剪式液压升降台相关参数的确定

设计油压升降台设计最好的资料

工柱瓣 |警计算得到的后驱动桥热量分布规律与图 3中

。 2

菇 参

月

轮边桥壳处温升较其他几处桥壳比较明显。通过计算分析及使用过程中出现的后驱动桥桥壳烫手现象可以看出，装作业时后驱动桥产生的热量并没铲有完全散出，有一部分剩余热量残留在桥箱内，导致润滑油温度一直上升，使桥壳出现烫手现象，不得不停车降温，为了改善这种状况有必要为后驱动桥系统加装专用散热装置。参考文献[】 Cee u J i i . o p tr rga p r i 1 rcl sW, r c J C m ue orm O ea o i Pvs P tnMa u lo HABE H: C mp t rP o r m fr t e n a n S RT A o u e r g a o h An l ss o h ta y S ae a d T a se tT e ma ay i f t e Se d tt n r n i n h r l

的温度场分布规律一致，行驶阶段主传动锥齿轮啮合处温度最高，制动阶段制动器摩擦片处温度最高，各热源产热的大小及散热条件的好坏最后都以温度的形式表现，因此可以通过不同部位桥壳温度的变化情况来了解驱动桥的热状态。图 3得出的所温度场分布是将润滑油温限制在 9 C以内 ( 0。因为润滑油温度超过 9 C其性能会有所改变，影响到 O。

内部零件工作状态 ),若此后继续工作润滑油温度将继续上升，实际铲装作业时当工作一段时间后驱动桥壳温度明显高于图中温度，明此时润滑油温说度已经超过 9 C 0。。

4结论本文给出了 Z 8 L 0型轮式装载机铲装作业一个

P r r ne o h f B aig S s m[.S F— ef mac fS a er yt s J K o t n e 1AL 6 0 0AD— 7P3。 AO4 9 1 1 7: 4 . 2 8 . 9 62 6

【】 Ha s R ln er gA ayi[】 2de . 2 r A. o i B ai nls M . n dA i r T lg n sW i y- nesin e u l ain J h W i y o s l e I trce c P bi t,o n c o l&S n, e1 4. 98

循环周期内驱动桥总产热的计算方法，对 Z 8 L0型轮式装载机湿式后驱动桥一个铲装作业循环周期总产热进行计算，并对后驱动桥的热量分布进行分

[]

连晋毅，大刚， 3孙史清录.工程车辆传动系统的热平衡计算[ _ J工程机械，0 22:1 2 .] 2 0 () 2 2—

析。通过分析得出在一个铲装作业循环周期内制动器发热为后驱动桥发热主导，其次是轮边传动、主传动、搅油、轮毂支承轴承。轮边和主传动处发热量比较集中，实际使用中也证明了这一点，主传动和

通信地址：吉林省长春市室(3 0 5) 102

吉林大学南岭校区五公寓 6 1 3寝 (收稿日期：0 8 0— 7 20— 5 2 )

剪式液压升降台相关参数的确定谦力生

(中南林业科技大学 ); 摘要：设计剪式液压升降台要解决的关键问题，是科学、合理地确定液压缸的有效行程及其它结；

j构参数。液压缸的有效行程受各结构参数的影响，而这些参数又影响液压缸的受力，各参数之间的关系 j错综复杂。要设计出液压缸受力小，而又能满足运动要求的剪式液压升降台，必须明确各参数之间的相；

t互关系，进行综合分析。通过分析剪式液压升降台的运动过程，推导出了满足升降台升降的相关参数的 t

i关系式；通过分析和比较升降台在负重上升过程中液压缸推力的变化规律，确定了铰架仰角O取值范 i t的十围、液压缸的有效行程及有关结构参数的取值规律，为升降台的系列设计提供了理论依据。.

十+

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关键词：剪式液压升降台；参数；液压缸推力

目前，剪式液压升降台广泛应用于电力、讯、通

得了一定的成果，但对剪式液压升降台的运动参数及结构参数的研究还少见有报道。分析剪式液压升降台相关参数之间的相互关系，掌握相关参数的取值方法，对科学设计系列剪式液压升降台具有重要意义。

路政、交通及仓储物流等领域中。剪式液压升降台的设计大部分以引进设备为蓝本进行放大或缩小，这种做法并不一定是科学、合理的。虽然曾有人对剪式液压升降台的受力及安全等问题进行过研究，取

作者简介：谢力生(9 4一 )男， 16,湖南益阳人，教授，工学博士，研究方向为木工机械。 ---——

4 -— 6- - -—

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第3卷 20

年1月 9 08 11剪式液压升降台的结构及运动原理

工程机毋 戈为了使工作台面下降至最低位置时滚轮不至于脱离滑道，铰架的长度应该比工作台面的长度 b小一些，一般可取=

剪式液压升降台由动力和主机两部分组成。动力部分主要由液压站及液压缸组成，主机由内外剪式铰架板、工作台面和底座等部分组成 (如图 1所示，图中未画出液压站 )。

( . 04 ) 04 . 6 5

() 1

由图 2可知，h 2,n = Ls a i

贝 一= L i 0 2s nh￣ 2 io .= Ls t n

液压升降台的有效垂直升降高度 A为 hAh h￣ h = .-血

=L s s ) 2 (i一一 i n n

() 2

根据 AO F液压缸上、 E,下铰接点 E F的距离 s、(即液压缸的瞬时长度 )为r r————————————————————————一

s、r尺一rcs++ =/ 2 o( 2 )+ R液压缸两铰接点之间的最大距离和最小距离分别为1尾拐臂 2液压缸 3柱塞 4内饺架 5工作台面 6滚轮 .缸 . . . . .

7夕铰架 8柱塞拐臂 9座 - . .底图 1液压升降台的结构原理图

. s一：S"/+ m=V— R2 2R o(+￣2 r z r c s0 q t—+x-

() 3 ) () 4

.. i

剪式液压升降台的运动通过液压缸的伸缩来实现。柱塞拐臂 8与内铰架 4固定为一整体，缸尾拐臂

设液压缸的有效行程为△,为了使液压缸两 s铰接点之间的距离为最小值时，柱塞不抵到液压缸缸底，考虑液压缸结构尺寸 K和：图 3,并 ( )一般应取Si】+ Ⅱ≥K+△S n () 5

1与外铰架 7固定为一整体，外铰架 4 7的右内、和端分别铰接于工作台面 5和底座 9,其左端的滚上轮可分别在底座 9和工作台面 5的滑道中滚动，、内外铰架 4和 7可以绕其中心铰接点 0转动。液压缸柱塞伸缩时，带动柱塞拐臂 8转动，而使内、外铰架 4和 7绕铰接点 0旋转，同时滚轮在滑道中滚动，内、铰架的夹角发生变化，外从而实现工作台面的上升与下降。

同样，为了使液压缸两铰接点之间的距离为最大值时，塞不会脱离液压缸中的导向套，柱一般应取S一≤Kl 22

++△S K () 6

式( ) 5和式( ) 6中的。 K根据液压缸的具体和：

2剪式液压升降台的运动分析剪式液压升降台的运动原理如图 2所示。

设工作台面及底座的长度为 b,铰架的长度为,

液压缸的有效长度为 s液压缸与水平面的，

夹角为，塞拐臂的长度为 r柱塞拐臂与内柱，铰架的夹角为 0,缸尾铰接点 F到铰架中心铰接点 0的距离为 R, F与外铰架的夹角为， O

内、外铰架的夹角为 2缸尾铰接点 F到下铰 ,支座所在水平面的高度为，柱塞铰接点 E 到上铰支座 D所在水平面的距离为 Y上、铰，下支座 (或滚轮中心 )的距离为 h。图 2液压升降台运动原理图---——

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算公式：7r -

LGe s o a

r1 n、

一 2 i(一l ) Rs O n—

式中： G为升降台的起升载荷。 由式 ( )式 (0可以看出，相关参 1至 1)各

数之间都有明确的数学关系，但相互之间 的关系复杂，并不明了，因而不能简单地确定各参数值。为此，我们先通过实例来分析各参数对液压缸负载力的影响，再决定各

参数的取值范围或取值趋势。 某升降台的垂直升降高度 A= 0 hl 0 3mm,升重量 G 1 N,架的长度 2=起= 0k铰 L

200m 8 m。取液压缸结构参数 K+: 为 K

3 0 m,经计算表 1 0m中的 8组参数值都能满足升降台的运动要求。将此 8组参数值代人式 ( ) 9和式(0, 1 )则可计算出不同起升一

a ( /。)

图 4剪式液压升降台口一 T曲线图4 8一

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的增大而增大；曲线①~⑧可以看出， O小于从当 t l。随的增大而明显减小。 0时，综上所述，为了减小值，在可能的范围内应尽量增大 r、当增加值适0,值控制在 5~ 5范围内。值 O g。 6。

3, )可先初步确定液压缸柱塞直径，然后根据柱塞直

径来确定 K+ 2。的值。液压缸柱塞直径为 6 i一 K 0 l ml10 n时， 0 mi一般可取+ 22 0m 4 0a。 K= 5 m~ 0 li n

( )根据式( ) 6 3和式( ) 6进行验算：J s 1K2 2△ S++ ≤

4升降台相关参数值的计算步骤与确定剪式液压升降台的原始设计数据一般为工作台的幅面尺寸 a b

a为底座宽度 )垂直起升高度 Ah x(、

和载重量 G。其相关参数的计算与确定可按下列步骤进行：

若不能满足此式，柱塞有脱离液压缸的危险。此时，回到第 ( )应 3步或第( ), 4步修改有关参数，重新进行计算，直到满足上述条件。 由图 5可知，增大、和 R值或减小 r, 0值都可以增大液压缸有效行程 AS但以增大值或减小 r, 值最为有效。

( )由式( )计算铰架 1长 L值。 1 1,/ 2 式(中， 1 )系数 0~ ., . 0 5工作台长度 b较大时 4 4取大值。 ( )由式 ( )计算出。 2 2,

根据受力分析，当小于 1。,随 0时

一

的减小而明显增大，应取较大值； 但会随的增大而显著增大，工作台

变得不稳定。综合考虑可取理= 01。 0, 当一较大时取较小值。 ( )根据式 ( )求取 R值。 3 7, 由受力分析可知，对的影响不大， 为便于液压缸尾端铰链的安装，可取 2左右。。 若升降台下面挖坑，则值不受式 ( ) 7的限制。 此时， R可按 R≤￡取更大值。 ( )根据式( )求取 r。 4 8,值 由图 5可以看出，增大值有利于 .和液压 s 缸有效行程△. s的增加；由受力分析可知，当较小时随 0的增大而减小，当较大时随的但

图 5 rR、 、 0和 p与

的关系图

( )根据式( ) 7 9和式(0, 1 )求值，并画出— T曲线图，求取液压缸的最大推力 z。恤，

根据 a T曲线图，—分析的取值是否合理。如不合理，则应返回第 ( ), 2步适当增大或减小值后重新进行计算。

5结束语剪式液压升降台相关参数的确定比较复杂，要得到比较合理的参数值，往往需要经过多次反复的修改计算，但只要按照上述的计算步骤和计算公式，

增大而增大。因此，综合来看值不能取得太大，一般可取 2。右。 0左由图 5以看出，减小 r明显有利于和可值液压缸有效行程△s .的增大；但由受力分析可知， 随r的减小而明显增大。因此，为减小液压缸的受力，在满足液压缸有效行程长度的前提下，应尽量 r取大值。r值取得是否适当，可以说是剪式液压升降台设计成败的关键。

并掌握各参数的取值原则，总会得到满意的结果。手工计算比较

烦琐，如果采用计算机编程运算，则很快就可以确定各参数值。参考文献

【]张占宽. 1双剪式液压升降台动态受力分析[.业机 J林】械与木工设备，9 7 ( )1一 8 19,7:6 l. 【】牛书宝. 2剪式液压升降台的相似设计及油缸推力的确定【 . J木材加工机械，9 9 ( )1— 2] 19,3:9 2 .

( )根据式 ( ) 5 4和式 ( )确定液压缸的有效行 5,程△S即：,厂————————————————一

【]孙新青. 3重型单片液压升降台的设计与研制[. J机械]研究与应用，0 5 ( )7— 6 2 0,6:5 7 .

- Vr+一， 0 (++血≥ s R 2 cs 2 )Kl K2 S++A

【王栋生， 4]高红平 .剪叉式液压升降台的安全设计[. J物]流技术与应用，0 7( )9— 2 2 0,6:0 9 .通信地址：湖南省长沙市韶山南路 4 8号中南林业科技大 9学材料科学与工程学院( 10 4) ( 4 0 0 收稿日期：0 8 0— 7 20— 72 )4 - 9 — -—

式中的K+:。为液压缸的结构尺寸参数( K参见图

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