基于伺服电动缸的新型装载机工作系统研究

彭修相

山东宝格机械科技有限公司 山东省 临沂市276000

摘要：装载机在具有装载、提升机和强制进入功能的工程机械中发挥着重要作用。装载机的工作环境相对较差。如果装载机的维护被忽略，必然会缩短装载机的使用寿命，降低经济效益，增加建设项目的支出，并发生安全事故。

关键词：伺服电动缸；新型装载机；工作系统

引言

装载机是一种常用工程机械，用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山设施，主要用于铲运、运输、卸载、散装材料、轻型土方工程等。栋频繁制动很重要，因为装载机需要经常使用圆周运动铲。因此，拥有良好的制动系统是保证装载机安全运行的前提。

1伺服电动缸压装原理

电动气缸将伺服电机的转速和角度位移转换成线性运动的速度和位移，将扭矩转换成加压，以冷压完成轴承装配过程。按压后轴承的结构如图1所示，其中A是轴承的刀库和内环之间的连接面的半径。b是轴承外环的半径；p，p '是装配后关节表面的内力，p和p '是斥力。

图1轴承压装后的结构示意图

根据压装理论：·δ．其中：Ｅ为材料的弹性模量；δ为过盈量。根据力学基本原理，压装力Ｆ与内应力ｐ、接触面积ｓ及摩擦因数μ的关系为：Ｆ＝ｐｓμ．（２）设位移为ｘ，将接触面积ｓ＝２πａｘ和式（１）代入式（２），可得压装力与位移ｘ的关系为：δμｘ．由式（３）可以看到，在压制过程中施加的压紧力必须随着干扰的增加而增加。此外，材料摩擦系数对压力机的贴合力影响很大，但显示出良好的线性关系。如果施加的压榨机力过大，容器将发生局部塑性变形，从而影响到模具配件的效果。相反，如果压力不足，零件将不会被适当压制，导致产品中的缺陷，从而影响生产效率。因此，这是控制压制过程中几个关键点的压力和位移的理想方法之一，并以压机位移曲线作为压制过程的测试基础，而不是原来的最终压力作为压机质量的测试基础。

2装载机常见的问题

首先，叉车的发动机速度不够高。以叉车的发动机速度不够高的现象为目标时，要确认发动机功率输出是否异常。太低的话，需要从发动机燃料质量和阀门间隙方面确定原因。第二，叉车效率低。如果装载机运行缓慢，施工进度缓慢，则必须确定是否是液压系统故障造成的。如果长时间使用叉车，叉车的脆弱部分会磨损，很难满足叉车零部件的参数。此外，叉车的磨损部件导致叉车的机油温度呈上升趋势，如果叉车的性能降低，则必须更换新的磨损部件，并处处维护装载机。最后，叉车的力量太低了。叉车动力下降有多种原因，因此要仔细检查叉车的传动系统、离合器和变速器。叉车变速器漏油会对叉车的功率输出产生重大影响，叉车功率减少的主要原因包括叉车变速器机油压力不足。叉车底盘离合器的驱动板和驱动板的不良组合，或叉车液压液力变矩器的高油温，会直接导致叉车动力不足。总之，为了有效地解决营养不足的问题，有必要全面仔细地检查上述构成部分。

3基于伺服电动缸的新型装载机工作系统方案

3.1基于伺服电动缸的工作系统总体方案

在该系统中，电动控制旋钮激活产生的电动比例信号被输入到整个车辆控制器VCU上，并且VCU通过CAN总线与伺服电动缸控制模块通信，以控制伺服电动缸的工作方向、速度和工作精度。由于伺服油缸控制模块支持CAN通信，它可以实现工作装置的电子位置，完成所有位置的记忆，并实现自动复位对准控制的逻辑功能，所以装载机具有一定的智能特性，可以减少操作员的手动操作。同时伺服电动缸的噪声和振动较小，提高了整个汽车的可靠性和操纵性。每个元件的相关连接如图2所示。

图2伺服电动缸系统连接图

3.2工艺过程分析

根据本项目现场装配情况，压力机拟合过程分为预拟合、压力机、压力维护和回归四个阶段。预加载阶段的位移(x1)主要由组件的位置决定，这使压头从零位置位移后，能够将包含的零件推到包含的零件的圆形位置，确保了同轴性，并且此过程的压力较低。异物碰撞时，位置偏差或同轴异常，压力超过正常范围，接触面受损，因此控制系统提供预装配异常信号，并执行返回零位置的动作。压力机舞台的位移(x2)取决于工件的大小(例如轴承内环的宽度等)。如果所需偏移较小，则可以将公差标准窗口设置为2至4个主要位置。位移大时，可以采用确定壳体的方法。公差标准或包络中每扇窗的参数值应根据计算值进行设置，以符合工艺设计。定时控制模式在压力维护阶段采用，扭矩控制模式在伺服控制器上采用，最终压力供应和保持一定时间，以消除工件内部的电压，保证装配位置的准确性。返回舞台上的位移为x1+x2，移动方向与压力机管接头舞台的方向相反，因此压力头返回到0，准备下一台压力机。为了达到目标压力，返回阶段有两种工作模式:评价压力机拟合和返回完成情况的过程称为压力返回模式。如果偏移是目标，则称为偏移返回模式。由于挤压物体的结构、材料和技术特性不同，位移时改变加压所需的加压和规则不同，使用典型的人机界面难以满足参数设置和系统过程监控的要求。如果以综合方式使用，W500-P非常方便，可以建立压力和位移容差标准，存储和再现工艺数据曲线，从而大大提高符合操作条件的压力机拟合系统的多功能性。

4装载机日常维护管理

4.1装载机入冬前的换季保养

最重要的是，必须按照安全管理的要求和规范仔细检查运行情况。其次，必须加强装载机的检查，装载机的检查应由专业人员负责。检查后，具体情况应仔细记录。最后，你需要在冬天前将你的设备存放在不同的季节，以确保你的设备在冬天运行良好。此外，驾驶员应严格执行冬季车辆控制要求，以确保设备在冬季安全可靠地运行。

4.2装载机的定期维护

第一，一级维护。叉车第一服务水平的主要内容包括润滑和固定、发动机油的变化、各种过滤器的清洗或更换等，系统地检查每个组件的润滑油量，检查和固定开口部件的接头。第二，二级维护。2级维护重点是检查和调整。除了1级维护外，还需要检查和调整发动机、制动系统和电气设备。工作的这一部分是专业的，通常由专业的维护人员完成。如果发现问题，需要针对性治疗，以避免叉车正常运行的副作用。第三和第三级服务。第3级维护重点是拆卸、清洁、检查、调整和消除隐患。除了2级维护外，还需要进行深入的清洗和检查，并根据需要拆卸和检查每个组件或组件，以解决问题。目前，不再强调三个级别的维护，操作维护主要包括在组件大修类别中。随着大量新的、更高的技术越来越多地应用于设备，维护方法和技术不断发展和完善。三个层次的维修制度从过去的维修到维修，都被两个层次的维修制度所取代，车辆维修制度首先要落实安全和预防原则，倡导“七个维修、三点维修”，强调不再需要定期拆卸和维修装配部件。

结束语

因此，伺服电动缸具有工作行程准确可控、工作速度快、可靠性高、无漏油、系统安装方便的优点。油辊螺杆用于运动转换，具有转换效率高、使用寿命长的优点。同时，伺服电动缸可以满足大扭矩和推力控制要求，工作噪音低，环境污染，生产成本低。电动油缸集成度高，便于整个车辆安装。

参考文献

[1]张建.装载机定变量液压系统工作特性与能耗分析[D].兰州理工大学,2020.

[2]程俊.装载机工作系统液压油清洁度控制研究[D].吉林大学,20193.

[3]严世榕,王巍.装载机机液工作系统动态特性分析[J].中国工程机械学报,2019,11(04):313-318.

[4]蔡政军.新型液压系统在装载机上的实施[D].西南交通大学,2018.

[5]赵尚福.装载机工作装置液压系统节能技术研究[D].吉林大学,2018.