近十多年我國遊樂設備發展迅速,中、大型的遊樂設備品種繁多,其設備的出動係統種類大概分以下六種;軸傳動、索鏈帶傳動、齒輪傳動、齒條傳動、空壓傳動、蝸杆傳動、液壓傳動。前三種大多數是旋轉運動傳動,後四種大多數是前後往複直線運動的傳動。以下將對遊樂設施的液壓傳動係統進行學習和探討。在遊樂設備中液壓傳動係統經常會被使用,如硬汉视频官网在线观看下载、自控飛機、青蛙跳等設備,它們的上下升降運動使用的便是液壓傳動係統。
1 液壓傳動基本工作原理
在封閉容器中,向液體施加一個力,液體被加壓力後,立即向不同方向傳遞大小不變的力,液壓傳動利用這個物理特性,加力於小活塞的壓強通過液體傳遞給大活塞,大活塞便可以產生一個與其橫截麵麵積成正比的力,從而舉起更物體。
2 遊樂設備液壓傳動係統的設計
(1)編製開發任務書。明確遊樂設備中對液壓傳動係統的工作要求,在開發任務書裏,說明液壓傳動係統的負載、油缸數量、行程、運行速度。
(2)液壓係統的常用參數計算和選擇的液壓元件。以下簡單介紹一下幾種液壓傳動係統常用參數的計算公式。
a.泵和馬達的流量計算為:
幾何流量(L/min)=幾何排量(cm3/r)×軸轉速(r/min)
b.泵和馬達的軸轉矩計算為:
軸轉矩(N.m)=幾何排量cm3×壓力(100000Pa)/20π
c.軸功率計算為:
軸功率KW=軸轉矩(N.m)×軸轉速(r/min)/9550
d.液壓功率計算為:
液壓功率(KW)=流量(L/min)×壓力(100000Pa)/600
e.液壓熱功當量計算為:
液壓熱功當量(KJ/min)=流量(L/min)×壓力(100000Pa)/10
f.油缸流量計算為:
油缸流量(L/min)=有效麵積(cm2)×活塞速度(m/min)/10
g.油缸推力計算為:
油缸推力(N)=有效麵積(cm2)×壓力(100000Pa)×10
h.合理選用油管、控製閥和輔助元件,可參閱相關對應表格選擇,盡量選擇標準元器件,方便日後損壞更換。
(3)遊樂設備的液壓裝置的結構設計,大致分為兩大部分,一是電氣控製部分,二是液壓動力驅動部分。大型遊樂設備關係到乘客的安全問題,是屬於特種設備,需要國家質量監督局監管。設備的設計和製作必須引入和符合《遊藝機和遊樂設施安全GB8408-2008》標準的各項要求,關於遊樂設施液壓和氣動的部分有如下幾點:
a.設置液壓或氣動係統的遊樂設施,每台套應設置單獨的液壓、氣動係統。
b.液壓或氣動係統應設有不超過額定工作壓力1.25倍的過壓保護裝置,必須設置監控係統工作狀況的儀表。
c.遊樂設施中壓力容器的設計、製造、安裝、使用應符合《壓力容器安全技術監察規程》的要求。
d.使用液壓驅動的大型觀覽車,應配置備用動力,在斷電或主泵出現故障時,能保證設備運行,疏散乘客。
e.當液壓、氣動係統元件損壞會發生危險的設備,必須在係統中設置防止失壓或失速的保護裝置。
f.係統中工作流量較大的中、高壓液壓係統,應有液壓緩衝保護措施,以避免或減少係統在啟動及閥件切換時產生的液壓衝擊。
(4)繪出液壓傳動係統的原理圖、零件圖、裝配圖。在圖中標明運動方式和運行方向,合理選擇液壓元件,按零件的性能要求和運行順序,標明所有回路。選擇適當的調速方法、換向方法、連接方法、安全措施、卸載措施,保證自動運行循環的完成和順序動作的完成。所有標注元件符合應按國家標準圖形符號繪製,元件符合必須標注的型號和規格,零部件的動作循環圖和電氣零件的動作循環表。
(5)編製出液壓傳動係統的零件圖紙清單、元器件清單、標準件清單,這樣做方便生產部門、采購部門的生產工作,防止出錯。
(6)對設計完成的液壓傳動係統作風險評估。因為大型遊樂設施關係到乘客生命安全問題,所以必須作風險評估,具體做法是製定風險評估表,在表中列出風險項目,例如當某零件失效或斷裂時會對整個係統有何影響。對乘客傷害程度如何,如何采取應對措施,都要在風險評估表填寫出來。
3 安裝和使用遊樂設施液壓係統需注意的問題
(1)按裝配圖所示正確安裝每個零部件、連接管、控製閥、電氣元器件,緊固所有固定螺絲。
(2)液壓係統在安裝前,其接頭、管件及油箱內表麵等必須清理幹淨。
(3)液壓油的選用,應依據設備使用工況,選用符合當地條件的抗磨液壓油。
(4)液壓係統除特殊規定外,在使用地環境溫度最高時,液壓泵的進口溫度不得超過60℃。
(5)液壓係統不應滲漏,氣動係統不應有明顯的漏氣。
(6)使用單位應當嚴格執行遊樂設施的年檢、月檢、回檢製度,嚴禁帶故障運行。安全檢查的內容包括:
a.對遊樂設施的液壓係統,每年要進行1次全麵檢測,必要時要進行載荷試驗,並按額定速度進行起升、運行變速等機構的安全技術性能檢查,並在年檢紀錄表上做好紀錄存檔。
b.月檢項目一般為各種安全裝置、動力裝置、傳動和製動係統、控製電路與電氣元件等,並在月檢紀錄表上做好紀錄存檔。
4 遊樂設施液壓係統保養
(1)遊樂設施液壓係統油缸運動部位的摩擦力太大時,油缸會產生推力不足的現象,所以在使用過程中必須保證液壓係統和液壓油的整體清潔,防止機械鐵屑等雜物混入,所以對液壓缸、活塞和活塞杆等零件的製作時進行質量控製,表麵粗糙度有一定的要求(請查閱相關資料)。
(2)遊樂設施的液壓係統需要定期清潔,周期一年左右,清潔時一般采用試車油,不能使用煤油、汽油、酒精等液體。
(3)在液壓係統清洗過程中,可用橡膠錘敲打油管和油缸,這樣可以加快清除管路內的油垢等物。
(4)清洗後必須將回路內的清洗油排除幹淨。