剪式舉升機自動調(diào)平系統(tǒng)設計

李國慧，桂玉濤

(南陽理工學院機械與汽車工程學院，河南南陽473004)

近年來隨著我國汽車業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展，汽車舉升機作為現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設備也得到了廣泛的應用。尤其剪式舉升機占到最近幾年所有新銷售的舉升機的一半。這種設計之所以很流行，主要由于這種舉升機具有結(jié)構(gòu)簡單、同步性好、節(jié)省土地面積、安裝快捷、可調(diào)性好等優(yōu)點。

同步性是維修工人的生命安全和汽車安全的一重要技術(shù)保證。某品牌剪式舉升機同步性是用串聯(lián)液壓缸回路實現(xiàn)的。串聯(lián)液壓缸回路理論上只要油缸的設計和制造精度達到要求，液壓油無泄漏，回路足以保證兩舉升臂的同步上升和下降。但是，首先，由于液壓缸存在一定的制造誤差，二個液壓缸不可能完全一樣;其次，兩油缸液壓油存在自然耗損;第三，由于泄漏不可避免，例如兩油缸之間的管路聯(lián)結(jié)處、油缸和活塞之間等都會產(chǎn)生一定的泄漏，而且隨著油缸工作壓力增加、使用時間延長，泄漏就會越嚴重。鑒于以上原因，兩活塞必會產(chǎn)生矢量位移誤差。隨著時間的推移，位移誤差不斷累計。當累計誤差超出兩舉升臂允許的高度，同步性就會失真。這種同步誤差，隨著加工水平的提高，制造誤差可以忽略不計;誤差主要是由液壓油泄漏和自然耗損引起的。為了使兩舉升臂能夠長時間同步運行，必須消除這種同步誤差，即引入補油系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)存在問題及分析

如圖1 為某舉升機液壓原理圖。

圖1 原液壓系統(tǒng)原理圖

其補油原理是根據(jù)補油需要，打開補油截止閥21、22，油通過油泵3，溢流閥4，單向閥5，補油截止閥21、22，進入主機(子機)子液壓缸13 (18)，使得主機(子機)子液壓缸13 (18)上升到與主機(子機)主液壓缸9 (15)等高位置，而后結(jié)束補油，手動關(guān)閉補油截止閥21、22，進入正常工作狀態(tài)。

具體主機補油過程即同步調(diào)平過程如下(子機同理調(diào)整):

斷開光電平衡檢測開關(guān)，工作開關(guān)按鈕置調(diào)整位置;

選擇主機，將主機升到500 mm;

打開控制柜，手動打開補油截止閥21;

按“上升”按鈕，將子機升到與主機平臺等高位置;

手動關(guān)閉補油截止閥21，打開光電平衡檢測開關(guān)，工作開關(guān)按鈕置正常工作位置，以使舉升機處于正常工作狀態(tài)。

此補油過程有如下問題:

(1)用鑰匙打開控制柜進行手動開關(guān)補油截止閥操作，造成一定的人力、時間的浪費;

(2)在手動時，由于空間小，操作人員易誤操作，造成不必要的設備損壞;

(3)實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)主機主液壓缸9 和主機子液壓缸13 同時運行，只是運動速度不同，由于主機主工作平臺9 和子機子工作平臺13 相距有一段的距離，根據(jù)升高500 mm 的要求，很難掌握調(diào)平。

問題分析:補油過程中，當打開補油截止閥、按“上升”按鈕時，主機工作電磁閥7 也打開，使得一部分油經(jīng)過主機工作電磁閥7 和防爆閥8，進入主機主液壓缸9，因此主機主液壓缸9 和主機子液壓缸同時運行，只是運動速度不同，造成調(diào)平困難;而且，由于補油截止閥的操作以及工作臺的找平都是靠人工完成，非自動化、智能化，因此產(chǎn)生一系列問題如誤操作、找平困難等。

2 系統(tǒng)改進

由于在舉升機工作過程中，主機主液壓缸、子機主液壓缸時刻和油泵系統(tǒng)相連接，因此不平衡主要是主機子液壓缸和主機主液壓缸之間以及子機子液壓缸和子機主液壓缸之間油品的自然損耗和泄漏造成的，實際表現(xiàn)是主機子液壓缸、子機子液壓缸的工作臺低于主機主液壓缸、子機主液壓缸的工作臺。鑒于此，針對系統(tǒng)存在的問題，對原液壓補油系統(tǒng)進行改進，用一個三位四通換向閥代替原系統(tǒng)中的兩個手動補油截止閥，借助原系統(tǒng)中的上限位開關(guān)，再增加一個調(diào)平按鈕，使得補油過程一鍵式自動完成，提高效率、減小勞動強度、減小誤操作，提高設備的使用壽命。改進后液壓系統(tǒng)原理圖如圖2 所示。

圖2 改進后液壓系統(tǒng)原理圖

主機補油原理是:根據(jù)補油需要打開操作面板上的補油按鈕，液壓油首先經(jīng)過油泵3、溢流閥4、單向閥5、主機工作電磁閥6 和防爆閥7，進入主機主液壓缸8，使得主機主液壓缸上升，當主機主缸工作平臺升到最高位置，觸到上升限位開關(guān)9;此時主機子液壓缸工作平臺沒有到最高位置，沒有接觸上升限位開關(guān)10;上升限位開關(guān)9 觸發(fā)，產(chǎn)生觸發(fā)信號傳給主機工作電磁閥7，使得電磁閥7 斷開，此路系統(tǒng)斷開，主機主工作臺處于最高限位位置;同時上升限位開關(guān)9 產(chǎn)生觸發(fā)信號傳給三位四通閥20，YA2 通電打開補油液壓回路，液壓油經(jīng)過油泵3、溢流閥4、單向閥5、三位四通閥20 左路，主機子工作臺上升，當接觸到上限位開關(guān)10 時，產(chǎn)生觸發(fā)信號傳給三位四通閥20 YA2 斷電，補油液壓回路斷開，此時三位四通閥20 處于中位，同時觸發(fā)信號傳給報警燈報警表示已經(jīng)調(diào)平，補油結(jié)束，進入正常工作狀態(tài)(子機同理)。

具體主機補油步驟:

斷開光電平衡檢測開關(guān)，工作開關(guān)按鈕置調(diào)整位置;

選擇主機，按住調(diào)平按鈕，直到報警燈報警;

打開光電平衡檢測開關(guān)，工作開關(guān)按鈕置正常工作位置，以使舉升機處于正常工作狀態(tài)。

3 結(jié)束語

改進后系統(tǒng)利用一個三位四通換向閥代替原系統(tǒng)中的兩個手動補油截止閥，借助原系統(tǒng)中的上限位開關(guān)，通過開關(guān)觸發(fā)信號的順序傳遞，使補油過程中的平臺運動順序進行，調(diào)平過程更加簡單;同時借用原安裝的上限位開關(guān)，自動到位調(diào)平，減小了調(diào)平過程人力的浪費，實現(xiàn)了調(diào)平一鍵式完成，減小了誤操作的發(fā)生，避免了對設備無謂的損害?？傊倪M后系統(tǒng)在實踐中運作良好。

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