汽车驾驶员喜欢在建造良好,铺面平坦的道路上行驶。然而,建造一条有光滑沥青路面的好路,是一件相当复杂的工作,除了熟练工人之外,技术先进的机械在摊铺路面时工作可靠,必要时它们还应能充填路面上的坑洼,以提供一平坦路面。现代的液压控制和执行方法,已能满足这些要求。
巴伯一格林公司生产的SA一125型沥青混凝土摊铺机上的各种液压系统,是这些机械运行中的最重要和关键的部分。该机的液压系统经常在恶劣的环境中运行,当处理已予热到110℃以上的石油基产品时,环境温度很高。
在这个电液控制的沥青混凝土摊铺机上的所有动作,都是由液压来驱动的。根据需要和功能,一些控制是手动的,另外一些则是电动的,而根据某些需要,自动控制还可以用手动控制来补偿。
一、传动系统回路
该履带式机械,有两个独立的传动系统,即每个履带由一个单独的静液压传动装置来驱动。在如图l所示的右履带传动回路,变量轴向柱塞泵B的排量为51.6ml时,转速为231or/min。固定排量为12.2ml时的增压充油齿轮泵C,对泵B提供补充液体。其最高压力可到1.38MPa,由溢流阀K进行调整。推进系统溢流阀A,被调节到37.9MPa。左侧推进驱动回路在此没有画出,它和右侧完全对称。
为驱动每个履带,我们选择了双位置的变量油马达D。油马达D的旋转斜盘有两个调节位置。当斜盘行程为;8”时,排量为72.7ml、7“时,排量是27.4ml。选择这样两个特定的排量范围,有两个目的:一是使马达速度的变化范围为最大,另一是在一个工作循环期间,当它们周期性地行程到最小排量时,避免液压马达超速。而大排量的液压马达,又是不经济的。
当安装在岐管上的导向阀E增能时,它将变换油口,使油充到两个伺服油缸(C)和(d)中的任一个中,以驱动油马达D的斜盘。当伺服油缸C充油时,它驱动油马达D的斜盘,使其达到最大调节的排量;当伺服缸D充油时,它驱动油马达D到其最小排量。要注意,当两个油马达排量范围被固定时,在每个排量范围内,它们的输出是可变的,因为它们是由无级变量泵B来供压力油的。
摊铺机驾驶员用两个连接手动伺服泵控制装置上的操纵杆来改变油泵的输出,(即改变机械的行驶速度),每个操纵杆控制个自的油泵。利用这些操纵杆,驾驶员选择工作与运输速度。阀E被设计成在动力与电磁线圈出现故障情况下,系统将自动地转换到最大排量,以便机械进入最大力矩和最小速度的工作状态。
在操纵台上的一个开关,控制阀E的电磁线圈。连接在液压马达D轴上的失效安全制动器G,由弹簧或液压作用的阀F控制。当机器正常运行时,阀F的电磁线圈通电,使制动器保持释放状态。倘若驾驶员要超越控制阀F而施行制动时,只要转动在操纵盘上的一个开关即可。现在,通过阀F,油从制动器中排到油箱,制动器使马达D停转。正常的制动,是通过推进操纵杆的液体静压传动。
在传动回路中的整体式梭阀H,使传动回路中来的油变换方向和冷却。溢流阀J,调节到1.17MPa,节制流入液压马达壳体中,为了冷却而排出的油量。弹簧复中,先导式换向阀H自动地变接到回路中压力低的一侧。梭阀替换约28.41/min的流量,即大约等于油泵加到回路上的油量。注意只有当油泵B被驱动时,阀J才处于工作状态,否则油均正常地流过油泵的溢流阀K。吸入到增压油泵C的油,流经10卜m的滤油器CZ。和伺服油缸(C)线路上的节流孔dd,保证液压马达变换平滑。如果没有节流孔dd,马达D运行有时是不平滑的和很陡的,特别是当从72。7ml排量,降到27.嫂ml排量时,更是如此。
二、履带张紧系统回路
大多数履带式车辆,设有轨道松驰后的张紧装置。这些机构通常用一个弹簧偏移张紧装置或一些其它如油脂液压缸的机械装置。为了机械能完全安全可靠地工作,应该有足砂的张紧行程,以允许履带轨链在主动链轮上运行。
我们采用了液压轨道张紧系统。使用一对液压缸L,把它们连接到每个轨链上即可。
液压张紧系统是自动操纵的,其高压油来自在左履带油泵回路(未示出),该回路有一附加油路供给张紧系统。从油泵M来的1.72MPa的压力油,作用在面积为21c二“的活塞上,产生9.2KN的力使液压缸L伸出,对轨链预加张紧力,保持其张紧。线路中有单向阀N,以便把油封闭在液压缸L里。倘若一些物体堆集在轨链上,调节到20.7MPa的溢流阀P将溢流,从而避免轨链成其它结构损坏。
三、加料装里驱动回路
该机有两套相同的加料输送系统,向摊铺机的两个螺旋分料器输送沥青混合料。图1仅为右侧加料装置驱动系统,为驱动回路,我们选择了一台有T和U两个部分的双联马达,并用油泵R来供油。溢流阀S的压力调节到1.39MPa,流入油泵R的全部油液,都通过1。10μm的滤油器K:。
为调节加料装置回路,摊铺机装备了两套控制装置:一套是标准的,另一套是选购件。在标准结构中,两位控制阀D和E,分别驱动泵T和U的斜盘。
阀D1与E1:,以两种方式进行控制:用在操作台上的一个手动开关控制(未示出),或筑路机械与施工机械化’87.2者用一个遥控板式自动开关控制。自动关跨放在螺旋分料器的前面,发动机尾部的沥青混合料的顶上。只要有沥青混合料接触到开关板,检测出在螺旋分料器的槽中有足够的沥青混合料,就不动作。然而,一旦沥青混合料料面下降到一个预置的低位时,开关使阀D;移位,
驱动马达U,使沥青混合料输进分料器槽中,直到沥青混合料达到一个适当的料面为止。阀E:以类似的方式控制马达T。在手动加料控制方式中,当操作者转动在控制盘上开关时,就使伺服缸组件Z通电。阀Z:与Z:通过液压缸23与Z‘,分别驱动各自的马达U与T,象阀D:和E:,通过液压缸A:和A:驱动T、U马达一样。在自动加料控制方式中,阀Z:和阀Z:,
同所接受的电压信号成比例地驱动马达的斜盘,该电压信号来自于一个乒乓开关,或来自于一个板式作动电位器。驱动马达所需的力,在每6.89MPa时为556N。我们加T一个减压阀F,调整到4。82MPa,以便减小施加的最大作用力,即在任何条件下驱动马达所需要的值。没有减压阀,产生的作用力将会大。
在两个比例动作器上,没有单独安装减压阀而是设置一个梭阀G,该阀能自动地将加料装置回路转换到高压侧,使加料系统的一条管路可以脱离T或U马达,因为在同一时间只需一台马达运转。与传动回路不同,加料装置回路没有装备为冷却而排出液压的梭阀。代替的是,接入一循环冷却溢流油路,通过液压马达与泵壳体回到油箱,从溢流阀S来的油,流经马达T与U的壳体,然后流经液压马达V(未示出)和W的壳体,返回油箱。因为加料装置仅一个方向输入,所以仅在环路的一侧需要一个单向阀。 这简化了调零控制,可以不用将加料装置倒转将泵调到中立位置。
四、自动坡度控制回路
双联齿轮泵H:向辅助系统供油,其中大泵排量为17.2ml,小泵排量为11.5ml。在231or/min的情况下,小泵流量为32.61/min。在小泵出口侧,顺序流量控制阀H:,将11.41/min的油通到自动坡度控制回路,剩余的21.21/min的油,流到几个辅助元件,如料斗和熨平板的提升装置等。溢流阀Q;的压力为4。13MP在顺序优先回路中的油,流经10协m滤油器J;,到两个并联的伺服阀K,与工,;中。即当操作者欲使坡度控制油缸N:与P;锁住在适当位置而不活动时搬动一个操作开关,使切断阀M,电磁线圈通电。为了防止液压缸N:与P:无意中运动或漂移,我们加设了两对先导控制单向阀。
为了使自动坡度控制系统动作,操作者用一个操作开关,使常开阀M:的电磁线圈通电,使阀关闭,并向阀Kl与L,供给压力油。当坡度浓压缸N,与P,动作时,它们调整熨平板的角度。熨平板将对所铺的沥青混合料保持固定角度,这样一来,变化熨平板角度可以改变沥青混合料厚度。控制熨平板角度的一种方法是,用一为检测路面的传感器。另一种方法是,设置一传感器。该传感器依靠线绳或路缘石作为基准面,提供合适的高度控制信号。还有另外的方法,是在机器上安装一倾斜度调整器,一个内部摆锤和传感器,发讯给伺服阀K:和L:。操作者利用一个开关将坡度控制缸进行上下移动,以便调节坡度。
五、熨平板驱动回路
油从1701的油箱,经过140μm的进口滤油器U2:和20.7KPa的旁通阀,进入双联泵H1,中排量为17.2ml/min的泵中,(每分钟可供油48.81)去驱动熨平板(振动器)回路。油泵来的油,流入液压集成块L中,该集成块包括调节为10。3MPa的溢流阀M:、电磁先导控制双位切断阀N:、压力补偿、速度控制流量阀P:和先导控制单向阀Q:以及调整到2.4MPa的溢流阀R:。R:阀当单向阀Q:关闭时保护油马达S。阀Q:可使振动器停振并防止它惯性运转。