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半分置式液压系统工作过程的研究
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2015-05-05 09:32:26

    摘要:半分置式液压系统的油泵为单独布置,其他液压元件如分配器、油缸、油箱以及操纵机构等装配成一个总成,称之为“提升器”。半分置式液压系统应用较多,具有力、位调节机构。本文主要研究半分置式液压系统的工作过程。

    0 引言
    液压系统是一套机械能与液压能的转换机构,是液压悬挂装置的动力和控制部分。为了产生并传递液压能,以提升或维持农具处于某工作状态,液压系统一般由油泵、油缸、分配器和辅助装置组成一个循环的液压油路。由操纵机构控制液压系统处于各种不同的状态,以满足各种动作要求。
    按照油泵、油缸和分配器等主要组成元件在拖拉机上的布置情况可分为分置式、半分置式和整体式三种液压系统。本文主要研究半分置式液压系统的工作过程。

    1 中立状态
    如图1,当力调节手柄B和位调节手柄A都放在扇形板上的提升位置时,主控制阀8处在中立位置,即油缸通道H被封闭,农机具被悬吊在最高提升位置。回油阀背腔E经主控制阀背腔F与油箱相通。油泵来油仅穿过回油阀前腔D,压缩回油阀弹簧,使回油阀6开放,油液经回油孔C流回油箱。

    2 位调节
    2.1下降
    若将位调节手柄A向下降方向推移,如图1,由于位调节杠杆弹簧5拉住位调节杠杆3的回位端,使回位端紧贴在位调节凸轮2上,所以当位调节偏心轮TA顺时针转动时,位调节杠杆3便以靠在位调节凸轮2上的回位端为支点,使位调节杠杆3控制端向前移动,推进主控制阀8到下降位置。此时,油缸通道H打开,而回油阀6背腔E仍经主控制阀背腔F与油箱相通。故油泵来油仅经回油阀前腔D,推开回油阀6,与油缸中排出的油液一道流回油箱。悬挂机具靠自重下沉。
    随着机具的下降,夹固在提升轴上的位调节凸轮2便与提升轴一起转动,凸轮升程逐渐增大,推动位调节杠杆3的回位端,绕偏心轮外圆顺时针转动,拉伸位调节杠杆弹簧5,主控制阀8便由主控制阀弹簧推回到中立位置。如此,农机具便停止下降,而悬吊在某一高度位置。
自动控制过程。若将位调节手柄A向下降方向移动甚多,则位调节偏心轮顺转角度越大,由于位调节杠杆弹簧拉住位调节杠杆的回位端,则位调节杠杆先以回位端为支点,使位调节杠杆先以回位端为支点,使位调节杠杆的控制端向前移动,推动主控制阀到下降位置,继之,以位调节杠杆的控制端为支点,使位调节杠杆的回位端逐渐离开位调节凸轮,则位调节杠杆的回位端与位调节凸轮之间,逐渐形成间隙△S1。由于主控制阀在下降位置,机具便靠其自重下沉。随着农机具下降过程的进行,位调节凸轮的升程必须先导致间隙△S1的消失,进而推动位调节杠杆绕偏心轮旋转,主控制阀便在主控制阀弹簧作用下,回复到中立位置,机具便停止继续下降。也就是说,机具下降一定的距离后,才停下来不再下降,并保持在该悬吊高度。
    由此可见,不同的位调节手柄A的位置,可得到不同的悬挂高度。
    2.2提升
    若将位调节手柄向提升方向移动,如图1,位调节杠杆便以回位端为支点顺时针转动。控制端向后、主控制阀8便由弹簧推出至提升位置。此时,油缸通道H被封闭。油泵来油充入回油阀前、后两腔D、E,回油阀6便在回油阀弹簧的作用下将通往油箱的油道C堵死。油泵来油便顶开单向阀7,充入油缸,使机具提升。
    随着机具的提升,位调节凸轮2的升程渐减。在位调节杠杆弹簧5的拉力下,位调节杠杆3的控制端便推进主控制阀8至中立位置,机具便停止上升,并保持在该悬吊高度工作。
    当位调节手柄愈向提升方向移动,则机具须提升到更高位置后,主控阀才能被推至中立位置。所以,不同的位调节手柄位置可得到不同的悬吊高度位置的机具工作状态。直到位调节手柄移至扇形板位置,机具便被升举到最高提升状态。

    3 力调节
    3 .1下降
 
    如图2,若将力调节手柄B向下降方移动,则调节偏心轮Tb顺时针转动,使力调节杠杆4以力调节推杆1为支点,其控制端推进主控制阀8到下降位置,机具便靠其自重下降。

    若将力调节手柄B向下降方向移动多,则力调节偏心轮T。的转角就大。力调节杠杆4先以力调节杠杆1为支点,其控制端便将主控阀8推到下降位置。控制端不能再动。力调节杠杆便以其控制端为支点顺时针摆动,结果使力调节杠杆1与力调节弹簧杆11之间便出现间隙△S2。在这种情况下,力调节弹簧10的变形量必须足够大才能去推动力调节杠杆,让主控制阀弹出至中立位置。因为,在推动力调节杠杆之前必须克服间隙△S2。
    3.2自动调节过程
    在工作过程中,若工作阻力因故增大,通过上拉杆传至力调节弹簧杆11的推力也大,力调节弹簧10被压缩得更多。力调节推杆1将继续推动力调节杠杆4绕力调节偏心轮T。外圆顺时针转动。力调节杠杆弹簧9进一步被拉伸,主控制阀8即由主控制阀弹簧推出到提升位置,机具稍被提起,工作阻力便下降。则通过拉杆作用在力调节弹簧10上的压力也稍减,力调节杠杆弹簧9便拉回力调节杠杆4,顶进主控制阀8回复到中立位置,以获得与预选工作阻力相当的新的高度下稳定工作;若工作阻力因故减少,其作用情况与上述相反,这就是根据不同的工作阻力情况,通过力调节机构,自动调节工作深度。
    3.3提升
    如图2,将力调节手柄B移至提升位置时,力调节偏心轮T。逆时针转动,力调节杠杆4便以力调节推杆1为支点顺时针转动,控制端后移,主控制阀8被弹簧弹出至提升位置,机具升起,直到最高提升位置。注意,此时位调节凸轮的升程减少,位调节杠杆弹簧5拉动位调节杠杆3,推进主控制阀8,回到中立位置,机具便悬吊在最高提升位置。
    使用力调节手柄时,若下降,则必须待机具产生阻力后,才能使主控制阀回到中立位置。若提升,则必须升到最高位置才能依靠位调节凸轮作用,使主控制阀回到中立位置。如无工作阻力,也不在最高提升位置,则主控制阀不能回到中立位置,所以机具不能悬挂在空中任意位置。
    由于力调节弹簧是双向作用的,当上拉杆承受拉力作用时,力调节机构也能实现阻力自动调节。

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