全液压钻机液压系统的设计
1液压系统设计的基本原则
利用国内外先进技术和成功经验,结合我国国情和钻机的具体使用要求。力求简单和适用,尽可能地利用最少的液压元件来实现钻机所具备的各种动作。这样,能够降低故障发生概率,提高能量利用率和钻机的可靠性,降低工人劳动强度。
2主油路系统
2.1调速方式和液压泵的选择
液压系统的调速方式有无级调速和有级调速两大类。无级调速具有调速范围大,能适应不同钻进工艺的要求,但是,变量控制回路和液压泵驱动机构较复杂。KP3500型全液压钻机采用4台A7V160LV1R恒功率变量泵和2台2QJM62-6.3B低速大扭矩液压马达组成恒功率调速系统,把有级变速和无级变速结合起来,拓宽了调速范围,而且在调速时不需要节流和溢流,能量利用比较合理,效率高而发热少。
由于钻机施工地层情况复杂,负载多变,要求钻机能随负载的变化自动调节转速和转矩,而恒功率变量系统能适应负载工况的要求,即随负载的增加,系统能够自动降低转速,增大转矩。并能最大限度地利用源动机的功率,达到最佳的钻进效果。A7V160LV1R恒功率变量泵的工作特点正在于它的排量能随负载压力的变化自动调节,以保证输入功率接近恒定值。若不计效率,则马达输出的功率N基本上等于泵输入的功率,亦为恒值,由马达的功率公式N=Mn/974可知,N恒定时,M与n呈双曲线关系,即在恒功率变量泵的控制下,随着负载的变化,马达输出的转矩M与转速n之间按双曲线关系自动调节,可满足工况要求,其调速特性曲线如图1所示。
图1恒功率变量泵-定量马达回路调速特性曲线
2.2液压阀的选择
为了满足高压,大流量的需求,减少液压系统的造价,提高性能价格比,我们选用了插装阀。插装阀具有通流能力大,动作速度快,组合机能强,密封性好,结构紧凑,抗污染能力强,易于集成等优点。并采用集成块,显著减小了尺寸和重量。
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