驾驶室翻转液压系统设计说明

1 驾驶室液压翻转机构 1.1 工作原理

驾驶室翻转液压系统设计说明

驾驶室的液压翻转机构是以液压为动力，通过液压缸的伸缩，使驾驶室绕翻转轴有限度的旋转，从而完成驾驶室的举升和下落。翻转油缸总成是将液压能转变成机械能的、做直线往复运动的液压执行元件。他结构简单、工作可靠，用它来实现驾驶室的翻转时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳。当它伸出时，驾驶室受到向上的支撑力，驾驶室开始绕翻转轴向上翻转；当液压缸收缩时，驾驶室都到支撑力逐渐减小，驾驶室绕翻转轴向下回落。

图1.1 翻转油缸总成

翻转机构的布置主要对驾驶室翻转轴的位置和液压缸安装点的确定，在驾驶室翻转角度确定后，其相互间的位置关系也会影响到液压缸承载力和工作行程。 1.2液压缸的布置

液压缸在驾驶室翻转的整个过程中，可以看作一个二力杆构件，其一端固定在驾驶室纵梁上，另一端固定在与汽车车架相连的车架上，两端同为铰链连接并可自由旋转，两端点连线应与汽车Y基准平面平行。液压缸布置得与翻转轴距离越近，对液压缸的承载力就要求相应提高，工作行程相应减短，反之距离越远，对液压缸的承载力就要求相应减小，但对液压缸的形程要求增大。

1.3驾驶室的翻转角度与液压缸的选配 1.3.1驾驶室的翻转角度

驾驶室的翻转角度，是指驾驶室绕翻转轴的最大角度。他理论上等于重心角的余角，实际上应小于重心角余角。下面我们来介绍下重心角，如图1.3.1所示，在Y基准平面

上，从翻转轴中心到驾驶室重心的连线与水平线的夹角即为重心角，可按arcthH/L求得重心角。

图1.3.1 驾驶室翻转角

极限状态下，驾驶室的翻转角度与重心角互余，此时驾驶室的重心在翻转轴线上，驾驶室的全部质量都由驾驶室前支撑点支撑，液压缸的支撑力为零，驾驶室翻转轴上的剪力和挤压力也达到最大值。极限状态是不安全的，此时一旦驾驶室在其他外力作用下向前翻转，驾驶室的重心将越过翻转轴重心的垂线，对液压缸产生“拉力”，给车辆和人员将带来危险。所以为了保证安全，驾驶室翻转角度应小于重心角的余角，其角度能满足驾驶室翻起维修时，发动机等设备吊装方便即可。 1.3.2 液压缸的选配

通过前面所讲的内容，我们可以把驾驶室翻转角度、翻转轴和液压缸在整车上的位置画在分析图中，从而去定液压缸的工作行程。如图1.3.2-1所示

图1.3.2驾驶室翻转图

A点是驾驶室翻转轴，G点代表驾驶室的重心，B点事液压缸固定在车架上的支撑点，a角是驾驶室重心角。驾驶室翻转到最大角度后，液压缸的长度和行程，可以再

图1.3.2所示BC的杆长变化求得，在驾驶室翻转的过程中驾驶室的重心距是不断减小的，而液压缸与翻转轴之间的距离变化不大，如果近似忽略这段距离的变化量，我们可以得出液压缸的举升力在驾驶室初始位置时最大，在驾驶室翻转到最大角度是最小。以此为条件，我们可以去定液压缸的额定载荷。到此，液压缸的长度、行程、额定载荷、都已确定下来，我们对这些参数进行圆整，根据已有的液压缸产品进行选择即可，或者根据机械设计手册从新设计液压缸。 1.4 液压控制系统

驾驶室液压翻转机构中的液压系统，主要由手动油泵、液压缸、以及相连液压管件组成。手动油泵实际上是由换向阀和柱塞泵组成的；液压缸是由单活塞杆双作用液压缸与液控单向阀组成的。下面我们结合示图，对液压翻转系统的工作原理做以说明。图1.4-1是液压缸举升状态的原理图。

1.4-1 液压缸举升状态原理图

油箱1中的液压油经单向阀2，被柱塞泵3压入换向阀4，然后一路液压油被压入液压缸6的右腔，另一路液压油经过液控单向阀5，被压入液压缸6的左腔。由于有活塞杆的一侧活塞受力面积小，故液压缸6的活塞杆在柱塞泵3的作用下伸出。在液控单向阀5的止回作用下，是液压缸可以停留在任意位置。图1.4-2是液压缸收缩状态的原理图。

油箱1中的液压油经单向阀2，被柱塞泵3压入换向阀4，一路液压油被压入液压缸6的右腔，且这路油的分支将液控单向阀5推开，使液压缸6左腔中的液压油经过液控单向阀5，流入换向阀4，最后推开一个单向阀回流到邮箱1中。