双钢轮振动压路机振动液压系统的改进

双钢轮振动压路机的振动液压系统是工作装置的核心，其稳定性和可靠性一直是设计的重点和难点。振动液压系统启振、停振过程是一个加速和减速过程，如果启振、停振速度过快，将引起启振、停振加速度过大，对振动液压系统产生非常大的冲击载荷，从而造成系统元件可靠性变差，使用寿命变短。机器在停振过程中，惯性力还会反拖发动机，使得发动机转速瞬时升高，进而对发动机可靠性和使用寿命不利。因此，在进行振动压路机振动液压系统设计时，必须综合考虑启振、停振速度对压实作业质量的影响，以及冲击载荷对机器工作可靠性的影响。

1.改进前振动液压系统的不足

在对本公司某型双钢轮振动压路机振动液压系统进行动态测试时，我们发现该机在启振过程中，启振时间仅为0.9 s，振动液压系统的最高工作压力约为34 MPa，远超过该系统振动泵和振动马达的额定工作压力23 MPa。在停振过程中，振动马达由于惯性作用仍继续旋转，管路内产生负压，振动液压系统存在吸空现象。

改进前的振动液压系统

该型双钢轮振动压路机振动液压系统如图1所示。其主要由振动泵（未画出）、启振电磁阀、逻辑组合阀和振动马达组成。当压力油从P口进入时，靠启振电磁阀的开启和关闭来实现启振或停振。由于启振电磁阀动作时间非常短，导致振动系统响应速度很快，系统冲击非常大。

当启振时，启振电磁阀通电，振动泵产生的压力油从P口进入。因为振动马达处的液阻远比启振电磁阀和逻辑组合阀处小，因此大量的压力油在振动泵的作用下通过振动马达，从而使振动系统立即启振。当停振时，启振电磁阀断电，因为逻辑组合阀开启压力大于启振电磁阀的开启压力，所以振动泵产生的压力油并非通过逻辑组合阀（又称锥阀）回到T口，而是通过电磁阀回到T口。而此时启振电磁阀的通流量很小，节流现象非常明显，系统发热很大。

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2.改进方案

为了提高振动液压系统工作可靠性、延长使用寿命，我们对该系统进行了改进。改进后的振动液压系统如图2所示。

改进后的振动液压系统

在改进后振动液压系统中，逻辑组合阀的弹簧腔与非弹簧腔中间有一个阻尼孔。通过阻尼孔利用两腔压差与弹簧力相互作用，可实现逻辑组合阀的开启和关闭。通过计算匹配大小适宜的阻尼孔孔径，就能控制振动液压系统的响应时间，解决振动液压系统冲击过大问题。系统改进后，逻辑阀的开启关闭时间即为系统的响应时间。

当振动液压系统启振时，启振电磁阀得电，振动泵产生的压力油从P口进入。由于阻尼孔的作用，逻辑组合阀关闭时间有所滞后，瞬时压力油优先通过逻辑组合阀（此时逻辑组合阀液阻小于振动马达）。与此同时，通过振动马达的流量由小逐步变大，逻辑组合阀处流量则由大变小直至截止，这样便可达到延缓系统响应时间的目的。

当停振时，启振电磁阀失电，逻辑组合阀开启，振动马达不工作，振动泵产生的压力油全部通过逻辑组合阀到T口（逻辑组合阀通流量可满足振动泵全流量通过的需要）。在停振过程中，由于阻尼孔的阻尼作用，振动泵泵出的压力油不立即停止，仍有少量压力油供往振动马达处，因此能避免原系统存在的振动泵吸空现象。

此项改进效果明显。改进后试验结果表明：该系统发热明显减小；启振时间延长至4 s，启振过程中振动液压系统的最高工作压力降至22.4 MPa，这一压力已低于系统振动泵和振动马达的额定工作压力23 MPa；停振时，测量振动液压系统的最小压力为0，已经不存在液压泵吸空现象。

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责任编辑：Alley