臂式斗轮堆取料机上部金属结构重心计算及液压缸选型
作者:崔琳 高跃 孙涛
来源:《科技探索》2013年第01
        摘要:通过对液压俯仰式臂式斗轮堆取料机上部金属结构各部件设计和计算,确定各部件水平方向重心。将两种最不利的工况作为计算条件,用力矩平衡法求出俯仰部分整体重心,选择液压缸大小,校核系统压力是否符合条件。
        关键词:斗轮 重心 液压缸
        1.概述
        整体液压俯仰型式的臂式斗轮堆取料机(以下简称为斗轮机),是由油缸的伸缩来完成俯仰动作的。油缸作为整机俯仰的执行机构,它平衡斗轮机俯仰时产生的重心偏移,直接影响斗轮机的安全使用性能。
        斗轮机工作时分为两种不利工作状态:满载下俯工作(液压缸受压最大);空载上仰工作(液压缸受拉最大),对两种工况下重心偏移进行计算分析,确定缸径大小。
        2.实例计算
        现举例菲律宾一项目进行计算分析。
        经初步设计后斗轮机上部金属结构各部分重心及力矩如下图:
        斗轮机在空载上仰工况下上部金属结构重心分布(配重侧为负)
        经计算总重G1=171t 重心偏移量l1=-1.77m
        力矩M1=G1*=-303.1tm
        斗轮机在满载下俯工况下上部金属结构重心分布(配重侧为负)
        经计算总重G2=179t 重心偏移量l2=0.573m
        力矩M2=G2*L2=102.6tm
        液压缸布置方式如下图
        上仰时液压缸力臂L1=3.3m;下俯时液压缸力臂L2=3.1m
        油缸力T=M1/L1=-91.6t T= M2/L2=32.5t
        初步选择力士乐标准液压缸CD250B Φ280/Φ200 2 进行校核
        无杆腔面积A=πD2/4=3.14x2802=61544mm2
孙涛
        有杆腔面积A1=A-πd2/4=36110mm2
        P=-T/2A1=12.7MPa P=T/2A=2.6MPa
        CD250B Φ280/Φ200液压缸系统压力25MPa,工作压力16MPa
        3.结论
        通过对斗轮机上部金属结构的重心进行计算,确定其油缸力拉压变幅范围,选定液压缸后进行校核,油缸拉压力符合最大工况时需求。由此看出斗轮机上部金属结构重心计算及液压缸的选取是斗轮机整体设计必不可少的重要环节,对后续的设计,安装,调试起着重要的指导作用,是控制斗轮机安全使用的必要计算资料。