侯玉芳

摘 要：行駛控制系統(tǒng)，為液壓機(jī)械平地機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一。行駛控制系統(tǒng)主要由“檔位無(wú)級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)、變功率節(jié)能控制系統(tǒng)、載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)”三個(gè)部分組成。一般狀況下，組成部分之間亟難控制，故此，是否得以良好展現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，則取決于“行使控制系統(tǒng)”的優(yōu)劣程度。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械傳動(dòng) 平地機(jī) 行駛控制系統(tǒng) 有效性研究

中圖分類號(hào)：TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（c）-0069-02

液壓機(jī)械傳動(dòng)模式，將“液壓與機(jī)械”傳動(dòng)模式的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，彌補(bǔ)了“液壓傳動(dòng)模式、機(jī)械傳動(dòng)模式”所存有的不足，和我國(guó)當(dāng)下“平地機(jī)主機(jī)”與“部件加工制造能力”相比而言，是讓人比較滿意的傳動(dòng)模式[1]。液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，在牽引式機(jī)械的“行駛系統(tǒng)”的應(yīng)用，尚為前沿性課題，目前只是于“中小功率”的推土機(jī)上的應(yīng)用還比較成功，液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)由于結(jié)合了“機(jī)械傳動(dòng)”后其面臨著的技術(shù)難題增加，這些關(guān)鍵技術(shù)主要包括：傳動(dòng)系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)方案的確定及靜態(tài)參數(shù)匹配的設(shè)計(jì)、無(wú)級(jí)調(diào)速、行駛控制系統(tǒng)”等等關(guān)鍵技術(shù)[2]。本文此次重點(diǎn)對(duì)“行駛控制系統(tǒng)”此關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，為液壓機(jī)械平地機(jī)的技術(shù)問(wèn)題提供有力參考。

1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的研究

1.1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的檔位劃分

平地機(jī)的主要工作速度一般狀況下保持在14～16 km/h，此亦為平地機(jī)的正常工作速度，其轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛速度一般狀況下在40 km/h左右。于“有關(guān)理論”和“平地機(jī)”的實(shí)際工作狀況環(huán)境下，其各個(gè)檔位的最高速度一般分別設(shè)置為“4 km/h、6 km/h、9 km/h、14 km/h”以及“42 km/h”，前四個(gè)檔位皆為“低速檔位”，第五個(gè)檔位是“高速檔位”。平地機(jī)通過(guò)“泵”與“馬達(dá)”排量不同的組合模式來(lái)展開(kāi)檔位之間的切換。

1.2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛泵控制

平地機(jī)液壓泵，采取的是A4VG140泵的“軸向柱塞變量泵”，“發(fā)動(dòng)機(jī)油門”的開(kāi)度與“行駛液壓泵”的排量彼此關(guān)聯(lián)密切（見(jiàn)圖1）。

于圖1內(nèi)，曲線①意指平地機(jī)油門開(kāi)度于a0%之時(shí)平地機(jī)開(kāi)始工作，此外，泵排量設(shè)置為30%的最小量，以避開(kāi)“液壓泵”的小排量區(qū)；隨之油門開(kāi)度的加大，當(dāng)平地機(jī)油門的開(kāi)度為a1%之時(shí)，液壓泵的排量達(dá)至了允許的最大值，之后液壓泵的調(diào)節(jié)作用會(huì)失去。

曲線①與曲線②兩者的差異之處，在于當(dāng)“泵排量”達(dá)至極限時(shí)，平地機(jī)油門開(kāi)度存在差異，曲線①為a1%，曲線②為100%。在曲線②內(nèi)，液壓泵的“排量”未取得最大限度的利用，工作效率比較低，因?yàn)橛凇捌降貦C(jī)”的實(shí)際工作過(guò)程中，有時(shí)“油門開(kāi)度”并不需要達(dá)至最大限度，故此綜合起來(lái)看，曲線①與曲線②兩者狀況相較，曲線①的狀況優(yōu)越更大。

圖1所示，采取①、②、④三種方案，可由A到B?？墒牵诒门帕可仙绞缴?，三者存有差異，三種模式對(duì)比而言，曲線③與曲線④要比曲線①?gòu)?fù)雜，當(dāng)平地機(jī)的“油門開(kāi)度”比較小之時(shí)，曲線③比較易產(chǎn)生游車狀況，而曲線④的速度則沒(méi)有多少變化，亦無(wú)益于平地機(jī)作業(yè)。

1.3 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛液壓馬達(dá)控制

行駛液壓馬達(dá)的初始排量，常常是依“檔位信息”與“檔位控制”下的馬達(dá)排量實(shí)施調(diào)節(jié)的，隨后，再依“馬達(dá)排量”和“控制電流”兩者間的關(guān)系，得出需求的控制電流，接著由控制器向行駛液壓馬達(dá)發(fā)出相應(yīng)的指令展開(kāi)執(zhí)行。當(dāng)載荷自適應(yīng)展開(kāi)時(shí)，由“自適應(yīng)控制系統(tǒng)”向“馬達(dá)排量”發(fā)出一定的指令，然后展開(kāi)工作。

2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛控制系統(tǒng)中載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的研究

2.1 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的壓力自適應(yīng)控制

對(duì)系統(tǒng)而言，壓力自適應(yīng)控制的流程如下列：當(dāng)測(cè)壓裝置測(cè)查到液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力是P，當(dāng)壓力值P>額定值P0之時(shí)，即需將液壓馬達(dá)排量調(diào)大，將其調(diào)節(jié)到最大之時(shí)P依舊>P0，調(diào)小“液壓泵排量”，直至壓力值P<額定值P0。壓力自適應(yīng)控制具體流程（見(jiàn)圖2）。

2.2 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的功率自適應(yīng)控制

平地機(jī)于作業(yè)之時(shí)，可依下列公式算出克服負(fù)載需要的發(fā)動(dòng)機(jī)功率：

式中：P1代表負(fù)載所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率；F代表負(fù)載多少kN；ηs代表傳動(dòng)系統(tǒng)效率；v代表車速。

負(fù)載下的功率計(jì)算公式：Pel=Pe-Pf

負(fù)載下的總功率由Pe表示，有效功率由Pel表示，輔助功率由Pf表示。

當(dāng)PelPl的條件。

操作者所控制的油門位置，其對(duì)“控制系統(tǒng)”而言為輸入量，當(dāng)確定了油門的位置之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)速與最大功率”便是“定量參數(shù)”；外界負(fù)載值大小“F”為不可控的參數(shù)；ηs傳動(dòng)效率于特定環(huán)境下亦為一定的數(shù)值，并且，于具體范圍里“傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)”得到調(diào)節(jié)之時(shí)的變化亦比較小，這些可以視作為定量；車速v受“vb液壓泵排量、vm液壓馬達(dá)排量、gi變速橋速比”等影響，上述三個(gè)量皆可視作可調(diào)節(jié)量[3]。故此，若是想要滿足上述公式，我們可以對(duì)vb、vm、gi三個(gè)量展開(kāi)調(diào)節(jié)便可以達(dá)成。

3 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的變功率節(jié)能控制研究

當(dāng)?shù)娃D(zhuǎn)速時(shí)，平地機(jī)與低操作功率曲線，若是負(fù)荷較小，則控制工作條件，若是負(fù)荷過(guò)大，于“同一時(shí)間”的外部特征，可以向前移動(dòng)“工作點(diǎn)”，這樣可以節(jié)省燃料，而于同一時(shí)間里，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率小又在低功率曲線，輪滑可有效地降低損失，進(jìn)而提升牽引力及牽引機(jī)。

于圖3內(nèi)，若是負(fù)載比較小，比如“負(fù)載扭矩l”，這時(shí)和兩條扭矩曲線皆交匯在“b-d-e”調(diào)速段，也就是A點(diǎn)上，此時(shí)比油耗大致相等；可是于“負(fù)載扭矩2”，如果負(fù)載過(guò)大之時(shí)，和曲線1相交匯于B點(diǎn)上，與曲線2相交匯在C點(diǎn)，比油耗“C點(diǎn)”與“B點(diǎn)”相較更低，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的“輸出功率”亦同時(shí)減少，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗亦更低。同時(shí)，亦將降低驅(qū)動(dòng)輪滑的頻率，減少輪胎的磨損程度，將會(huì)增加地面附著系數(shù)[4]，而牽引力在這時(shí)便會(huì)更大。因?qū)嶋H狀況各異，依檔位設(shè)計(jì)，一般可以選?。?～4）條的特性曲線。

4 結(jié)論

液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)及控制，自動(dòng)化的程度較高，其傳動(dòng)系統(tǒng)能夠完成更加高的自動(dòng)化，降低了人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作效率獲得提升。由于如“液壓馬達(dá)、液壓泵”和“傳動(dòng)軸齒輪”等一些變量的地面電力傳輸系統(tǒng)，此外加之“變量、位置信息”與“油門信號(hào)”相耦合，更大程度上的合理控制，傳動(dòng)系統(tǒng)其“驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)”性能，取決于水力機(jī)械的有效性，為平地機(jī)關(guān)鍵“液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)”之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹付義，周志立，張明柱.履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)軌跡模擬[C]//走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路—— 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）.2008.

[2] 焦生杰.國(guó)內(nèi)外平地機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與新技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2008，25（3）：110-106.

[3] 姚強(qiáng)，張會(huì)改.礦山機(jī)械中液壓機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)用中的分析[J].科技致富向?qū)В?013，26（3）：119-201.

[4] 徐尤龍，韓志強(qiáng)，遲水濱.平地機(jī)構(gòu)造及施工使用[M].北京：人民交通出版社，1991.

摘 要：行駛控制系統(tǒng)，為液壓機(jī)械平地機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一。行駛控制系統(tǒng)主要由“檔位無(wú)級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)、變功率節(jié)能控制系統(tǒng)、載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)”三個(gè)部分組成。一般狀況下，組成部分之間亟難控制，故此，是否得以良好展現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，則取決于“行使控制系統(tǒng)”的優(yōu)劣程度。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械傳動(dòng) 平地機(jī) 行駛控制系統(tǒng) 有效性研究

中圖分類號(hào)：TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（c）-0069-02

液壓機(jī)械傳動(dòng)模式，將“液壓與機(jī)械”傳動(dòng)模式的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，彌補(bǔ)了“液壓傳動(dòng)模式、機(jī)械傳動(dòng)模式”所存有的不足，和我國(guó)當(dāng)下“平地機(jī)主機(jī)”與“部件加工制造能力”相比而言，是讓人比較滿意的傳動(dòng)模式[1]。液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，在牽引式機(jī)械的“行駛系統(tǒng)”的應(yīng)用，尚為前沿性課題，目前只是于“中小功率”的推土機(jī)上的應(yīng)用還比較成功，液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)由于結(jié)合了“機(jī)械傳動(dòng)”后其面臨著的技術(shù)難題增加，這些關(guān)鍵技術(shù)主要包括：傳動(dòng)系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)方案的確定及靜態(tài)參數(shù)匹配的設(shè)計(jì)、無(wú)級(jí)調(diào)速、行駛控制系統(tǒng)”等等關(guān)鍵技術(shù)[2]。本文此次重點(diǎn)對(duì)“行駛控制系統(tǒng)”此關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，為液壓機(jī)械平地機(jī)的技術(shù)問(wèn)題提供有力參考。

1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的研究

1.1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的檔位劃分

平地機(jī)的主要工作速度一般狀況下保持在14～16 km/h，此亦為平地機(jī)的正常工作速度，其轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛速度一般狀況下在40 km/h左右。于“有關(guān)理論”和“平地機(jī)”的實(shí)際工作狀況環(huán)境下，其各個(gè)檔位的最高速度一般分別設(shè)置為“4 km/h、6 km/h、9 km/h、14 km/h”以及“42 km/h”，前四個(gè)檔位皆為“低速檔位”，第五個(gè)檔位是“高速檔位”。平地機(jī)通過(guò)“泵”與“馬達(dá)”排量不同的組合模式來(lái)展開(kāi)檔位之間的切換。

1.2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛泵控制

平地機(jī)液壓泵，采取的是A4VG140泵的“軸向柱塞變量泵”，“發(fā)動(dòng)機(jī)油門”的開(kāi)度與“行駛液壓泵”的排量彼此關(guān)聯(lián)密切（見(jiàn)圖1）。

于圖1內(nèi)，曲線①意指平地機(jī)油門開(kāi)度于a0%之時(shí)平地機(jī)開(kāi)始工作，此外，泵排量設(shè)置為30%的最小量，以避開(kāi)“液壓泵”的小排量區(qū)；隨之油門開(kāi)度的加大，當(dāng)平地機(jī)油門的開(kāi)度為a1%之時(shí)，液壓泵的排量達(dá)至了允許的最大值，之后液壓泵的調(diào)節(jié)作用會(huì)失去。

曲線①與曲線②兩者的差異之處，在于當(dāng)“泵排量”達(dá)至極限時(shí)，平地機(jī)油門開(kāi)度存在差異，曲線①為a1%，曲線②為100%。在曲線②內(nèi)，液壓泵的“排量”未取得最大限度的利用，工作效率比較低，因?yàn)橛凇捌降貦C(jī)”的實(shí)際工作過(guò)程中，有時(shí)“油門開(kāi)度”并不需要達(dá)至最大限度，故此綜合起來(lái)看，曲線①與曲線②兩者狀況相較，曲線①的狀況優(yōu)越更大。

圖1所示，采?、佟ⅱ?、④三種方案，可由A到B?？墒牵诒门帕可仙绞缴?，三者存有差異，三種模式對(duì)比而言，曲線③與曲線④要比曲線①?gòu)?fù)雜，當(dāng)平地機(jī)的“油門開(kāi)度”比較小之時(shí)，曲線③比較易產(chǎn)生游車狀況，而曲線④的速度則沒(méi)有多少變化，亦無(wú)益于平地機(jī)作業(yè)。

1.3 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛液壓馬達(dá)控制

行駛液壓馬達(dá)的初始排量，常常是依“檔位信息”與“檔位控制”下的馬達(dá)排量實(shí)施調(diào)節(jié)的，隨后，再依“馬達(dá)排量”和“控制電流”兩者間的關(guān)系，得出需求的控制電流，接著由控制器向行駛液壓馬達(dá)發(fā)出相應(yīng)的指令展開(kāi)執(zhí)行。當(dāng)載荷自適應(yīng)展開(kāi)時(shí)，由“自適應(yīng)控制系統(tǒng)”向“馬達(dá)排量”發(fā)出一定的指令，然后展開(kāi)工作。

2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛控制系統(tǒng)中載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的研究

2.1 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的壓力自適應(yīng)控制

對(duì)系統(tǒng)而言，壓力自適應(yīng)控制的流程如下列：當(dāng)測(cè)壓裝置測(cè)查到液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力是P，當(dāng)壓力值P>額定值P0之時(shí)，即需將液壓馬達(dá)排量調(diào)大，將其調(diào)節(jié)到最大之時(shí)P依舊>P0，調(diào)小“液壓泵排量”，直至壓力值P<額定值P0。壓力自適應(yīng)控制具體流程（見(jiàn)圖2）。

2.2 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的功率自適應(yīng)控制

平地機(jī)于作業(yè)之時(shí)，可依下列公式算出克服負(fù)載需要的發(fā)動(dòng)機(jī)功率：

式中：P1代表負(fù)載所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率；F代表負(fù)載多少kN；ηs代表傳動(dòng)系統(tǒng)效率；v代表車速。

負(fù)載下的功率計(jì)算公式：Pel=Pe-Pf

負(fù)載下的總功率由Pe表示，有效功率由Pel表示，輔助功率由Pf表示。

當(dāng)PelPl的條件。

操作者所控制的油門位置，其對(duì)“控制系統(tǒng)”而言為輸入量，當(dāng)確定了油門的位置之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)速與最大功率”便是“定量參數(shù)”；外界負(fù)載值大小“F”為不可控的參數(shù)；ηs傳動(dòng)效率于特定環(huán)境下亦為一定的數(shù)值，并且，于具體范圍里“傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)”得到調(diào)節(jié)之時(shí)的變化亦比較小，這些可以視作為定量；車速v受“vb液壓泵排量、vm液壓馬達(dá)排量、gi變速橋速比”等影響，上述三個(gè)量皆可視作可調(diào)節(jié)量[3]。故此，若是想要滿足上述公式，我們可以對(duì)vb、vm、gi三個(gè)量展開(kāi)調(diào)節(jié)便可以達(dá)成。

3 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的變功率節(jié)能控制研究

當(dāng)?shù)娃D(zhuǎn)速時(shí)，平地機(jī)與低操作功率曲線，若是負(fù)荷較小，則控制工作條件，若是負(fù)荷過(guò)大，于“同一時(shí)間”的外部特征，可以向前移動(dòng)“工作點(diǎn)”，這樣可以節(jié)省燃料，而于同一時(shí)間里，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率小又在低功率曲線，輪滑可有效地降低損失，進(jìn)而提升牽引力及牽引機(jī)。

于圖3內(nèi)，若是負(fù)載比較小，比如“負(fù)載扭矩l”，這時(shí)和兩條扭矩曲線皆交匯在“b-d-e”調(diào)速段，也就是A點(diǎn)上，此時(shí)比油耗大致相等；可是于“負(fù)載扭矩2”，如果負(fù)載過(guò)大之時(shí)，和曲線1相交匯于B點(diǎn)上，與曲線2相交匯在C點(diǎn)，比油耗“C點(diǎn)”與“B點(diǎn)”相較更低，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的“輸出功率”亦同時(shí)減少，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗亦更低。同時(shí)，亦將降低驅(qū)動(dòng)輪滑的頻率，減少輪胎的磨損程度，將會(huì)增加地面附著系數(shù)[4]，而牽引力在這時(shí)便會(huì)更大。因?qū)嶋H狀況各異，依檔位設(shè)計(jì)，一般可以選?。?～4）條的特性曲線。

4 結(jié)論

液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)及控制，自動(dòng)化的程度較高，其傳動(dòng)系統(tǒng)能夠完成更加高的自動(dòng)化，降低了人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作效率獲得提升。由于如“液壓馬達(dá)、液壓泵”和“傳動(dòng)軸齒輪”等一些變量的地面電力傳輸系統(tǒng)，此外加之“變量、位置信息”與“油門信號(hào)”相耦合，更大程度上的合理控制，傳動(dòng)系統(tǒng)其“驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)”性能，取決于水力機(jī)械的有效性，為平地機(jī)關(guān)鍵“液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)”之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹付義，周志立，張明柱.履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)軌跡模擬[C]//走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路—— 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）.2008.

[2] 焦生杰.國(guó)內(nèi)外平地機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與新技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2008，25（3）：110-106.

[3] 姚強(qiáng)，張會(huì)改.礦山機(jī)械中液壓機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)用中的分析[J].科技致富向?qū)В?013，26（3）：119-201.

[4] 徐尤龍，韓志強(qiáng)，遲水濱.平地機(jī)構(gòu)造及施工使用[M].北京：人民交通出版社，1991.

摘 要：行駛控制系統(tǒng)，為液壓機(jī)械平地機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一。行駛控制系統(tǒng)主要由“檔位無(wú)級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)、變功率節(jié)能控制系統(tǒng)、載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)”三個(gè)部分組成。一般狀況下，組成部分之間亟難控制，故此，是否得以良好展現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，則取決于“行使控制系統(tǒng)”的優(yōu)劣程度。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械傳動(dòng) 平地機(jī) 行駛控制系統(tǒng) 有效性研究

中圖分類號(hào)：TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（c）-0069-02

液壓機(jī)械傳動(dòng)模式，將“液壓與機(jī)械”傳動(dòng)模式的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，彌補(bǔ)了“液壓傳動(dòng)模式、機(jī)械傳動(dòng)模式”所存有的不足，和我國(guó)當(dāng)下“平地機(jī)主機(jī)”與“部件加工制造能力”相比而言，是讓人比較滿意的傳動(dòng)模式[1]。液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，在牽引式機(jī)械的“行駛系統(tǒng)”的應(yīng)用，尚為前沿性課題，目前只是于“中小功率”的推土機(jī)上的應(yīng)用還比較成功，液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)由于結(jié)合了“機(jī)械傳動(dòng)”后其面臨著的技術(shù)難題增加，這些關(guān)鍵技術(shù)主要包括：傳動(dòng)系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)方案的確定及靜態(tài)參數(shù)匹配的設(shè)計(jì)、無(wú)級(jí)調(diào)速、行駛控制系統(tǒng)”等等關(guān)鍵技術(shù)[2]。本文此次重點(diǎn)對(duì)“行駛控制系統(tǒng)”此關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，為液壓機(jī)械平地機(jī)的技術(shù)問(wèn)題提供有力參考。

1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的研究

1.1 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的檔位劃分

平地機(jī)的主要工作速度一般狀況下保持在14～16 km/h，此亦為平地機(jī)的正常工作速度，其轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛速度一般狀況下在40 km/h左右。于“有關(guān)理論”和“平地機(jī)”的實(shí)際工作狀況環(huán)境下，其各個(gè)檔位的最高速度一般分別設(shè)置為“4 km/h、6 km/h、9 km/h、14 km/h”以及“42 km/h”，前四個(gè)檔位皆為“低速檔位”，第五個(gè)檔位是“高速檔位”。平地機(jī)通過(guò)“泵”與“馬達(dá)”排量不同的組合模式來(lái)展開(kāi)檔位之間的切換。

1.2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛泵控制

平地機(jī)液壓泵，采取的是A4VG140泵的“軸向柱塞變量泵”，“發(fā)動(dòng)機(jī)油門”的開(kāi)度與“行駛液壓泵”的排量彼此關(guān)聯(lián)密切（見(jiàn)圖1）。

于圖1內(nèi)，曲線①意指平地機(jī)油門開(kāi)度于a0%之時(shí)平地機(jī)開(kāi)始工作，此外，泵排量設(shè)置為30%的最小量，以避開(kāi)“液壓泵”的小排量區(qū)；隨之油門開(kāi)度的加大，當(dāng)平地機(jī)油門的開(kāi)度為a1%之時(shí)，液壓泵的排量達(dá)至了允許的最大值，之后液壓泵的調(diào)節(jié)作用會(huì)失去。

曲線①與曲線②兩者的差異之處，在于當(dāng)“泵排量”達(dá)至極限時(shí)，平地機(jī)油門開(kāi)度存在差異，曲線①為a1%，曲線②為100%。在曲線②內(nèi)，液壓泵的“排量”未取得最大限度的利用，工作效率比較低，因?yàn)橛凇捌降貦C(jī)”的實(shí)際工作過(guò)程中，有時(shí)“油門開(kāi)度”并不需要達(dá)至最大限度，故此綜合起來(lái)看，曲線①與曲線②兩者狀況相較，曲線①的狀況優(yōu)越更大。

圖1所示，采?、佟ⅱ?、④三種方案，可由A到B?？墒牵诒门帕可仙绞缴?，三者存有差異，三種模式對(duì)比而言，曲線③與曲線④要比曲線①?gòu)?fù)雜，當(dāng)平地機(jī)的“油門開(kāi)度”比較小之時(shí)，曲線③比較易產(chǎn)生游車狀況，而曲線④的速度則沒(méi)有多少變化，亦無(wú)益于平地機(jī)作業(yè)。

1.3 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛速度控制系統(tǒng)的行駛液壓馬達(dá)控制

行駛液壓馬達(dá)的初始排量，常常是依“檔位信息”與“檔位控制”下的馬達(dá)排量實(shí)施調(diào)節(jié)的，隨后，再依“馬達(dá)排量”和“控制電流”兩者間的關(guān)系，得出需求的控制電流，接著由控制器向行駛液壓馬達(dá)發(fā)出相應(yīng)的指令展開(kāi)執(zhí)行。當(dāng)載荷自適應(yīng)展開(kāi)時(shí)，由“自適應(yīng)控制系統(tǒng)”向“馬達(dá)排量”發(fā)出一定的指令，然后展開(kāi)工作。

2 液壓機(jī)械平地機(jī)行駛控制系統(tǒng)中載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的研究

2.1 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的壓力自適應(yīng)控制

對(duì)系統(tǒng)而言，壓力自適應(yīng)控制的流程如下列：當(dāng)測(cè)壓裝置測(cè)查到液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力是P，當(dāng)壓力值P>額定值P0之時(shí)，即需將液壓馬達(dá)排量調(diào)大，將其調(diào)節(jié)到最大之時(shí)P依舊>P0，調(diào)小“液壓泵排量”，直至壓力值P<額定值P0。壓力自適應(yīng)控制具體流程（見(jiàn)圖2）。

2.2 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的功率自適應(yīng)控制

平地機(jī)于作業(yè)之時(shí)，可依下列公式算出克服負(fù)載需要的發(fā)動(dòng)機(jī)功率：

式中：P1代表負(fù)載所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率；F代表負(fù)載多少kN；ηs代表傳動(dòng)系統(tǒng)效率；v代表車速。

負(fù)載下的功率計(jì)算公式：Pel=Pe-Pf

負(fù)載下的總功率由Pe表示，有效功率由Pel表示，輔助功率由Pf表示。

當(dāng)PelPl的條件。

操作者所控制的油門位置，其對(duì)“控制系統(tǒng)”而言為輸入量，當(dāng)確定了油門的位置之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)速與最大功率”便是“定量參數(shù)”；外界負(fù)載值大小“F”為不可控的參數(shù)；ηs傳動(dòng)效率于特定環(huán)境下亦為一定的數(shù)值，并且，于具體范圍里“傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)”得到調(diào)節(jié)之時(shí)的變化亦比較小，這些可以視作為定量；車速v受“vb液壓泵排量、vm液壓馬達(dá)排量、gi變速橋速比”等影響，上述三個(gè)量皆可視作可調(diào)節(jié)量[3]。故此，若是想要滿足上述公式，我們可以對(duì)vb、vm、gi三個(gè)量展開(kāi)調(diào)節(jié)便可以達(dá)成。

3 載荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)的變功率節(jié)能控制研究

當(dāng)?shù)娃D(zhuǎn)速時(shí)，平地機(jī)與低操作功率曲線，若是負(fù)荷較小，則控制工作條件，若是負(fù)荷過(guò)大，于“同一時(shí)間”的外部特征，可以向前移動(dòng)“工作點(diǎn)”，這樣可以節(jié)省燃料，而于同一時(shí)間里，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率小又在低功率曲線，輪滑可有效地降低損失，進(jìn)而提升牽引力及牽引機(jī)。

于圖3內(nèi)，若是負(fù)載比較小，比如“負(fù)載扭矩l”，這時(shí)和兩條扭矩曲線皆交匯在“b-d-e”調(diào)速段，也就是A點(diǎn)上，此時(shí)比油耗大致相等；可是于“負(fù)載扭矩2”，如果負(fù)載過(guò)大之時(shí)，和曲線1相交匯于B點(diǎn)上，與曲線2相交匯在C點(diǎn)，比油耗“C點(diǎn)”與“B點(diǎn)”相較更低，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的“輸出功率”亦同時(shí)減少，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗亦更低。同時(shí)，亦將降低驅(qū)動(dòng)輪滑的頻率，減少輪胎的磨損程度，將會(huì)增加地面附著系數(shù)[4]，而牽引力在這時(shí)便會(huì)更大。因?qū)嶋H狀況各異，依檔位設(shè)計(jì)，一般可以選?。?～4）條的特性曲線。

4 結(jié)論

液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)及控制，自動(dòng)化的程度較高，其傳動(dòng)系統(tǒng)能夠完成更加高的自動(dòng)化，降低了人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作效率獲得提升。由于如“液壓馬達(dá)、液壓泵”和“傳動(dòng)軸齒輪”等一些變量的地面電力傳輸系統(tǒng)，此外加之“變量、位置信息”與“油門信號(hào)”相耦合，更大程度上的合理控制，傳動(dòng)系統(tǒng)其“驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)”性能，取決于水力機(jī)械的有效性，為平地機(jī)關(guān)鍵“液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)”之一。

參考文獻(xiàn)

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