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摘要：在我国工业化发展水平逐渐提升的形势下，作为一种大型运输设备，斗轮堆取料机在各大港口中的应用也越来越广泛。且在实际应用过程中，虽然表现出了运输效率高、环保性能好、安全系数高、能源消耗小等诸多特点，但也暴露出了俯仰装置设计不合理的问题。基于此，本文重点针对斗轮机俯仰装置的改进设计进行了详细的分析，以供参考。
关键词：斗轮机，俯仰装置，设计改进
在港口这种大型运输场所中，斗轮堆取料机已经成为必不可少的一种散料装卸设备之一。根据多年的使用经验，发现斗轮堆取料机的应用虽然具有高效、节能、低损耗特点，但是由于体积过于庞大，斗臂过长以及负荷量过大等问题的存在，其产生的惯性也非常大。如果不能对惯性进行妥善的处理，将会出现斗臂振动过大，设备无法正常运行的问题。在这种情况下，应当对斗轮机的俯仰装置的液压油路系统进行重点的分析与改造。
一、斗轮机俯仰装置液压系统设计的缺陷
俯仰装置液压系统设计缺陷是现阶段绝大多数斗轮机都存在的问题。在不深入研究液压缸的情况就直接投入使用的情况极为普遍，所以斗轮机在日常运行过程中，普遍存在着各种各样的、原本可以有效消除的质量隐患和安全隐患。而斗轮机在日常运行过程中发生频率最高的悬臂液压故障，主要包含以下三种：第一振动故障、第二噪音故障、第三使用情况等。如果这些故障得不到彻底的解决与消除，那么设备的运行质量将会受到严重的影响。甚至，如果斗轮机受损严重，还可能会威胁到设备操作人员的身体健康和生命安全。近几年来，虽然相关人员改进了设备的运行效率和功率，降低了相关故障的出现几率，但是依然没有从根源上解决这些问题，只是对这些问题的预计范围进行了控制。如果不对斗轮机俯仰装置进行改进设计，这些问题将得不到彻底的解决，整个设备的运行效率就会降低。由此可见，斗轮机俯仰装置的设计缺陷，已经对港口的运输工作效率和工作质量的提升产生了严重的影响。
二、斗轮机俯仰装置运行问题的产生原因
在斗轮机的日常运行过程中，如果俯仰装置出现问题故障，那么将会出现悬臂振动和悬臂噪音两种现象。这两种现象的出现，不仅与外界环境、温度与负载有着直接的联系，还受到了液压缸内部的气体的影响。
（一）环境温度
一般情况下，斗轮机的运行以露天作业为主，所以其在运行过程中，外界温度环境是最不容忽视的一个因素。如果外界环境温度较低，那么斗轮机的液压油粘稠度就会偏高。如果液压油的粘稠度过高，那么平衡阀在控制油路的时候，就必须要对控制阻力进行调整，保证悬臂架的稳定性，避免出现严重的噪音污染。如果外界环境温度较高，那么液压油的粘稠度就会偏低。这样一来，油液的阻力就会明显降低。此时，如果操作人员没有对斗轮机进行及时、系统的调整，那么油路管道上的压力就会降低。斗轮机在运行过程中受到的压力骤然缩小，必然会出现振动和造影，甚至使整个设备的安全运行受到威胁。
（二）负值负载
如果斗轮机的运行情况比较特殊，在测定的时候，斗轮臂架一直都承载着较大的荷载。如果荷载过大，那么斗轮机悬臂在移动到平衡位置的时候，就会因为无法承受相应的配重作用而出现液压缸负载问题，甚至改变负载方向。在负值负载的作用下，元件就会遭到大幅度拉伸。而进油腔里的液体将会很难承受住拉力。在这种情况下，活塞运动速度就会越来越快，甚至出现失控局面;进油量严重降低，进油腔压力突然降低，液体被拉断，整个液压缸就会出现异常的噪音问题。
（三）液压油中的气体
液压油中主要有两种气体，一种是溶解的空气，另一种是掺杂的空气。在某一特定的温度下，液体中溶解的气体的体积与压力之间存在着正比关系。当压力变大的时候，溶解的气体也会有所增加。如果压力降低，油液中的空气就会被分离出来，并形成直径在0.25mm--0.5mm之间的气泡。掺杂在液体中的空气就会以气泡的形式在油液中悬浮。如果油液的绝对压力偏低，甚至与油液的空气分离压力持平，那么油液中的多余空气就会被迫析出，并以微小气泡的形式聚集在油液中心，并逐渐膨胀，形成大气泡，数量越来越多。如果油液中的气泡数量过多，油液的流动性就会降低，直至出现噪声和振颤。如果气泡发生破裂，那么还有可能冲击局部，引起金属疲劳。
三、斗轮机俯仰装置的改进设计
在了解了斗轮机俯仰装置的设计缺陷，了解了斗轮机俯仰装置在运行过程中的常见故障及其形成原因之后，就可以对斗轮机俯仰装置进行针对性的改造。由于俯仰液压系统中的液压缸背压问题是根源，所以为了解决这一问题，可以将一只单项节流阀安装到斗轮机的悬臂俯仰俯仰液压缸后腔油路上，从而对回油路节流进行有效的调节。与此同时，还要注意将进油路全部打开，不做节流处理[1]。
通过这样的改进设计，斗轮机液压系统的运行就会发生改变。如果后腔进油，那么后腔所有的单向节流阀都会打开，即所有进油路打开，使活塞杆伸出，进而斗轮机悬臂上升。如果前腔进油，即回油路进油，那么后腔的单向节流阀节流，即回油路节流，使活塞杆收回，进而斗轮机的悬臂下降。在这种运动情况下，斗轮机下降回油路的节流阀就会在局部位置产生阻力，液压缸回油腔出现背压，且随着运动速度的加快而增大，背压的力量的就会形成一定的阻尼力[2]。
四、斗轮机俯仰装置的改进设计效果
（一）压力控制回路方面的效果
在对斗轮机俯仰装置进行改进设计之前，以平衡阀保压为主。但是，平衡阀是滑阀控制，会产生较大的内泄量，所以如果设备没有运行，那么受到悬臂架重力作用的影响，液压缸也会有所下降，进而降低斗轮机的稳定性。当液压缸不在继续运动的时候，管路就需要承受相应的压力。而这一压力与液压缸承受的压力相同。所以，这种设计很难保护液压缸的过载。而经过改进设计后的斗轮机俯仰设计，使用的是电磁溢流阀，这是一种安全系数非常高的控制阀。当电机启动的时候，电磁溢流阀就会供电，溢流阀打开进行卸荷处理，此时液压泵的负荷为零。如果在最大流量的环境下启动，液压油通过溢流阀的流量就会达到最大，流回到油箱之后，就会产生相应的热量，在没有任何动作的条件下，液压缸就会自动停机。而电磁溢流阀也会暂停供电，溢流阀关闭，系统压力就会重新建立[3]。
（二）方向控制回路方面的变化
在对斗轮机俯仰装置进行改进设计之前，在方向控制回路方面使用的主换向阀以直动式换向阀为主。但是，由于系统流量过大，所以只要一调整方向，都会产生较大的冲击力。而对斗轮机俯仰装置进行改进设计之后，在方向控制回路方面使用的主换向阀以先导式换向阀为主。这种换向阀可以对主阀芯换向速度进行最大限度的控制，避免冲击力过大，影响设备的正常运行[4]。
五、結语
综上所述，斗轮机在港口运输领域有着极为广泛的应用。但是，斗轮机俯仰液压系统的完善与稳定会对斗轮机的正常运行产生直接的影响。鉴于传统的斗轮机俯仰装置在运行过程中存在着噪音、振动等方面的问题，所以非常有必要将一只单项节流阀安装到斗轮机的悬臂俯仰俯仰液压缸后腔油路上。与此同时，为了不断的提升斗轮机的运行性能，我们还要不断的借助先进的科学技术对斗轮机整机进行优化和升级。
参考文献：
[1]曹贺.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].科学与财富，2017，（10）：42-42.
[2]张树敏.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].黑龙江科技信息，2011，（15）：12.
[3]杭州集益科技有限公司.斗轮机俯仰角度检测装置：CN201620081630.0[P].2016-08-17.
[4]韩锋，李婷婷，仲帅林.斗轮机与堆料机液压缸的比较[J].企业技术开发（学术版），2011，30（12）：80，86.
关键词：斗轮机，俯仰装置，设计改进
在港口这种大型运输场所中，斗轮堆取料机已经成为必不可少的一种散料装卸设备之一。根据多年的使用经验，发现斗轮堆取料机的应用虽然具有高效、节能、低损耗特点，但是由于体积过于庞大，斗臂过长以及负荷量过大等问题的存在，其产生的惯性也非常大。如果不能对惯性进行妥善的处理，将会出现斗臂振动过大，设备无法正常运行的问题。在这种情况下，应当对斗轮机的俯仰装置的液压油路系统进行重点的分析与改造。
一、斗轮机俯仰装置液压系统设计的缺陷
俯仰装置液压系统设计缺陷是现阶段绝大多数斗轮机都存在的问题。在不深入研究液压缸的情况就直接投入使用的情况极为普遍，所以斗轮机在日常运行过程中，普遍存在着各种各样的、原本可以有效消除的质量隐患和安全隐患。而斗轮机在日常运行过程中发生频率最高的悬臂液压故障，主要包含以下三种：第一振动故障、第二噪音故障、第三使用情况等。如果这些故障得不到彻底的解决与消除，那么设备的运行质量将会受到严重的影响。甚至，如果斗轮机受损严重，还可能会威胁到设备操作人员的身体健康和生命安全。近几年来，虽然相关人员改进了设备的运行效率和功率，降低了相关故障的出现几率，但是依然没有从根源上解决这些问题，只是对这些问题的预计范围进行了控制。如果不对斗轮机俯仰装置进行改进设计，这些问题将得不到彻底的解决，整个设备的运行效率就会降低。由此可见，斗轮机俯仰装置的设计缺陷，已经对港口的运输工作效率和工作质量的提升产生了严重的影响。
二、斗轮机俯仰装置运行问题的产生原因
在斗轮机的日常运行过程中，如果俯仰装置出现问题故障，那么将会出现悬臂振动和悬臂噪音两种现象。这两种现象的出现，不仅与外界环境、温度与负载有着直接的联系，还受到了液压缸内部的气体的影响。
（一）环境温度
一般情况下，斗轮机的运行以露天作业为主，所以其在运行过程中，外界温度环境是最不容忽视的一个因素。如果外界环境温度较低，那么斗轮机的液压油粘稠度就会偏高。如果液压油的粘稠度过高，那么平衡阀在控制油路的时候，就必须要对控制阻力进行调整，保证悬臂架的稳定性，避免出现严重的噪音污染。如果外界环境温度较高，那么液压油的粘稠度就会偏低。这样一来，油液的阻力就会明显降低。此时，如果操作人员没有对斗轮机进行及时、系统的调整，那么油路管道上的压力就会降低。斗轮机在运行过程中受到的压力骤然缩小，必然会出现振动和造影，甚至使整个设备的安全运行受到威胁。
（二）负值负载
如果斗轮机的运行情况比较特殊，在测定的时候，斗轮臂架一直都承载着较大的荷载。如果荷载过大，那么斗轮机悬臂在移动到平衡位置的时候，就会因为无法承受相应的配重作用而出现液压缸负载问题，甚至改变负载方向。在负值负载的作用下，元件就会遭到大幅度拉伸。而进油腔里的液体将会很难承受住拉力。在这种情况下，活塞运动速度就会越来越快，甚至出现失控局面;进油量严重降低，进油腔压力突然降低，液体被拉断，整个液压缸就会出现异常的噪音问题。
（三）液压油中的气体
液压油中主要有两种气体，一种是溶解的空气，另一种是掺杂的空气。在某一特定的温度下，液体中溶解的气体的体积与压力之间存在着正比关系。当压力变大的时候，溶解的气体也会有所增加。如果压力降低，油液中的空气就会被分离出来，并形成直径在0.25mm--0.5mm之间的气泡。掺杂在液体中的空气就会以气泡的形式在油液中悬浮。如果油液的绝对压力偏低，甚至与油液的空气分离压力持平，那么油液中的多余空气就会被迫析出，并以微小气泡的形式聚集在油液中心，并逐渐膨胀，形成大气泡，数量越来越多。如果油液中的气泡数量过多，油液的流动性就会降低，直至出现噪声和振颤。如果气泡发生破裂，那么还有可能冲击局部，引起金属疲劳。
三、斗轮机俯仰装置的改进设计
在了解了斗轮机俯仰装置的设计缺陷，了解了斗轮机俯仰装置在运行过程中的常见故障及其形成原因之后，就可以对斗轮机俯仰装置进行针对性的改造。由于俯仰液压系统中的液压缸背压问题是根源，所以为了解决这一问题，可以将一只单项节流阀安装到斗轮机的悬臂俯仰俯仰液压缸后腔油路上，从而对回油路节流进行有效的调节。与此同时，还要注意将进油路全部打开，不做节流处理[1]。
通过这样的改进设计，斗轮机液压系统的运行就会发生改变。如果后腔进油，那么后腔所有的单向节流阀都会打开，即所有进油路打开，使活塞杆伸出，进而斗轮机悬臂上升。如果前腔进油，即回油路进油，那么后腔的单向节流阀节流，即回油路节流，使活塞杆收回，进而斗轮机的悬臂下降。在这种运动情况下，斗轮机下降回油路的节流阀就会在局部位置产生阻力，液压缸回油腔出现背压，且随着运动速度的加快而增大，背压的力量的就会形成一定的阻尼力[2]。
四、斗轮机俯仰装置的改进设计效果
（一）压力控制回路方面的效果
在对斗轮机俯仰装置进行改进设计之前，以平衡阀保压为主。但是，平衡阀是滑阀控制，会产生较大的内泄量，所以如果设备没有运行，那么受到悬臂架重力作用的影响，液压缸也会有所下降，进而降低斗轮机的稳定性。当液压缸不在继续运动的时候，管路就需要承受相应的压力。而这一压力与液压缸承受的压力相同。所以，这种设计很难保护液压缸的过载。而经过改进设计后的斗轮机俯仰设计，使用的是电磁溢流阀，这是一种安全系数非常高的控制阀。当电机启动的时候，电磁溢流阀就会供电，溢流阀打开进行卸荷处理，此时液压泵的负荷为零。如果在最大流量的环境下启动，液压油通过溢流阀的流量就会达到最大，流回到油箱之后，就会产生相应的热量，在没有任何动作的条件下，液压缸就会自动停机。而电磁溢流阀也会暂停供电，溢流阀关闭，系统压力就会重新建立[3]。
（二）方向控制回路方面的变化
在对斗轮机俯仰装置进行改进设计之前，在方向控制回路方面使用的主换向阀以直动式换向阀为主。但是，由于系统流量过大，所以只要一调整方向，都会产生较大的冲击力。而对斗轮机俯仰装置进行改进设计之后，在方向控制回路方面使用的主换向阀以先导式换向阀为主。这种换向阀可以对主阀芯换向速度进行最大限度的控制，避免冲击力过大，影响设备的正常运行[4]。
五、結语
综上所述，斗轮机在港口运输领域有着极为广泛的应用。但是，斗轮机俯仰液压系统的完善与稳定会对斗轮机的正常运行产生直接的影响。鉴于传统的斗轮机俯仰装置在运行过程中存在着噪音、振动等方面的问题，所以非常有必要将一只单项节流阀安装到斗轮机的悬臂俯仰俯仰液压缸后腔油路上。与此同时，为了不断的提升斗轮机的运行性能，我们还要不断的借助先进的科学技术对斗轮机整机进行优化和升级。
参考文献：
[1]曹贺.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].科学与财富，2017，（10）：42-42.
[2]张树敏.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].黑龙江科技信息，2011，（15）：12.
[3]杭州集益科技有限公司.斗轮机俯仰角度检测装置：CN201620081630.0[P].2016-08-17.
[4]韩锋，李婷婷，仲帅林.斗轮机与堆料机液压缸的比较[J].企业技术开发（学术版），2011，30（12）：80，86.