主機(jī)功能結(jié)構(gòu)
        公路的養(yǎng)護(hù)車是一種用于瀝青公路路面的養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備，該車配置的5個(gè)自由度的半自動(dòng)鑿槽機(jī)械手，使用大功率的液壓鎬，將液壓傳動(dòng)與電氣控制相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)5個(gè)自由度的手動(dòng)和半自動(dòng)鑿槽作業(yè)。
        圖1所示為機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖，沿汽車大梁方向（縱向）水平安裝的兩根圓柱形導(dǎo)軌1上裝有在液壓缸推拉下可縱向移動(dòng)的構(gòu)件2，此構(gòu)件上有一個(gè)與大梁上的圓柱形導(dǎo)軌呈空間正交的方槽形內(nèi)導(dǎo)軌3（設(shè)有液壓缸和方形空心導(dǎo)柱4），導(dǎo)柱的內(nèi)端與控制橫向移動(dòng)的液壓缸連接，外端與夾持液壓鎬的夾持頭6連接。夾持頭由液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪傳動(dòng)在導(dǎo)柱的端部可繞導(dǎo)柱中心以任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓鎬又可在夾持頭上的導(dǎo)槽內(nèi)由液壓缸推拉上下移動(dòng)，推拉的行程由霍爾元件控制。在鎬釬部分裝有由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的槽輪結(jié)構(gòu)以控制鑿方形槽鎬刃與縱橫方向的一致。這樣的結(jié)構(gòu)在液壓與電氣作用下就使鎬釬鑿槽機(jī)械的“手部”具有了5個(gè)自由度的動(dòng)作功能。圖中X和y為液壓鎬在水平面內(nèi)的橫向和縱向位移，分別由液壓缸驅(qū)動(dòng)；Z為液壓鎬的升降位移，由液壓缸驅(qū)動(dòng)控制鑿槽深度，達(dá)到規(guī)定深度后自動(dòng)抬起；θ為液壓鎬鎬頭的回轉(zhuǎn)角，由于采用槽輪機(jī)構(gòu)，鎬頭能在相互垂直的方向停留，以保證切出矩形槽；Φ為鎬頭的偏轉(zhuǎn)角，由液壓馬達(dá)通過齒輪驅(qū)動(dòng)，根據(jù)路面情況可采用最有效的鎬頭沖擊偏轉(zhuǎn)角，以加快挖掘速度。 
                                                                        
                                                                                                       圖1 鑿槽機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖
1-圓柱形導(dǎo)軌；2-縱向移動(dòng)構(gòu)件；3-方槽形內(nèi)導(dǎo)軌；4-方形空心導(dǎo)柱； 5-夾持頭上的導(dǎo)槽；6-夾持頭;7-液壓鎬；8-鎬頭；X-橫向移動(dòng)；Y-縱向移動(dòng) ；Z-上下移動(dòng)；Φ-鎬體偏轉(zhuǎn)角; θ-鎬頭回轉(zhuǎn)角
        液壓系統(tǒng)及其工作原理
        機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。系統(tǒng)的油源為高壓齒輪泵3，泵的供油壓力設(shè)定與卸荷由電磁溢流閥4實(shí)現(xiàn)，壓力表及其開關(guān)5用于觀測(cè)系統(tǒng)壓力。系統(tǒng)的執(zhí)行器有實(shí)現(xiàn)機(jī)械手Z、X、y方向運(yùn)動(dòng)液壓缸29、30、31和實(shí)現(xiàn)θ、Φ轉(zhuǎn)角的雙向定量液壓馬達(dá)32、33，液壓鎬28也由本系統(tǒng)供油。執(zhí)行器29～33的運(yùn)動(dòng)方向依次由三位四通電磁換向閥13～17控制；機(jī)械手X、y、廬自由度的運(yùn)動(dòng)速度要求較嚴(yán)，通過進(jìn)、出油口設(shè)置單向調(diào)速閥21及22、23及24、26及27進(jìn)行回油節(jié)流調(diào)速；0自由度用節(jié)流閥即可達(dá)到其速度控制的要求。自由度Z的控制為減壓調(diào)速平衡方式，減壓閥8用于設(shè)定液壓鎬的壓下力（與路面的接觸力），此壓下力能使鎬不斷的適度沖擊進(jìn)給，以防止因壓下力過大的力矩作用將車的一側(cè)抬起，平衡閥9用來平衡鎬體，防止液壓鎬因自重下移。液壓鎬采用節(jié)流閥18調(diào)速，工作壓力由減壓閥6設(shè)定，二位二通電磁換向閥作開關(guān)閥用，當(dāng)液壓鎬鑿切地面至設(shè)定深度時(shí)，二位三通電磁換向閥自動(dòng)切斷油路，此時(shí)減壓閥6作用終止，液壓鎬快速提起以進(jìn)行下一個(gè)鑿切動(dòng)作。 
                                               
                                                                                                                                      【 圖2機(jī)械手液壓系統(tǒng)原理圖】
        電控系統(tǒng)
        機(jī)械手采用繼電接觸式電控系統(tǒng)，整車的所有操縱元件和儀表集中設(shè)置于操作盤上。通過操作盤上的兩個(gè)十字主令器和兩個(gè)旋鈕即可操縱機(jī)械手的全部動(dòng)作。機(jī)械手5個(gè)自由度的手動(dòng)操縱與半自動(dòng)操縱的電控原理圖如圖3所示。整個(gè)電路由24V蓄電池與發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)供電，SA1為電源總開關(guān)。電磁溢流閥的電磁鐵線圈(10V)通電后液壓泵升壓，SA2為總卸荷按鈕。兩個(gè)十字型主令器及SAis開關(guān)可控制機(jī)。械手5個(gè)自由度的工作。SA4為手動(dòng)、半自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，半自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，液壓鎬頭能在X或y給定的方向上自動(dòng)地進(jìn)行步進(jìn)式鑿槽，兩個(gè)霍爾元件AX1、AX2確定鎬頭工作的上、下位置，以提高工作效率。利用該電控系統(tǒng)中的十字主令器和中間繼電器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手5個(gè)自由度的手動(dòng)操作和各種動(dòng)作之間的相互閉鎖。如X、y自由度只能單獨(dú)進(jìn)行，以確保鑿槽成矩形，再如Z自由度向下時(shí)要求X、y、口自由度不能動(dòng)作，以防止液壓鎬受損。 
                                                                          

                                                                                                 圖3機(jī)械手電控系統(tǒng)原理圖
        技術(shù)特點(diǎn)
        1)與傳統(tǒng)的人工持鎬開鑿作業(yè)相比，液壓傳動(dòng)的機(jī)械手持鎬作業(yè)，效率高、動(dòng)作靈活、定位準(zhǔn)確、鑿槽規(guī)范、質(zhì)量易于保證。
        2)液壓系統(tǒng)兼作各執(zhí)行器和液壓鎬的動(dòng)力源，操縱控制及調(diào)節(jié)方便，電控系統(tǒng)配合，提高了自動(dòng)化程度。由于液壓系統(tǒng)的電液控制元件均為開關(guān)量，便于采用可編程序控制器(PLC)實(shí)施控制。

本文標(biāo)題：公路養(yǎng)護(hù)車鑿槽機(jī)械手液壓系統(tǒng)

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分類：液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽： 液壓系統(tǒng)