全液壓鐵路路基渣石邊坡整形機(jī)液壓馬達(dá)系統(tǒng)
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        主機(jī)功能結(jié)構(gòu)
        鐵路路基渣石的邊坡整形、維護(hù)及作業(yè)方式直接影響著鐵路運(yùn)輸?shù)目焖傩?、安全性和?jīng)濟(jì)性。傳統(tǒng)的鐵路路基渣石的維護(hù)保養(yǎng)主要有兩種方式:一是靠人工用鐵叉等工具來完成;二是采用機(jī)械在鐵軌上完成對(duì)鐵路路基渣石的邊坡整形和維護(hù)。前者投入勞動(dòng)力多、效率低、成本高、周期長(zhǎng);后者直接影響列車的運(yùn)行效率和安全性。
        該整形機(jī)采用全液壓控制,主要用于鐵路路肩上的渣石邊坡整形和維護(hù)作業(yè)。也可作為渣石在維護(hù)保養(yǎng)過程中的回填設(shè)備使用,具有成本低、操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn),并且不影響列車的正常運(yùn)行。
        該機(jī)在鐵路沿線長(zhǎng)距離作業(yè),供電比較困難,故采用內(nèi)燃機(jī)作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,通過行走液壓缸的間歇運(yùn)動(dòng)、水平液壓缸驅(qū)動(dòng)筢子平行往復(fù)移動(dòng)以及筢子液壓缸帶動(dòng)筢子上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),按指定程序進(jìn)行循環(huán)動(dòng)作,從而達(dá)到整形目的。筢子的高度及傾角可根據(jù)需要,通過系統(tǒng)中的液壓閥及液壓缸來調(diào)整。筢子的寬度大于每個(gè)循環(huán)所走的距離。由駐地到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)間的連續(xù)行走,采用液壓馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)。所有操作均可由一人獨(dú)立完成。調(diào)整工作完成后,一個(gè)人操縱方向盤即可開始整形作業(yè)。
        為保證鐵路路基渣石邊坡整形機(jī)能連續(xù)工作,要求路肩寬度大于該機(jī)的工作寬度;設(shè)在路肩上的路標(biāo)、電線桿等物距路軌的距離必須大于該機(jī)的工作寬度。
        液壓系統(tǒng)及其工作原理
        圖1所示為該機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)的執(zhí)行器有兩組,一組為輔助執(zhí)行器,包括行走雙向定量液壓馬達(dá)39、筢子傾斜液壓缸28和筢子升降液壓缸35、36;另一組為整形作業(yè)執(zhí)行器,包括筢子液壓缸12、筢子水平移動(dòng)液壓缸13和整形機(jī)行走(工作時(shí))液壓缸14。 
                                                             
                                                                                                 圖1鐵路路基渣石整形機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖
1-內(nèi)燃機(jī);2一雙聯(lián)液壓泵;3、23-吸油過濾器;4、21-壓力管路帶污染指示過濾器; 5、18-壓力表開關(guān);6、19 -壓力表;7、20-溢流閥;8、26、29、38-_位四通手動(dòng)換向閥;9、10、11-=位四通機(jī)動(dòng)換向閥;12 -筢子液壓缸;13 -筢子水平移動(dòng)液壓缸; 14-整形機(jī)行走(工作時(shí))液壓缸;15、16、17-撞塊;22、25-單向閥;24-手動(dòng)液壓泵; 27、30-雙向液壓鎖;28-筢子傾斜液壓缸;31、32、33、34-單向節(jié)流閥; 35、36-筢子升降液壓缸;37-節(jié)流閥;39-行走雙向定量液壓馬達(dá);40-背壓?jiǎn)蜗蜷y
        輔助執(zhí)行器中的液壓缸28以及液壓缸35和36構(gòu)成一個(gè)回路,其油源為雙聯(lián)液壓泵中的小泵2-1,該泵的壓力由溢流閥20設(shè)定并通過壓力表19及其開關(guān)18觀測(cè)。缸28和缸35、36的運(yùn)動(dòng)方向分別采用三位四通手動(dòng)換向閥26和29控制;傾斜缸28調(diào)整筢子傾斜的位置,鎖定由液壓鎖27實(shí)現(xiàn);液壓缸35和36驅(qū)動(dòng)筢子齒尖接近或離開地面的位置,鎖定由液壓鎖30實(shí)現(xiàn);單向節(jié)流閥31~34用于控制液壓缸35和36的升降同步及進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。手動(dòng)液壓泵24為系統(tǒng)的備用油源,用于液壓系統(tǒng)或其他故障時(shí),將筢子升離地面,以便用其他機(jī)械將整機(jī)拖離現(xiàn)場(chǎng)。
        液壓馬達(dá)39單獨(dú)為一個(gè)回路,與整形作業(yè)執(zhí)行器的三個(gè)液壓缸12、13、14構(gòu)成的另一回路,共用雙聯(lián)液壓泵中的大泵2-2供油并用三位四通手動(dòng)換向閥8實(shí)現(xiàn)兩個(gè)回路的動(dòng)作切換;泵2-2的壓力由溢流閥7設(shè)定并通過壓力表6及其開關(guān)5觀測(cè),該泵可以通過M型中位機(jī)能的三位四通手動(dòng)換向閥8實(shí)現(xiàn)卸荷。液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向和速度分別由三位四通手動(dòng)換向閥38和節(jié)流閥37進(jìn)油節(jié)流控制,單向閥40作背壓閥使用,以提高馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。液壓缸12、13和14的運(yùn)動(dòng)方向分別采用二位四通手動(dòng)換向閥9、10和三位四通機(jī)動(dòng)換向閥11控制,換向閥9、10、11的工作位置切換分別由缸13、14和12上設(shè)置的行程撞塊16、17和15的壓下、脫開實(shí)現(xiàn)。
        整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作原理如下。
        1)輔助執(zhí)行器的動(dòng)作整形作業(yè)前通過各輔助執(zhí)行器的動(dòng)作完成如下準(zhǔn)備工作。首先啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī),使之達(dá)到最佳轉(zhuǎn)速,驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)液壓泵輸出壓力油。通過調(diào)整溢流閥7設(shè)定所需工作壓力,將換向閥8切換至左位后,操縱換向閥38,液壓泵2-2的壓力油經(jīng)閥8和閥37、閥38進(jìn)入液壓馬達(dá)39的高壓腔,使馬達(dá)39按所需方向轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)整形機(jī)向作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)行走,行車速度由節(jié)流閥37的開度決定。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,整形機(jī)與鐵路路軌成平行狀態(tài),朝路軌方向,調(diào)整好與路軌的距離;其次,通過調(diào)整溢流閥20設(shè)定使小泵2-1的工作壓力,通過換向閥26切換控制傾斜缸28的伸縮,將筢子的傾角調(diào)整合適后,將換向閥26復(fù)至中位,液控單向閥27自動(dòng)鎖住缸28的所調(diào)位置;再次,通過操縱換向閥29控制筢子升降缸35和36的升降,調(diào)整筢子的高度,使筢子齒尖接近地面后,換向閥29復(fù)至中位,由液控單向閥30自動(dòng)鎖住筢子升降缸35和36所調(diào)位置,缸35和36的同步和速度由單向節(jié)流閥31、32、33和34的開度決定;筢子的傾角和高度調(diào)整完畢后,為節(jié)省動(dòng)力和延長(zhǎng)泵的壽命,可將小泵的壓力調(diào)低。打開壓力表開關(guān)5觀察大泵2-2的工作壓力是否為整形作業(yè)所需值,調(diào)整溢流閥7后,關(guān)閉壓力表開關(guān)5。這時(shí)工作人員即可坐在整形機(jī)座位上操縱手動(dòng)換向閥8,開始整形機(jī)的自動(dòng)整形作業(yè)。
        2)整形作業(yè)執(zhí)行器的動(dòng)作 機(jī)器整形作業(yè)時(shí),整個(gè)液壓系統(tǒng)只要液壓缸12、13、14動(dòng)作,即可完成整形作業(yè)。動(dòng)作原理如下:當(dāng)整形機(jī)由行走液壓缸14和行程撞塊17推動(dòng),向前移動(dòng)到所需距離后,撞塊17作用于換向閥10使該閥切換至左位,液壓泵2-2的壓力油經(jīng)閥8、10進(jìn)入液壓缸13的無桿腔(有桿腔經(jīng)閥10向油箱排油),推動(dòng)筢子由右向左(坐在整形機(jī)內(nèi)面向前)水平移動(dòng),以筢住路肩上散落的渣石。當(dāng)缸13移動(dòng)工作到所設(shè)定的位置后,行程撞塊16作用于換向閥9使其切換至左位,液壓泵2-2的壓力油經(jīng)換向閥8、換向閥9進(jìn)入液壓缸12的上腔(下腔經(jīng)閥9回油),帶動(dòng)筢子及渣石向上移動(dòng)至所設(shè)定位置,渣石自動(dòng)落在路基渣石的上部,從而完成一次渣石邊坡整形工作。這時(shí)撞塊15與換向閥11的閥心脫開使該閥復(fù)至右位,液壓泵2-2的壓力油經(jīng)換向閥11進(jìn)入行走液壓缸14的左腔(后腔經(jīng)閥11回油),使之后退,行程撞塊17與換向閥10的閥心脫開使該閥復(fù)至右位,壓力油經(jīng)閥8和閥10進(jìn)入缸13的有桿腔(無桿腔經(jīng)閥10回油),使之快速由左向右推動(dòng)筢子移動(dòng)(即筢子水平退回);同時(shí)行程撞塊16與換向閥9的閥心脫開使該閥復(fù)至右位,壓力油經(jīng)閥8、閥9進(jìn)入液壓缸12的下腔(上腔經(jīng)閥9回油),帶動(dòng)筢子向下移動(dòng)到設(shè)定位置。在缸12的帶動(dòng)下,行程撞塊15作用于換向閥11的閥心使該閥切換至左位,壓力油經(jīng)換向閥11進(jìn)入行走液壓缸14的右腔,帶動(dòng)整形機(jī)向前移動(dòng),第二次邊坡整形工作開始。
        3)撤離現(xiàn)場(chǎng)整形機(jī)結(jié)束邊坡整形作業(yè)離開現(xiàn)場(chǎng)前,用小泵2-1供油通過缸28和缸35、缸36的動(dòng)作,將筢子的傾角和高度分別調(diào)整到適當(dāng)位置,筢子水平移動(dòng)缸13應(yīng)在初始位置(即退到最右面的位置)。即可撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
        (3)技術(shù)特點(diǎn)
        1)該鐵路路基渣石邊坡整形機(jī)采用全液壓驅(qū)動(dòng),成本低,自動(dòng)化程度高,節(jié)省了人力,作業(yè)效率高,不影響列車正常運(yùn)行。
        2)液壓系統(tǒng)采用雙定量泵雙回路開式進(jìn)油節(jié)流調(diào)速油路,備有手動(dòng)液壓泵,運(yùn)行安全可靠,多執(zhí)行器間動(dòng)作互不干擾。
        3)輔助液壓缸采用手動(dòng)換向,采用雙向液壓鎖實(shí)現(xiàn)液壓缸的既定位置鎖定;通過進(jìn)出口設(shè)置單向節(jié)流閥調(diào)整同步液壓缸的升降速度(進(jìn)油節(jié)流調(diào)速)。
        4)整形作業(yè)執(zhí)行器采用行程控制方式(行程撞塊和機(jī)動(dòng)換向閥)實(shí)現(xiàn)三個(gè)液壓缸的動(dòng)作順序轉(zhuǎn)換,調(diào)整簡(jiǎn)便。


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