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、概述
  图1所示WBY210稳定土拌和机是一种多功能工程施工机械,主要用于公路、城乡道路、机场、码头、停车场、运动场、大坝等工程的基层、底基层稳定土的现场就地拌和作业。可拌和Ⅰ、Ⅱ级土壤及稳定材料(如石灰、水泥、粉煤灰、废钢渣等),并可在稳定材料中加入粒径小于40mm的石料(总含量少于50%),适当调整拌和深度和速度,还可拌和较硬的Ⅲ、Ⅳ级土壤或稳定材料。若更换专用铣削转子,亦可实现旧沥青路面、水泥混凝土路面、硬质土路面的铣削翻修工作。WBY210型号稳定土拌和机采用整体车架,全液压驱动,偏转前轮转向,工作转子逆向旋转,拌和罩子为浮动式,作业时可实现自动功率匹配,并具有自动过载保护能力,整机操作方便、性能先进、安全可靠。使用该设备可大大提高施工进度,具有较高的工作效率。本文主要探讨WBY210型稳定土拌和机的结构组成、工作原理以及整机行走、拌和工作、整机转向、工作装置提升、斗门开闭等液压系统的设计。
2、整机主要技术参数
  外形尺寸(长×宽×高)/mm  8800×3170×3420
  拌和宽度/mm         2100
  拌和深度/mm         0-400
  行驶速度/km/h        0-23
  作业速度/km/h        0-3.3
  转子直径/mm         Φ1306
  拌和刀盘(个)×拌刀(个)  11×70
  拌刀型式           锤式
  转子转速/(r/min)      0-145
  最小离地间隙/mm       400
  最小转变半径/mm       7500
  接近角/(°)        24
  离去角/(°)        17
  整机重量/kg         14500
  前轮负荷/N          44000
  后轮负荷/N          101000
  发动机型号          Cummins NTA855-C360
  发动机功率/kW        268
  3、WBY210型稳定土拌和机液压系统设计
  3.1液压元件组成及系统工作原理
  该机液压系统由两部分组成,即主传动液压系统和辅助液压系统,前者承担主机行走和拌和功能,后者则完成转向、转子升降和斗门开闭等动作要求。该系统动力由柴油机提供,拌和系统油泵由柴油机飞轮端直接驱动,行走系统用泵装在柴油机前端的动力输出轴上。
  图2所示为主传动液压系统原理图。由1个轴向柱塞变量泵12(行走泵)和1个定量柱塞马达1(行走马达)组成行走闭式回路;另1个轴向柱塞变量泵11(拌和泵)和2个径向柱塞马达10(拌和马达)通过控制元件组成拌和闭式回路,操纵变量泵上的手动伺服机构能简便地控制液压马达输出转速和转向,从而改变行走和拌和功率,实现行走系统的无级变速,也为拌和转子提供所需要的转速和转矩。另外,主系统还设有冷却冲刷回路,使系统在工作时能强制冷却,尽量减少系统发热和功率损失。
  图3所示为辅助液压系统原理图。由齿轮泵13和全液压转向器3、单路稳定分流阀5、多路阀6和油缸等元件组成开式回路。转动转向器,转向油缸4推动转向轮,使拌和机实现左右转向。操纵多路换向阀可使拌和转子和罩壳尾门升降开闭。辅助系统还有另1个作用,即向主传动系统进行二次补油。另外,CBF齿轮泵输出的压力油通过FLD分流阀进入液压转向器,能始终保持恒定的流量,不随柴油机转速的变化而改变,以保证当柴油机处在小油门、主机低速行驶时而又需要急速转向的油源要求,从而提高行驶的安全性。
  3.2系统设计中的关键问题分析
  (1)压力过载保护。
  WBY210型稳定土拌和机采用全液压驱动,在主传动系统中实行压力过载保护控制,配备了POR阀(见图2中件17)。该阀能根据拌和功率的变化,自动改变行走及拌和速度,使柴油机的功率得到合理的分配和利用,同时也增加了工作的可靠性,有效地防止了液压系统的过载工况。WBY210型稳定土拌和机的工作主要分为行走及拌和两部分,行走系统和拌和系统均采用变量泵控制定量马达,两个系统在工作中是相互联系的。拌和作业时,由于受深度、速度以及土壤硬度和稳定材料成分等因素的影响,拌和系统的工作压力是不断变化的,而POR阀是叠加在行走柱塞变量泵手动排量控制阀上的一种非耗能控制装置,能提供自动过载保护,它可以随时感应拌和系统的压力变化,接受拌和系统的压力反馈。当拌和系统超载(压力超过POR阀设定值)时,POR阀开启,使行走泵排量控制阀的控制压力降低,伺服缸弹簧回位,斜盘的角度减小,从而减少行走泵的流量输出,降低行走速度,使柴油机的功率匹配趋于合理。
  WBY210型稳定土拌和机属自行式路拌设备,其特点是边行走边进行路面拌和作业。因此行走速度受切削厚度、拌和转子转速等因素影响。根据参考文献中的公式V=h1nz,式中V――行走速度;h1――切削百厚度;n――拌和转子速度;z――拌和转子截面上的铣浆数,该值仅与转子结构有关,当产品定型后该值为常数。可以看出,当拌和转子的转速一定时,行走系统速度与拌和刀的切

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