電動(dòng)液壓抓斗可實(shí)現(xiàn)異步動(dòng)作,抓取力和抓取比均高于同規(guī)格的繩索式抓斗,工作效率高,可大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,因而在各大鋼廠、碼頭、垃圾處理廠等得到了越來(lái)越廣的應(yīng)用。

電動(dòng)液壓抓斗是依靠抓斗本身攜帶的電動(dòng)液壓系統(tǒng)來(lái)控制抓斗的開(kāi)閉動(dòng)作的,但電動(dòng)液壓系統(tǒng)的油箱容積有限,抓斗散熱面積不夠;同時(shí),液壓抓斗工作時(shí)間長(zhǎng),動(dòng)作頻繁,工作環(huán)境差,特別是在通風(fēng)條件不好的場(chǎng)合和夏季高溫天氣的條件下,抓斗使用過(guò)程中系統(tǒng)發(fā)熱大,溫升高。抓斗系統(tǒng)的高溫容易引起系統(tǒng)液壓油粘度降低,泄漏増加,密封圈氧化,液壓系統(tǒng)故障等問(wèn)題直接影響液壓抓斗工作的可靠性。

1.電動(dòng)液壓抓斗的工作原理

液壓抓斗液壓系統(tǒng)采用定量泵-開(kāi)式旁路溢流回路,由溢流閥限壓溢流,見(jiàn)圖1。這種回路簡(jiǎn)單可靠,經(jīng)濟(jì)性好,缺點(diǎn)是功率損失大,系統(tǒng)易發(fā)熱,溫升高,不利于節(jié)能。在抓取過(guò) 程中由于油泵輸出流量不變,工作時(shí)一半以上的能量損失在溢流上并轉(zhuǎn)化為熱量,從而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)工作時(shí)不斷升溫,能量利用率低,影晌抓斗的連續(xù)作業(yè)。隨著系統(tǒng)壓力的升高,系統(tǒng)功率損失逐漸増大,這種回路適用于流量和壓力要求較小的抓斗。如果需要抓斗的抓取力更大,抓斗的流量和壓力就需進(jìn)一步升高,抓斗所需要的功率也就相應(yīng)地增加,功率損失也就更大。

2.節(jié)能設(shè)計(jì)

為了改進(jìn)能量效率低和液壓系統(tǒng)發(fā)熱的不足,減少液壓抓斗工作過(guò)程中的功率損失。

1)采取了變頻控制技術(shù)。

抓斗工作過(guò)程中,變頻控制器檢測(cè)電機(jī)的工作電流,并按比例以一定的電流模擬量信號(hào)送到智能儀表,利用智能儀表內(nèi)的繼電器控制變頻點(diǎn)和電機(jī)保護(hù)點(diǎn),當(dāng)電機(jī)電流隨負(fù)載増大到變頻點(diǎn)時(shí),變頻器平滑減頻,使電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣就構(gòu)成了一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化的電流負(fù)反饋控制系統(tǒng)。

2)采用恒功率變量泵控制

降低系統(tǒng)流量損耗的另一種方法是采用恒功率變量泵。抓斗工作過(guò)程中受力情況復(fù)雜,阻力較小時(shí),系統(tǒng)需要低壓大流量,抓斗快速動(dòng)作;阻力增大時(shí),需要高壓小流量,動(dòng)作減慢。因此,降低抓斗液壓系統(tǒng)流量損耗的途徑,主要應(yīng)從合理選擇動(dòng)力源類型方面來(lái)考慮,也就是選擇與負(fù)載要求的壓力-流量特性盡可能適應(yīng)的液壓泵。對(duì)于功率較大、負(fù)載緩慢增加且有較長(zhǎng)保壓時(shí)間要求的系統(tǒng),可采用恒功率變量泵。抓斗液壓系統(tǒng)的原理圖與圖1相似,只是其中的油泵換成恒功率變量泵。抓斗剛接觸物料時(shí),阻力較小,電機(jī)以較小的功率帶動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn),推動(dòng)油缸伸出,抓斗閉合。隨著抓取阻力的增加,系統(tǒng)壓力逐漸升高,在設(shè)定壓力點(diǎn)P1點(diǎn)之前,油泵全排量供油。當(dāng)壓力升高到P1與卩2之間時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變,油泵靠改變斜盤傾角來(lái)減小流量,抓斗動(dòng)作減慢,系統(tǒng)壓力升高,抓斗抓取力増大并實(shí)現(xiàn)恒功率控制。隨著抓斗壓力的進(jìn)一步升高,油泵斜盤擺零,油泵卸荷。