卸煤生产线定位机车的电液比例方向控制系统

        定位机车是港口卸煤生产线上的重要设备。其主要功能是把有煤车厢推上翻车机并把空车厢推出翻车机。机车的行走由电力拖动，机车的大臂仰俯升降及摘钩和挂钩则采用液压缸驱动与控制。图3-15所示为大臂的结构示意图，总重7.3t，重心距铰支点1.245m，大臂转角范围为97. 4477。。在大臂l升降过程中，重心与铰支点之间的垂直距离随角度而变，故升降液压缸2的工作负载是变化的。机车的一个工作循环周期124s，大臂仰俯升降及钩头启闭的工作时间仅有13s（见图3-16），所以属于间歇工作型液压系统。 
                                                                                                          
                                                                                                        图3—15大臂结构示意图
                                                                                                        1一大臂；2一升降液压缸
        (2)液压系统及其工作原理
         图3-17所示为定位机车的液压系统原理图。系统的执行器为大臂升降液压缸25和钩头液压缸24（2个）。系统采用双联齿轮泵9组合供油以满足大臂缸升降和钩头缸伸缩流量要求相差较大的要求，大泵利用压力控制阀组13设定两种工作压力6. 9MPa和l3. 8MPa，并可通过阀13中的三位四通电磁换向阀的H型机能卸荷；小泵的工作压力和卸荷通过电磁溢流阀14设定(13. 8MPa)和控制。系统设有一个吸油过滤器6和两个压油过滤器1 0，以保证电液比例换向阀用油的清洁度。t/s 
                    
                                                                                                图3-16机车的工作循环周期 
          为了防止大臂升降中，因重心位置随转角变化引起负载压力和流量的变化以及因机车往返行走时从卸荷突变到高压工况带来的压力突变所导致的振动、噪声，大臂缸25的运动方向由电液比例换向阀15控制；缸的升、降速度分别通过两个进油单向节流阀16分别进行调节；外控单向顺序阀1 7用于防止升降缸在大臂自重作用下超速下降；安全溢流阀18用于防止大臂由于某种原因卡住不动而引起系统压力过高，保护管道和密封装置不致爆裂和损坏；缸的任意位置锁定停留由二位二通电磁换向阀19和单向阀26的组合实现。
        钩头缸24所需工作压力较低，可通过减压阀22来设定，钩头缸的换向和任意位置锁定通过0型中位机能的三位四通电磁换向阀23实现，缸的伸缩通过节流阀21进油节流调速。
系统的工作原理如下。
阀组13中的换向阀和阀14中的电磁铁均断电，两泵卸荷，电机8带动双联泵9空载启动。 
                                                  
                                                                                    图3-17定位机车液压系统原理图
1-油箱;2-液位计；3-温度计；4-空气过滤器；5-加热器；6吸油过滤器； 7-橡胶软管； 8-电机, 9-双联齿轮泵；10-高压过滤器；11、20、26-单向阀；12-压力表； l3-压力控制阀组；14-电磁溢流阀；15-电液比例换向阀；16-1、16-2-单向节流阀； 17-纠控单向顺序阀；18-安全溢流阀；19-二位二通电磁换向阀；21节流阀； 22-减压阀；23-三位四通电磁换向阀；24-钩头液压缸；25-大臂升降液压缸
         大臂上升时，电磁铁1YA、3YA通电使阀组13中的换向阀和14中的换向阀分别切换至左位和上位，同时比例电磁铁4YA通电，换向阀15切换至左位。两泵同时以13. 8MPa压力经过滤器10、单向阀11、换向阀15、阀16—1、阀17和单向阀26向缸25的无杆腔供油；电液比例方向阀的阀口对经该阀进入液压缸25的油液压力和流量连续地控制和调节，以保证大臂平稳上升，缸有杆腔的油液经阀16-2和阀15排回油箱。一旦大臂上升到位后，行程开关便发信，电磁铁1YA、3YA及比例电磁铁4YA均断电，此时两泵卸荷。
        大臂下降时，电磁铁2YA通电使阀组13中的换向阀切换至右位，比例电磁铁5YA通电使电液比例方向阀的切换至右位，大泵以6. 9MPa压力经过滤器10、单向阀11、换向阀15和阀16-2向缸25的有杆腔供油，换向阀1 5的阔口连续地控制和调节流人、流出液压缸25的油液压力和流量，以保证大臂平稳下降，此时缸无杆腔经换向阀19、阀17、阀16-1和阀15向油箱排油。当大臂下降到位后行程开关便发信，电磁铁2YA、SYA均断电。
        钩头缸24伸出时，电磁铁2YA、7YA通电使阀组13中的换向阀和换向阀23分别切换至右位和左位，大泵以压力6. 9MPa经过滤器10、单向阀11、单向阀20、节流阀21、减压阀22（将压力降为5. OMPa）和换向阀23向缸24的无杆腔供油，有杆腔经阀23直接排油至油箱。钩头缸缩回时，只需2YA、8YA通电，进入缸中的油液压力仍为5．OMPa。 
       (3)技术特点
        1)该机车的液压系统采用双联液压泵的大小泵组合供油和多级压力控制，并设有卸荷油路，既满足了执行器快慢速不同负载和速度要求，又减小了功率损失和发热。
        2)采用电液比例换向阀对倾斜布置和转角变化的升降液压缸实施压力和流量的综合控制，避免了负载、速度变化引起的振动和噪声，提高了工作机构的运动平稳性和位置精度，并有利于延长系统中液压元件的寿命。
        3)通过设置安全阀防止意外情况导致系统压力过高而使管道爆裂、密封件损坏失效；系统设有精过滤器、温度计、加热器等液压辅件，以保证系统的油液清洁与合适的油温，提高了电液比例阀乃至整个系统的工作可靠性。
        4)大臂缸和钩头缸回路皆设有节流阀，通过调节节流阀的开度可以获得不同的运行速度。