梭车液压提升回路动态特性研究

　　梭车液压提升回路主要用于煤料的卸载，它是液压系统的主要组成部分，也称卸料部升降回路[1]。卸料部升降回路用来控制梭车卸料部高低，便于梭车卸载。该回路主要由卸料部升降控制阀组、平衡阀、卸料部升降液压缸组成。卸料部升降控制阀组由一个手动三位六通换向阀、安全阀和单向阀组成[2]。安全阀根据系统需要调整到规定压力; 平衡阀是一个预先设定好弹力的插装阀，这个阀的开启压力在采购时提供给供应方即可，使用时不需调节; 输送机升降油缸为单作用双伸缩液压缸，靠卸料部自重复位[3]。

　　1 提升回路构成及其原理

　　1. 1 提升回路的控制原理

　　当卸料部需要提升时，把卸料部升降阀的手柄按下，斜料部升降阀换向，高压液压油从卸料部升降阀流到平衡阀，经过平衡阀内单向阀，流入油缸，提升油缸活塞杆推动卸料部一块升起，控制原理回路如图1。当油缸完全升出或卸料部有特殊情况卡死时，油压达到卸料部升降阀组内安全阀设定的压力值时，安全阀打开，高压油通过卸料部升降阀组内的安全阀把油卸掉，对系统起到保护作用。卸料部完全升起后，通过平衡阀内的单向阀起到自锁作用。在自锁作用下，卸料部不需要动力就可以实现卸料部停留在任何一个高度。升起的卸料部如果受到意外的冲击时，平衡阀内的安全阀打开，对油缸起到保护作用，冲击结束继续保持原有的状态，也实现了对现场人员的安全保护。

　　1. 2 降低回路的控制原理

　　当卸料部需要降低时，把卸料部升降阀的手柄拉出，卸料部升降阀换向，高压油从卸料部升降阀通过节流阀流到回油箱，同时从卸料部升降阀流出的这股高压油也作为平衡阀的先导液压油。平衡阀的先导高压油把平衡阀组内安全阀打开，油缸内的油通过安全阀流回油箱，油缸通过卸料部自重把油缸活塞压回，实现卸料部降落。

　　2 提升回路的建模

　　以AMESim 软件为平台，建立提升回路模型并进行动态分析。首先建立二级油缸和平衡阀的元件模型。

　　2. 1 二级油缸建模

　　二级提升油缸只有一个进油口，其回落是通过卸料部自身的重力来实现的。具体结构如图2。

　　由结构图可知缸筒、一级和二级活塞杆之间有相对运动。二级活塞杆内部有部分油腔死区，具体模型参数如下: 一级活塞直径160 mm，伸出长度145mm; 二级活塞直径120 mm，伸出长度135 mm。一级活塞杆的质量为52 kg，二级活塞杆的质量为19kg，油缸死区为993 cm3，其他参数这里不做叙述，具体模型见图3。

　　2. 2 平衡阀建模