);m3一货又及货又架重量(培);弛一中心油缸重量(培);一中门架重量(培);.一内门架和中门架间以及中门架和外门架间总运动效率;一货叉架与内门架问运动效率;D一左右起升油缸有效作用杆径(聊);D一中心油缸有效作用杆径(mm);P一左右起升油缸底部压力(MPa);尸2一中心油缸底部压力(MPa).配置三级全自由门架叉车液压系统原理如图1所示.按照
4、设计要求,当门架起升时,中心油缸先动作,活塞杆伸出,直至动作结束,左右起升油缸活塞杆再伸出.在这一动作过程中,门架液压系统的压力由低到高逐渐建立起来.为满足中心油缸和左右起升油缸先后动叉车技术回国作顺序正常要求,保证公式(3)成立即可:ZIPFj61,油箱2,过滤器3,齿轮泵4,多路换向阀5,限速阀6.7,l0,防爆阀8,右起升油缸9,左起升油缸ll,中心油缸12,13,倾斜油缸缸先后动作顺序正常.门架下降时,按照设计要求,左右起升油缸先动作,活塞杆缩回,直至动作结束,中心油缸活塞杆再缩回.由于油路中有接头,油管,限速阀和多路阀等零部件的通油油道产生节流,门架液压回路存在较大背压,在门架下降的
5、一瞬间,液压油路产生一个释压过程,即压力由高到低释放掉.为满足左右起升油缸和中心油缸先后动作顺序正常要求,保证如下公式成立即可:Pl一Pl>P一P(4)一P1P,+P>+(3)>墨X一PP】+PJ>P2+P2(3),rD2龟即:2(m】+m2+m3+m4)+m5g+P】21l8(m2+m3)g+P2>P=寺+其中:Ap从四通接头至左右起升油缸的油路压力损失(MPa);尸2从四通接头至中心油缸的油路压力损失(MPa);沿程阻力系数;c油路长度;d油路内径;p油液粘度;油液粘度;局部阻力系数.一般而言,叉车的最大空载起升速度大于最大满载起升速度,而管路压力损失值与流速的平方成正比,且中心油缸至四通接头的管路长度,远大于左右起升油缸至四通接头的管路长度,所以只要空载起升时,中心油缸和左右起升油缸先后动作顺序符合要求,就可以保证满载起升时中心油缸和左右起升油为保证P1一P1>P2一P2成立,在门架起升动作正常的前提下,可通过适当减少Pl的值来实现,即适当增大四通接头至左右起升油缸的油路内径.结论总之,在整车液压系统压力范围内,通过对D1和D2的匹配计算,并控制好P1和P2的值,可满足两级全自由叉车门架升降过程中各液压油缸先后动作顺序符合要求的同时,又可尽量减少油路压力损失,提高液压系统的工作效率.一般而言,D2=2Dl+3l0II】m?7?
