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摘要：通过重车调车机液压系统进行重新设计，尤其对重车调车机牵车臂起落过程的分析，解决牵车臂在运行中运动不稳定、行程终了时产生突然冲击。
关键词：重车调车机；牵车臂；抗衡阀；溢流阀；卸荷阀；蓄能器
中图分类号： U260.9+3
1 概述
重车调车机作为翻车机卸车作业时的配套设备广泛应用于电力、港口、冶金、化工等行业，它可以将整列装有煤、矿石等块状或粒状货物的列车牵引到一定的位置上。
重车调车机的牵车臂主要起牵引车辆的作用，其动作过程分提升和落下。在起点时，牵车臂被提升到竖直位置（即90°位置），可使重车调车机行走不受车辆的影响，牵车时，处于水平位置（即0°位置），可牵引车辆进翻车机或送空车入迁车台，牵车臂的提升和落下是在油缸的作用下围绕一固定轴在竖直平面内作四分之一圆周运动来实现的。
牵车臂的旋转运动是由液压系统来完成的，由于其运动的特殊性，故对重车调车机的液压系统也相应提出了较高要求，除保证生产的安全、可靠外，还要使牵车臂的运动十分均匀稳定，且能满足高效率的要求。
2 原液压系统的工作原理
系统工作原理图见图1，
图1 液压系统原理图
3.系统的机械结构形式
牵车臂油缸与牵车臂臂架的连接采用龙门或辅臂式，油缸的工作方式成推举形式。由于牵车臂作旋转运动，经受力分析，不管采用哪种连接方式，牵车臂油缸的受力均发生变化，甚至发生从正载荷到负载荷的变化。
4.系统存在的问题分析与研究
该液压系统优缺点表现突出，优点表现在结构简单，维护方便，制造安装费用较低。自投产以来，故障较为频繁。主要表现在系统工作不稳定、工作效率低、牵车臂在行程终了时产生严重冲击等问题。牵车臂在运动过程中发生冲击严重影响了生产的正常运行及设备的使用寿命，对原系统进行改进已是迫切的需要。
5系统的改进设计
针对上述问题，对原液压系统进行了改进，系统图见图2。
取消蓄能器和单泵供油的工作方式，采用双泵供油的快速运动回路，消除蓄能器充油对系统工作的影响。大泵排量109.6ml/r，工作压力由多级溢流阀调定，小泵排量29.3ml/r， 工作压力由电磁溢流阀调定。电机功率22Kw。落臂时，电磁铁3DT通电，压力为3.5Mpa，由大泵向牵车臂油缸供油，小泵处卸荷状态，牵车臂在压力油和自身重力作用下快速降落。起臂时，电磁铁2DT通电，压力为12Mpa， 电磁铁1DT通电，压力为12Mpa，两泵输出的油汇集在一起进入牵车臂油缸，从而实现快速运动。系统不工作时，1DT、2DT、3DT均断电，系统卸荷。制动器系统回路和摘钩回路工作时，由于所需流量较小，用小泵向系统供油，大泵处卸荷状态。
这种快速回路的改进，功率利用合理，既减少了发热，节约了能源，又能连续长时间工作。经现场使用的系统测试，起臂时间12秒，落臂时间8秒，大大提高了系统的工作效率。
图2 改进后的液压系统原理图
另一方面，取消回油路上的蓄能器和装在油缸上的两个FD型平衡閥，安装一个CB型抗衡阀，用以控制牵车臂在降落过程中，油缸因受力和温度变化的影响而发生的速度变化，增加速度的稳定性。单向节流阀也可调节牵车臂的降落速度，使牵车臂在起升和降落过程中无明显的快慢变化。
改变溢流阀的安装位置，将溢流阀装在油缸无杆腔的旁油路上，防止牵车臂在降落过程中，系统过载，起一定的安全保护作用，增加系统工作的可靠性。
经上述改进，效率较高，工作安全可靠，基本上无冲击，且不需改变其它机械结构，符合生产现场及工艺的要求。但由于采用了双泵供油回路，使系统改造较为复杂。另电机的功率和泵的排量都大幅度提高，对相应的元件质量也提出了较高要求，制造和维护成本会有所增长。对于一般的改造项目，工作效率要求不高的情况下，为节约成本，可不改变泵组及油箱组件，采用原蓄能器快速运动回路，仅对牵车臂的缓冲机构进行改进，以达到正常生产的目的。
关键词：重车调车机；牵车臂；抗衡阀；溢流阀；卸荷阀；蓄能器
中图分类号： U260.9+3
1 概述
重车调车机作为翻车机卸车作业时的配套设备广泛应用于电力、港口、冶金、化工等行业，它可以将整列装有煤、矿石等块状或粒状货物的列车牵引到一定的位置上。
重车调车机的牵车臂主要起牵引车辆的作用，其动作过程分提升和落下。在起点时，牵车臂被提升到竖直位置（即90°位置），可使重车调车机行走不受车辆的影响，牵车时，处于水平位置（即0°位置），可牵引车辆进翻车机或送空车入迁车台，牵车臂的提升和落下是在油缸的作用下围绕一固定轴在竖直平面内作四分之一圆周运动来实现的。
牵车臂的旋转运动是由液压系统来完成的，由于其运动的特殊性，故对重车调车机的液压系统也相应提出了较高要求，除保证生产的安全、可靠外，还要使牵车臂的运动十分均匀稳定，且能满足高效率的要求。
2 原液压系统的工作原理
系统工作原理图见图1，
图1 液压系统原理图
3.系统的机械结构形式
牵车臂油缸与牵车臂臂架的连接采用龙门或辅臂式，油缸的工作方式成推举形式。由于牵车臂作旋转运动，经受力分析，不管采用哪种连接方式，牵车臂油缸的受力均发生变化，甚至发生从正载荷到负载荷的变化。
4.系统存在的问题分析与研究
该液压系统优缺点表现突出，优点表现在结构简单，维护方便，制造安装费用较低。自投产以来，故障较为频繁。主要表现在系统工作不稳定、工作效率低、牵车臂在行程终了时产生严重冲击等问题。牵车臂在运动过程中发生冲击严重影响了生产的正常运行及设备的使用寿命，对原系统进行改进已是迫切的需要。
5系统的改进设计
针对上述问题，对原液压系统进行了改进，系统图见图2。
取消蓄能器和单泵供油的工作方式，采用双泵供油的快速运动回路，消除蓄能器充油对系统工作的影响。大泵排量109.6ml/r，工作压力由多级溢流阀调定，小泵排量29.3ml/r， 工作压力由电磁溢流阀调定。电机功率22Kw。落臂时，电磁铁3DT通电，压力为3.5Mpa，由大泵向牵车臂油缸供油，小泵处卸荷状态，牵车臂在压力油和自身重力作用下快速降落。起臂时，电磁铁2DT通电，压力为12Mpa， 电磁铁1DT通电，压力为12Mpa，两泵输出的油汇集在一起进入牵车臂油缸，从而实现快速运动。系统不工作时，1DT、2DT、3DT均断电，系统卸荷。制动器系统回路和摘钩回路工作时，由于所需流量较小，用小泵向系统供油，大泵处卸荷状态。
这种快速回路的改进，功率利用合理，既减少了发热，节约了能源，又能连续长时间工作。经现场使用的系统测试，起臂时间12秒，落臂时间8秒，大大提高了系统的工作效率。
图2 改进后的液压系统原理图
另一方面，取消回油路上的蓄能器和装在油缸上的两个FD型平衡閥，安装一个CB型抗衡阀，用以控制牵车臂在降落过程中，油缸因受力和温度变化的影响而发生的速度变化，增加速度的稳定性。单向节流阀也可调节牵车臂的降落速度，使牵车臂在起升和降落过程中无明显的快慢变化。
改变溢流阀的安装位置，将溢流阀装在油缸无杆腔的旁油路上，防止牵车臂在降落过程中，系统过载，起一定的安全保护作用，增加系统工作的可靠性。
经上述改进，效率较高，工作安全可靠，基本上无冲击，且不需改变其它机械结构，符合生产现场及工艺的要求。但由于采用了双泵供油回路，使系统改造较为复杂。另电机的功率和泵的排量都大幅度提高，对相应的元件质量也提出了较高要求，制造和维护成本会有所增长。对于一般的改造项目，工作效率要求不高的情况下，为节约成本，可不改变泵组及油箱组件，采用原蓄能器快速运动回路，仅对牵车臂的缓冲机构进行改进，以达到正常生产的目的。