摘要:主要介紹了對傳統(tǒng)平地機前輪驅(qū)動液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,在現(xiàn)有技術(shù)的液壓系統(tǒng)上做優(yōu)化,有效解決現(xiàn)有單泵雙馬達前輪輔助驅(qū)動時的某側(cè)驅(qū)動力易喪失、直線行駛較難保持等問題,擴大了平地機的使用范圍,減少了輪胎的磨損,同時減少了對路面平整度的損壞。
關(guān)鍵詞:平地機 前輪輔助驅(qū)動液壓系統(tǒng) 轉(zhuǎn)速
中圖分類號: TH137 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2015)05(a)-0000-00
平地機是一種鏟刀為主,可選配推土板、推雪鏟、松土器、松土耙等作業(yè)裝置,進行土壤切削、刮送和平整作業(yè)的牽引機械?,F(xiàn)代平地機采用后四輪作為主驅(qū)動,工作裝置靠機器行走的牽引力推動。只有后橋部分參與提供牽引力時,附著質(zhì)量僅為后橋質(zhì)量,平地機有30%左右牽引力沒有得到充分的利用。在除冰雪作業(yè)、重載等精細平整作業(yè)工況時,對路面平整度要求較高,僅靠后輪提供牽引力,會帶來不必要的功率損失,對路面平整度造成損壞,并導(dǎo)致作業(yè)能力下降。前輪輔助驅(qū)動可實現(xiàn)全輪驅(qū)動模式與前輪獨立驅(qū)動模式,擴展平地機的使用范圍,更好地實現(xiàn)精細平整作業(yè)。
1現(xiàn)有技術(shù)單泵雙馬達前輪輔助驅(qū)動原理及存在不足
現(xiàn)有技術(shù)中,如圖1所示,由于馬達8采用并聯(lián)方式,在左右前輪負荷不等時會造成左右馬達8轉(zhuǎn)速不等,很難保證平地機直線行駛問題,同時在某側(cè)前車輪附著系數(shù)較差,出現(xiàn)打滑時,容易造成打滑側(cè)馬達流量分配過多超速,而另一側(cè)車輪無驅(qū)動,造成驅(qū)動牽引力的喪失;而在轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速低,車輪阻力較大,而轉(zhuǎn)向外側(cè)車輪轉(zhuǎn)向快,車輪阻力較小,所需流量不同,由于左右馬達8并聯(lián),左右馬達壓力相同,造成轉(zhuǎn)彎時左右前輪較難實現(xiàn)差速。前輪滑轉(zhuǎn)會造成輪胎過快磨損,而且會引起整機跑偏或側(cè)移。
2對現(xiàn)有技術(shù)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化
系統(tǒng)壓力決定前輪驅(qū)動力的大小,改變系統(tǒng)壓力,可將前輪驅(qū)動力進行改變。在原來液壓系統(tǒng)中增加控制前輪轉(zhuǎn)速的模塊,以后輪運動的轉(zhuǎn)速為反饋來調(diào)整前輪轉(zhuǎn)速,可實現(xiàn)前輪與后輪轉(zhuǎn)速保持一致,克服現(xiàn)有平地機前輪輔助驅(qū)動系統(tǒng)存在的缺陷。
優(yōu)化后的前輪輔助驅(qū)動系統(tǒng)如圖2所示,驅(qū)動模式可選擇前輪輔助驅(qū)動的全輪驅(qū)動模式、后輪驅(qū)動模式、前輪獨立驅(qū)動三種模式。將控制馬達的電液換向閥換成電液比例換向閥10,新增電磁比例溢流閥2。通過調(diào)整電液比例換向閥10的控制電流,實現(xiàn)前輪獨立驅(qū)動時速度的調(diào)節(jié);通過調(diào)整電磁比例溢流閥2的控制電流,控制其壓力變化,可實現(xiàn)前輪獨立驅(qū)動時驅(qū)動牽引力的調(diào)節(jié)。
當(dāng)平地機采用后輪驅(qū)動時,電液比例換向閥10、電磁換向閥11處于失電狀態(tài),馬達通過分流閥14和電液比例換向閥10與油箱直接接通,將徑向柱塞凸輪在柱塞彈簧作用下壓回到柱塞腔實現(xiàn)徑向柱塞馬達16自由輪狀態(tài)。
當(dāng)平地機采用前輪獨立驅(qū)動時,平地機變速箱掛擋手柄處于空擋,電液比例換向閥10頂端帶電,壓力切斷閥6、負荷傳感閥7與變量泵3帶動油路工作,油路通過電液比例換向閥10、分流閥14、雙排量徑向柱塞馬達16,再經(jīng)過電液比例換向閥10上部流回油箱。雙排量徑向柱塞馬達16的負荷壓力通過梭閥12反饋到負荷傳感閥7,通過調(diào)節(jié)電液比例換向閥10的電流大小,進而改變電磁比例溢流閥2的閥芯開口大小來調(diào)整雙排量徑向柱塞馬達16的流量,達到控制雙排量徑向柱塞馬達16的輸出速度的目的。平地機直線行駛時,油通過分流閥14進入雙排量徑向柱塞馬達16,其壓力反饋到分流閥14的上、下端,壓力相等情況下,使分流閥14處于中位狀態(tài),保證了流經(jīng)左右馬達的油量相同,能保持直線行駛。
當(dāng)平地機在前進狀態(tài)需要前輪輔助驅(qū)動時,控制器讀取變速箱輸出轉(zhuǎn)速,根據(jù)轉(zhuǎn)速信號計算出后輪轉(zhuǎn)速,控制器根據(jù)后輪轉(zhuǎn)速輸出控制電流給電液比例換向閥上端,變量泵3輸出壓力油經(jīng)電液比例換向閥10、分流閥14到雙排量徑向柱塞馬達16,雙排量徑向柱塞馬達16獲得的液壓油量大小由電液比例換向閥10的閥芯開口決定,與后輪的轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián),從而維持前輪轉(zhuǎn)速與后輪轉(zhuǎn)速相匹配。
3結(jié)論
優(yōu)化后的平地機前輪驅(qū)動液壓系統(tǒng),通過控制前輪驅(qū)動牽引力和轉(zhuǎn)速,提高作業(yè)效率,有效提高平地機牽引力,利于精細平整作業(yè),減少對路面平整度的損壞。