不同径三缸串联同步升降液压系统的设计

　　1 引言

　　随着城市住宅区和小城镇的建设，以及对环保要求的提高，对生活垃圾的收集处理也提出了更高的要求。要求垃圾站环保、美观、方便，还要不占地方。根据专业生产厂家制造全密封地埋式垃圾压缩站的要求，我们设计了不同径三缸串联同步升降液压系统，满足设计需求。

　　2 液压系统及其工作原理

　　根据整套设备简单紧凑的要求和经过综合比较，所设计的不同径三缸串联同步升降液压系统原理图如图1所示。

　　1．电机2．液压泵3、6．溢流阀4．电磁换向阀5．顺序阀

　　7．单向阀8．单向节流阀9、10、11、液雎缸

　　图1 系统原理图

　　1)主要结构说明

　　采用三缸的原因一是三点确定一个平面，解决平衡问题；二是设计要求结构紧凑，三缸设计可减少占用空间和机构运动干涉。

　　三缸不同径是为了保证同步。因为只要保证A1与A2、B1与B2腔内的有效作用面积相等，根据 v=q/A，则有，推出v9=v10=v11，即可实现同步。各缸尺寸由缸11根据顶升重量来依次确定，本系统顶升重量要求设计为10 t。

　　由于要求结构紧凑，顶升压力大，且压缩垃圾缸采用三级伸缩缸，因此采用柱塞泵供油。

　　2)工作原理

　　系统采用柱塞泵供油，由溢流阀3设定系统压力。举升时压油经三位四通阀4左位、单向节流阀8、缸9下腔、缸9上腔和缸10下腔、缸10上腔和缸11下腔、缸l1上腔至油箱，使3个活塞同步上升。下降则是经三位四通阀4右位逆行，只是经过单向节流阀8产生背压，平衡自重，控制下降速度。通过下降后的补油回路来提高同步精度。补油回路由顺序阀5、溢流阀6和2个单向阀7组成。溢流阀6的作用是将补油回路多余的油液流回油箱，其设定值稍高于溢流阀5的设定值，且稍低于系统设定值，可通过整体调试来实现。当下降后，如果三缸在顶升过程中存在泄漏，则由于缸11上腔和缸9下腔的外联关系和三杆刚性连接的关系，缸9上腔和缸1O下腔、缸1O上腔和缸11下腔形成真空，将与外系统形成压差，致使溢流阀5导通，实现自动补油，从而保证下一次顶升同步。

　　3 技术特点

　　① 采用不同径三缸串联实现同步升降，结构紧凑，控制简单，系统运行平稳可靠；

　　② 采用压差自动补油，结构简单，同步精度高，且比起其他的同步回路如液控单向阀与行程开关等配合的同步回路和比例调速阀或伺服阀组成的同步回路简单经济；

　　③ 全系统采用遥控启动，自动控制运行，操作简便，维护简单；

　　④ 此系统适用于负载较小的液压系统。