伊顿JMV147: 20吨级行走总成方案

履带式挖掘机相比其他履带底盘行走机械而言,行走时间虽然只占整个工作时间的10%左右,但因工作环境恶劣,行走工况随不同地形而变化多样,所以液压行走马达的可靠性和品质在整个系统中是十分关键的。

行业背景

作为液压产品最大的下游应用行业,中国工程机械在2018年迎来了强劲增长。受下游基建、房地产投资的强力带动,叠加旧机更新换代效应,2017年以来我国挖掘机市场持续火爆。中国工程机械工业协会挖掘机分会统计数据显示,2018年纳入统计的25家主机制造企业,共计销售各类挖掘机械产品203,420台,同比上涨45.0%。这一销量也超过了2011年的176,352台,创下历史新高。

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在挖掘机行业,伊顿是亚洲乃至全球知名主机厂的主要供应商。旗下产品包括JMV行走/JMF回转柱塞马达总成、2K/4K/6K及TRB摆线马达、先导手柄及脚踏阀、插装式控制阀组、JPVB及X20开式柱塞泵、CMJ/CLS多路阀、Aeropquip皇冠管及Winner接头等流体连接件。产品应用广泛,覆盖从<1吨迷你挖到120吨超大吨位全系列。

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本期文章重点介绍伊顿

产品22吨级行走马达的应用经验

产品概览

履带式挖掘机相比其他履带底盘行走机械而言,行走时间虽然只占整个工作时间的10%左右,但因工作环境恶劣,行走工况随不同地形而变化多样,所以液压行走马达的可靠性和品质在整个系统中是十分关键的。针对20-22吨履带式液压挖掘机、钻机等履带底盘的行走机械,伊顿推荐的行走马达是JMV147。

JMV147是一款带自动双速,集成平衡阀和二次溢流阀,集成补油单向阀及机械式盘式驻车制动器的马达总成(马达及减速机总成,下同)其主要参数如下:

  • 减速机最大输出扭矩在高速工况下为26,940 N∙m,低速工况下最大扭矩可达41,548 N∙m

  • 马达在高速、低速工况下最大转速分别为2,632rpm,1,707rpm,经过速比为50.5的减速机后,挖掘机的行走速度约为高速5km/h,低速3km/h

  • 经减速机后的机械制动扭矩为24,250 N∙m

  • 标称压力360bar,峰值压力430bar,马达在260bar时自动切换双速

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产品功能

伊顿JMV147马达总成的双速功能可以满足挖掘机要求的行走性能,低速3km/h、高速5km/h。牵引力是指挖掘机行走时所产生的力,主要影响因素包括行走马达低速档排量、工作压力、驱动轮节圆直径、机重。系统增压功能提高马达总成驱动力,从而提升挖掘机行走牵引力。JMV147马达总成集成平衡阀和二次溢流阀,起制动和控制下坡失速功能,集成补油单向阀及盘式驻车制动器。

伊顿JMV147马达总成有更高的机械和容积效率,从而提高启动扭矩,减少功率损失。优化设计确保平稳的启动加速和制动停止性能;紧凑的结构设计,高功率密度,减少自重和机重;自动双速切换可从高速小扭矩状态自动切换到低速大扭矩状态;性能出色、可靠性高。

技术指南

马达工作原理

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当行走马达开始运行,进口高压油在平衡阀左侧形成压力推动平衡阀。高压油通过平衡阀进入制动活塞解除制动的同时推动马达柱塞缸体,使马达运转。由于结构对称,马达反转的机理也相同。

当切断主阀高压油路,制动活塞无压力,被制动弹簧压下,从而制动马达。同时平衡阀两侧不再有高压油,被弹簧推至中位。锁住出口处的油从而制动马达。

缓冲溢流阀

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有两个交叉缓冲功能的溢流阀,可防止马达在启动和停止过程中损坏。 此外,通过独特的设计(阻尼功能),使马达的加速和减速更趋平稳。

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阀芯A/B两端存在面积差,在第1阶段,当压力在RA处建立时,油将同时通过孔口1和2流动,使阀芯缓慢向右移动。当环形柱塞向左移动并停止时,第1阶段结束,RA将在第1阶段维持低压。在第2阶段,在RA的作用下阀芯移动到右端,此时环形柱塞停止在左端,没有油液通过孔口1和2流动,阀芯处于一个动态的平衡,此时: 弹簧力=(A-B)* RA,RA将在阶段2保持高设定压力(例如350bar)

高低速切换

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上图中,PS油口取自先导油源块的行走切换阀的压力出口,当PS口有先导油供应时,双速切换阀开启,高压油通过阀芯进入斜盘柱塞,推动斜盘使倾角变小,马达排量变小,转速加快。因为排量变小,相应的扭矩也会变小。反之则切换为低速工况,排量变大,扭矩变大。

维护保养

建议行走马达齿轮油工作250小时检查添加,首次使用500小时进行更换;随后每2000小时更换一次,注入SAE#90或相同规格的齿轮油大约5.5L。

马达壳体允许的正常工作压力为2bar以下,所以应选择正确的泄油管尺寸,以保证马达壳体的压力不高于2bar,允许的冲击压力为6.9bar。

一般使用注意事项

1. 如果遇到履带驱动马达出现异常运行,请考虑工作回路中会潜在影响履带驱动马达性能的所有元件。

2. 如果认为有必要拆卸履带驱动马达,在清洁环境中进行拆卸非常关键,以确保在拆卸过程中没有引入污染。

3. 请注意,在进行拆卸时,履带驱动马达的内部液压元件是精密制造的,因此必须小心处理以避免出现不可逆转的损坏。

诊断和维护

如果马达发出异常声音,请旋开带壳体泄油口的插头,检查建议的油位是否达到。必要时加油升高油位并确保排出回路中滞留的空气。检查油的质量,如果发现有杂质,则更换油,以优化履带驱动马达的使用寿命。

 如果还发现马达异常运行,请测量整个工作回路的压力,以评估马达是否出现故障。

END

关于伊顿

伊顿液压拥有Eaton®、Vickers®、Char-Lynn®、Aeroquip®、Winner®、Airflex®等知名品牌。这些品牌覆盖广阔的产品线,可实现液压系统的各种功能,包括动力元件(泵等)、控制元件(阀、转向器等)、执行元件(马达、油缸等)、流体连接件(软管、接头、硬管等)以及污染控制装置(过滤器等)。除元件外,同时可在诸多应用中提供整套液压系统。伊顿液压的产品广泛应用于建筑及矿用机械、物料搬运及公共事业、农业及林业、商用车辆,流程生产设备、独立制造设备、石油及天然气、船舶海工、以及可替代能源等各种行业。

本文来自伊顿液压,本文观点不代表iHydrostatics静液压立场。

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