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剪叉式高空作業(yè)平臺行走液壓系統(tǒng)
剪叉式高空作業(yè)平臺是一種常用的高空作業(yè)設(shè)備,其主要作用是將工作人員運送至高空進(jìn)行作業(yè)或者垂直運送及卸載貨物,廣泛用于食品加工企業(yè)的設(shè)備檢修及材料運送、倉庫、建筑、橋梁及公路建設(shè)、電力維修、航空航天、船舶制造等領(lǐng)域。
因此,剪叉式高空作業(yè)平臺的整機(jī)安全性,行走的穩(wěn)定性,使用的舒適性就顯得尤為重要。
剪叉式高空作業(yè)平臺行走液壓系統(tǒng)。
行走液壓系統(tǒng)主用來實現(xiàn)剪叉式高空作業(yè)平臺平穩(wěn)行走,通過相應(yīng)液壓元件的控制,可實現(xiàn)行走制動的啟停及高低速行走。電機(jī)泵為整個行走系統(tǒng)提供動力,過濾器用來過濾液壓回油,調(diào)壓閥用來控制整個行走液壓系統(tǒng)的壓力,制動器用來實現(xiàn)行走的啟停,通過電磁換向閥與電磁換向閥配合使用,可實現(xiàn)剪叉前進(jìn)與后退高低速行走,通過單向閥和的配合使用,可以防止馬達(dá)在系統(tǒng)停止供油時繼續(xù)行走出現(xiàn)吸空,保證馬達(dá)側(cè)管路充滿液壓油。
液壓挖掘機(jī)一般由工作裝置、上部車體和下部車體三大部分組成。據(jù)其構(gòu)造和用途可以區(qū)分為:履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉(zhuǎn)、非全回轉(zhuǎn)、通用型、型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。
工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。為了適應(yīng)各種不同施工作業(yè)的需要,液壓挖掘機(jī)可以配裝多種工作裝置,如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土,旋挖鉆等多種作業(yè)機(jī)具。
回轉(zhuǎn)與行走裝置是液壓挖掘機(jī)的機(jī)體,轉(zhuǎn)臺上部設(shè)有動力裝置和傳動系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)是液壓挖掘機(jī)的動力源,大多采用柴油要在方便的場地, 也可改用電動機(jī)。
液壓傳動系統(tǒng)通過液壓泵將發(fā)動機(jī)的動力傳遞給液壓馬達(dá)、液壓缸等執(zhí)行元件,推動工作裝置動作,從而完成各種作業(yè)。
機(jī)械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè),構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)械手機(jī)器各自的優(yōu)點。
機(jī)械手是早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人,也是早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人,它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工等部門。
機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式,稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般機(jī)械手有2~3個自由度??刂葡到y(tǒng)是通過對機(jī)械手每個自由度的電機(jī)的控制,來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過對其編程實現(xiàn)所要功能。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為手部、手臂、軀干;
1、手部
手部安裝在手臂的前端。手臂的內(nèi)孔中裝有傳動軸,可把運用傳給手腕,以轉(zhuǎn)動、伸曲手腕、開閉手指。
機(jī)械手手部的構(gòu)造系模仿人的手指,分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)3種。手指的數(shù)量又可分為二指、三指、四指等,其中以二指用的多。可根據(jù)夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應(yīng)操作的需要。所謂沒有手指的手部,一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。
2、手臂
手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件,并運送到所需的位置上。為了使機(jī)械手能夠正確地工作,手臂的3個自由度都要地定位。
3、軀干軀干是安裝手臂、動力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架 [1] 。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)
機(jī)械手所用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要有4種:液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動。
1、液壓驅(qū)動式
液壓驅(qū)動式機(jī)械手通常由液動機(jī)(各種油缸、油馬達(dá))、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動系統(tǒng),由驅(qū)動機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。通常它的具有很大的抓舉能力(高達(dá)幾百千克以上),其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動、防爆性好,但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能,否則漏油將污染環(huán)境。
2、氣壓驅(qū)動式
其驅(qū)動系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成,其特點是氣源方便、動作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、造價較低、維修方便。但難以進(jìn)行速度控制,氣壓不可太高,故抓舉能力較低。
3、電氣驅(qū)動式電力驅(qū)動是機(jī)械手使用得多的一種驅(qū)動方式。其特點是電源方便,響應(yīng)快,驅(qū)動力較大(關(guān)節(jié)型的持重已達(dá)400kg),信號檢測、傳動、處理方便,并可采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī),直流伺服電機(jī)(AC)為主要的驅(qū)動方式。由于電機(jī)速度高,通常須采用減速機(jī)構(gòu)(如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多桿機(jī)構(gòu)等)。有些機(jī)械手已開始采用無減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(DD)這既可使機(jī)構(gòu)簡化,又可提高控制精度。
4、機(jī)械驅(qū)動式
機(jī)械驅(qū)動只用于動作固定的場合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)規(guī)定的動作。其特點是動作確實可靠,工作速度高,成本低,但不易于調(diào)整。其他還有采用混合驅(qū)動,即液-氣或電-液混合驅(qū)動。
控制系統(tǒng)
機(jī)械手控制的要素包括工作順序、到達(dá)位置、動作時間、運動速度、加減速度等。機(jī)械手的控制分為點位控制和連續(xù)軌跡控制兩種。
控制系統(tǒng)可根據(jù)動作的要求,設(shè)計采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存儲,然后再根據(jù)規(guī)定的程序,控制機(jī)械手進(jìn)行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲于兩種以上的存儲裝置中,如順序信息存儲于插銷板、凸輪轉(zhuǎn)鼓、穿孔帶內(nèi);位置信息存儲于時間繼電器、定速回轉(zhuǎn)鼓等;集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲于一種存儲裝置內(nèi),如磁帶、磁鼓等。這種方式使用于順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合,即連續(xù)控制的情況下使用。
其中插銷板使用于需要迅速改變程序的場合。換一種程序只需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反復(fù)使用;穿孔帶容納的程序長度可不受限制,但如果發(fā)生錯誤時就要全部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便于更換、保存,可重復(fù)使用;磁蕊和磁鼓僅適用于存儲容量較大的場合。至于選擇哪一種控制元件,則根據(jù)動作的復(fù)雜程序和程序來確定。對動作復(fù)雜的機(jī)械手,采用求教再現(xiàn)型控制系統(tǒng)。更復(fù)雜的機(jī)械手采用數(shù)字控制系統(tǒng)、小型計算機(jī)或微處理機(jī)控制的系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)以插銷板用的多,其次是凸輪轉(zhuǎn)鼓。它裝有許多凸輪,每一個凸輪分配給一個運動軸,轉(zhuǎn)鼓運動一周便完成一個循環(huán)。
REXROTH插裝閥電磁閥R930066971 OD153289A000000,德國REXROTH螺紋插裝閥電磁閥,REXROTH機(jī)械插裝閥電磁閥,力士樂插裝式電磁逆止閥,REXROTH電磁閥
德國力士樂REXROTH插裝閥電磁閥物料號訂貨號和型號:
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液壓傳動
與機(jī)械傳動相比。液壓傳動更容易實現(xiàn)其運動參數(shù)(流量)和動力參數(shù)(壓力)的控制,而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負(fù)荷特性。由于具有傳遞效率高,可進(jìn)行恒功率輸出控制,功率利用充分,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,輸出轉(zhuǎn)速無級調(diào)速,可正、反向運轉(zhuǎn),速度剛性大,動作實現(xiàn)容易等突出優(yōu)點,液壓傳動在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有工程機(jī)械裝備都能見到液壓技術(shù)的蹤跡,其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負(fù)荷調(diào)節(jié)閉式回路,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的恒壓,恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā),給液壓傳動應(yīng)用于工程機(jī)械行走系提供了廣闊的發(fā)展前景。
一、液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用
液壓傳動技術(shù)在近代工業(yè)制造中的應(yīng)用
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點,因此它的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等,行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等;鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等,發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、發(fā)電廠等等。
二、液壓傳動技術(shù)的原理與特點
1、液壓傳動的介紹
液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式。液壓傳動和氣壓傳動并稱為流體傳動,是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的技術(shù)。
2、液壓傳動的優(yōu)點
(1)體積小、重量輕,因此慣性力較小,當(dāng)突然過載或停車時,不會發(fā)生大的沖擊,
(2)能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度,并可實現(xiàn)無極調(diào)速;
(3)換向容易,在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下,可以較方便地實現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運動的轉(zhuǎn)換;
(4)液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接,在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制;
(5) 由于采用油液為工作介質(zhì),元件相對運動表面間能自行潤滑,磨損小,使用壽命長;
(6)操縱控制簡便,自動化程度高;
(7)容易實現(xiàn)過載保護(hù)。
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點,因此它的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等,行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等,鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等,土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋粱操縱機(jī)構(gòu)等;發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置等等,船舶用的甲板起重機(jī)械、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等,特殊技術(shù)用的控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等。
3、液壓傳動的基本原理
液壓傳動的基本原理是在密閉的容器內(nèi),利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動力的。其中的液體稱為工作介質(zhì),一般為礦物油,它的作用和機(jī)械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。液壓傳動是利用帕斯卡原理!帕斯卡原理是大概就是:在密閉環(huán)境中,向液體施加一個力,這個液體會向各個方向傳遞這個力!力的大小不變!液壓傳動就是利用這個物理性質(zhì),向一個物體施加一個力,利用帕斯卡原理使這個力變大!從而起到舉起重物的效果!
液壓傳動在閥門行業(yè)也得到很大的應(yīng)用,如閥門的機(jī)床制造加工設(shè)備、閥門]液壓試驗設(shè)備、閥門的液壓傳動裝置等。
力士樂REXROTH液壓元件應(yīng)用行業(yè):注塑機(jī)、吹塑機(jī)、橡膠和發(fā)泡機(jī)、陶瓷壓機(jī)、同步折彎機(jī)(折板機(jī)),、剪板機(jī)(剪床)、沖切/步?jīng)_、金屬壓力機(jī)、彎曲/鋸床、機(jī)床、食品機(jī)械、皮革/鞋機(jī)、木材/造紙機(jī)械、鋼鐵業(yè)/鑄造、壓鑄機(jī)/擠壓機(jī)、電廠、生態(tài)能源(風(fēng)能-水力-太陽能)設(shè)備、油和天然氣工業(yè)設(shè)備、混凝土泵、路機(jī)、鉆井/開采設(shè)備、起重機(jī)、升降機(jī)/叉車、推土機(jī)、道路,隧道,水壩工程設(shè)備、壓縮機(jī)、街道維修設(shè)備、模擬器/娛樂設(shè)備、卡車、鐵路工程設(shè)備、航空工業(yè)設(shè)備、船舶/航海工業(yè)設(shè)備、打谷機(jī)/噴灑機(jī)、拖拉機(jī)/收割機(jī)。
對液壓油性能的要求
在液壓傳動中,液壓油既是傳遞動力的介質(zhì),又是潤滑劑,在部分元件中又起密封作用,系統(tǒng)中的熱量也是通過油液擴(kuò)散出去的,因此又起到散熱作用。因此,為保證液壓系統(tǒng)可靠、有效、經(jīng)濟(jì)地工作,液壓油必須保證以下幾點要求:1)適當(dāng)?shù)恼扯?。粘度是表示油液流動時分子間磨擦阻力的大小。粘度過大時油液流動時阻力大,能量損失大,系統(tǒng)效率降低。此外,主機(jī)空載損失加大,溫升快且工作溫度高,在主泵吸油端易出現(xiàn)“空穴”現(xiàn)象。粘度過小時則不能保證液壓元件良好的潤滑條件,加劇元件的磨損,泄漏增加,液壓系統(tǒng)效率也要降低。2)良好的粘溫特性。粘溫特性是指油液粘度升降隨溫度而變化的程度,通常用粘度指數(shù)表示。粘度指數(shù)越大,液壓系統(tǒng)工作中油液粘度隨溫度升高下降越小,從而使液壓系統(tǒng)的內(nèi)漏不致過大。粘度指數(shù)一般不得低于90。3)良好的抗磨性及潤滑性。目的是為了降低機(jī)械磨擦,保證在不同的壓力、速度和溫度等條件下都有足夠的油膜強(qiáng)度。4)較高的化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性能,不易氧化和變質(zhì)。實踐證明,油溫每升高10℃,其化學(xué)反應(yīng)速度提高約一倍??寡趸捕ㄐ院玫囊簤河烷L時間使用不易發(fā)生氧化變質(zhì),可以保證液壓油的正常循環(huán)。5)質(zhì)量應(yīng)純凈,應(yīng)盡量減少機(jī)械雜質(zhì)、水分和灰塵等的含量。6)對密封件的影響要小。7)抗乳化性要好,不易引起泡沫。抗乳化性是指油液中混入了水并經(jīng)攪動后不成為乳化液、水從其中分離出來的能力??古菽允侵赣鸵褐谢烊肟諝獠⒔?jīng)攪動后不生成乳狀液、氣泡從油中分離出來的能力?;烊胨蚩諝夂蠼档土艘簤河偷娜莘e模數(shù),可壓縮性增大,液壓元件動作遲緩,并易產(chǎn)生沖擊和振動。8)防銹性能好。液壓油覆蓋在零件表面,避免其被氧化銹蝕。9)抗剪力安定性好。為改善油液的粘度指數(shù),油液中往往加入聚甲基丙烯酯,聚異丁烯等高分子聚合物,這些物質(zhì)分子鏈較長,油液流經(jīng)液壓元件的狹縫時受到很大的剪切作用,往往會使分子斷鏈,油液粘溫特性下降。10)燃點、閃點應(yīng)滿足環(huán)境溫度,揮發(fā)性要小,以確保液壓油使用安全。