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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,平,板,车,悬,挂,液,压,系,统,设,计,平板车悬挂液压系统设计,1,目录,课题背景,悬挂机构简介,悬挂机构可靠性分析,液压系统原理设计,设计计算及元件选择,液压泵站的设计,油箱设计,负载敏感泵仿真分析,PLC,控制回路模拟实验,液压系统调试及维护,项目感想,2,课题背景,平板车概况,平板车为“机一电一液”一体化产品。全车采用,液压驱动、液压悬挂、独立转向和车架液压调平,等技术。整车由,车架、双驾驶室、动力部分、行走驱动部件、独立转向部件、液压悬挂以及液压系统、电气控制系统,等部分组成。,3,课题背景,国内外研究现状,国外研究概况:工程运输车最大特点是,液压驱动和升降,,这项专利起源于,德国,重型车辆有限公司。主要特点是:,液压驱动系统为静液压系统,液压管道防爆,液压防滑,国内研究概况:广泛,引进国外先进产品的同时,积极掌握国外先进技术,研制发开符合中国国情的工业用重型车辆。,典型企业有武汉天捷 、河南郑州大方桥梁机械股份有限公司等。,4,悬挂机构简介,液压悬挂系统能够根据路面的,情况自动调整悬挂液压缸的伸缩量,保证每个轮胎所承受的载荷相同。,液压悬挂系统也是车身的,提升系统,可以均匀抬高车身的高度,,当某一,轮胎需要更换,时,可关闭这个轮胎的悬挂系统而使其它悬挂升起,要更换的轮胎被方便拆下而不需要其它设备。,5,平板车悬挂机构可靠性分析,可靠性的定义,可靠性是以,发生故障的难易程度,作为考虑问题的,出发点,,定量地用可靠度来衡量。可靠度是用概率表示的产品的可靠性程度的,可定义为产品在,规定的条件下和规定的时间内,,完成规定功能的,概率,。,6,平板车悬挂机构可靠性分析,悬挂钢架可靠性分析,工程车,悬挂钢架,是工程车液压悬挂部件组中的重要零件。在整车运行之中,,它负责均衡分配所有轮胎之间的载荷,使得承载均匀、运行平稳,还负责整车的升降、转向工作。,7,平板车悬挂机构可靠性分析,悬挂钢架受力分析,G,一液压悬架满载负荷;,F,一,液压油缸作用力;,N,一,铰链约束反力。,8,平板车悬挂机构可靠性分析,悬挂钢架,solidworks,有限元分析,定义材料的弹性模量,E=210000 MPa,,泊松比为,0.3,,屈服极限为,345MPa,,密度为,7850,,采用,solid45,单元对模型进行网格划分,.,9,平板车悬挂机构可靠性分析,悬挂钢架,solidworks,有限元分析,利用,solidworks simulation,求解器进行静力学分析,由变形和应力分布云图可以看出,对于悬臂的最大变形为,0.04mm,,最大应力出现在悬臂与油缸的连接孔处,约为,104MPa,。整个悬架受力比较均匀、状态良好。,10,平板车悬挂机构可靠性分析,悬挂钢架,solidworks,有限元分析,11,平板车悬挂机构动画仿真,12,平板车悬挂机构动画仿真,13,液压系统设计要点,负载敏感系统,负载敏感系统是一个具有,压差反馈,,在,流量指令,下实现,泵对负载压力随动控制的闭环系统。,负载敏感系统是一种,容积调速和节流调速相结合的调速系统,,使泵的,流量仅决定于系统回路中换向阀开口的大小,与负载压力无关。,该系统保证液压泵的,压力和流量与系统所需的自动匹配,,具有节能作用。,14,液压系统设计要点,负载敏感系统,负荷敏感控制,(LS),具有下列优点:,(1),液压元件的,寿命增长,,尤其是油泵的负荷比无,LS,的系统小。,(2),流量调节,更快、更准确,,与外负载无关。,(3),节能,,系统根据工作需要提供压力和流量,无流量损失。,(4,),产生的热量少,,只需要较小的冷却器或可不用冷却器。,(5),可使用比其他系统,更少的油泵,。,(6),噪声低,。,由于负载敏感变量泵的流量能够根据工况和负载的变化自动调节,具有效率高、脉动小、噪声低等优点,,非常适合平板车负载变化剧烈、工况变换频繁的特点。,15,液压系统设计要点,双管路防爆阀应用,防爆阀的,B,口连接执行机构悬挂缸,,F,口连接易爆危险管路,。从,B,到,F,由于节流的作用会产生一个压差。在管路工作正常的情况下,从,B,到,F,产生的压差不会超过弹簧力,阀芯维持一定的开口度,液压油可以正常流通。,如果危险管路出现问题,从,B,到,F,的流量会大大的增加,当压差超过弹簧力时,阀芯会立刻关闭,,负载能够停留在管路破裂瞬间的位置上,直到,F,端恢复正常压力后,防爆阀方能开启。,16,液压系统设计要点,双管路防爆阀应用,基于,系统的可靠性原理,,采用并联,冗余设计,,同一条悬挂液压软管上的防爆阀反向安装,,一个用来封闭悬挂主系统一侧,一个用来封闭悬挂缸。,有效的,克服了平板车软管破裂时,纵向稳定性失衡的问题。,17,液压系统设计要点,压力补偿阀的应用,进口压力补偿阀,:在车偏载时,能够保证,多路阀的进口压差恒定,,能使悬挂升降控制与负载大小无关,而,只和控制阀的阀芯开口大小成正比,提高了悬挂系统的平稳性。,出口压力补偿阀,:对悬挂缸,回流油液进行流量调节,,提高平板车整车下降,平稳性以及同步性,。,18,平板车液压悬挂系统设计,19,悬挂系统设计计算及元件选择,确定液压系统主要参数,泵及发动机的选择,阀类元件的选择,其他辅助元件的选择,20,液压泵站的设计,泵站设计要点,液压泵站是,液压系统的动力源,,它向液压系统提供一定,压力、流量,的工作介质。液压泵站,由变量泵,油箱组件,集成块组件,冷却系统等组成。,21,油箱设计,油箱的设计要点,(,1,)基本结构,(,2,)吸、回、泄油口的设置,(,3,)隔板的设置,(,4,)空气滤清器与液位计的位置,(,5,)放油口与清洗口的设置,(,6,)密封装置,(,7,)油温控制,(,8,)油箱内壁的加工,22,油箱设计,油箱的设计计算,油箱的有效容积:,qv,液压泵每分钟排出压力油的容积,a,液压经验系数,油箱的外形尺寸:,油箱尺寸高、宽、长之比可以取,1,:,2,:,3,,液面高度达油箱高度的,0.8,倍。,23,油箱设计,24,PLC,控制回路模拟实验,由平板车悬挂机构原理,,一组模拟地面(负载缸);一组模拟悬挂缸。,B,缸伸出,模拟水平地面行驶;,A,缸伸出,,B,缸缩回,模拟遇到,凸台,;,A,缸缩回,,B,缸伸出,模拟遇到,凹处,。,25,PLC,控制回路模拟实验,26,液压系统安装、调试及维护,液压元件的安装,安装前元件应进行质量检查,油箱应仔细清洗,保证密封良好,液压系统调试,泵站调试,系统调试,:,压力调试、流量调试,系统维护,通常采用“,日常检查,”和“,定期检查,”的方法,以 保证设备的正常运行。,27,项目感想,闫桂山,:,充分的锻炼了自己,独立思考能力,和,团队协作能力。,宋旭通,:,使我懂得了,理论与实际相结合,是很重要的。,张帅,:,对悬挂系统有了更,深入的认识,, 为以后工作奠定一个,好的基础。,孙永海,:,丰富了我们课外相关,知识的积累,,更激发了我们对所学知识具体应用领域,探索的欲望。,28,鸣谢,THANKS!,感谢,指导老师,师兄师姐,热情指导和谆谆教诲!,29,
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