新型大功率轮式装裁机液压行走系统

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

轮式装载机作为自行式建筑机械被广泛用于矿山工程、土石方转运以及松散物料的装载提升运输工作。一方面它具有大的牵引力，另一方面又具有良好的机动性，因此是一种力量型和机动型相结合的机械，具有良好的经济性和作业效率。

全世界每年约生产5000台轮式装载机，因此确定了其在铲土运输机械中的主导地位。由于行走机构的液压传动系统相对于液力机械传动系统（即动压液力变矩器十负荷换挡变速箱传动）的许多优点，液压传动已经成功地应用于驱动功率60kw以下的轮式装载机行走机构中。但在100－200kw功率范围内，至今几乎只采用液力机械传动。鉴于液压元件和微机控制技术的飞速发展，现在已有可能利用两者的结合，使液压传动行走系统也可在大驱动功率和大变矩范围内使用且不出现换档干扰。

1 行走液压传动与波力机械传动的比较

（1）走液压传动相对于液力机械传动的优点：一方面它具有大的扭矩控制范围，可在附加的换挡变速器中实现无级或只有少量几级换挡，另一方面可以实现综合传动方案，并且允许在轮式装载机中与行走方向倾斜或横向安装布置。

（2）在闭式液压传动系统中，可使转矩在两个方向上传递。因此能够产生一个作用于驱动机构的制动支撑，由此可以减小安装的刹车功率和刹车磨损，降低轮式装载机的营运费用。

（3）具有在各种开环控制和闭环控制下应用的可能性，在任何速度下都能接受并分配发动机的功率。

（4）具有自动变速换挡功能，操作简便。作业中能自动变速换挡，驾驶员无须根据作业负荷和车速大小等情况来判断、确定挡位和进行换挡操作。

（5）根据日本小松公司的有关资料，液压机械传动与液力机械传动相比，装载作业量提高 30％，燃油消耗降低25％。

2 新型液压行走传动方案

为大于100kw功率而设计的带有可开关式的合成变速器的多马达方案，需要一个机动可编程微机控制，以便完成全部操纵和控制任务以及信号的连接。这类传动简图如图1所示。

这种驱动的特征是，两个马达并联，并通过不同的轴各自以两挡驱动一个中心轴。微机控制检测驱动机构转速、马运转速和输出转速，进而控制行走速度。根据这些输人数据和油门位置，控制离合器 k1－ k4和马达，使机器在整个变矩范围内几乎是无级无牵引力中断的连续运行。

可编程控制器负责全部变速器的管理。另外，还通过极限控制避免过载和由此而引起的柴油机“熄火”，以及时减少液压泵的输人功率。当液压控制系统引起柴油机的过高转速，通过电子控制式微调功能可以实现液压静压装载机的刹车，或者减少液压泵的输人功率。

通过检测功能，借助传感器可以持续监视传动线路上各种不同的元件部件，以便在出现不允许的工作状态时采取必要的措施。

通过一个串行接口可以在一定的范围内改变预定的参数，以便使轮式装载机按设计者或司机的意愿进行工作。

图2给出了这类传动的牵引力一速度曲线图，在曲线范围内1- 2之间，马达 M1通过离合器k1以相应的速比工作，并通过离合器k。工作的马达M2并联。随着速度的增加，离合器的接通而离合器k1断开（图1），在这个换挡过程中，转矩通过M1传递。速度继续增大，离合器重新断开，直到最大速度，功率只由Ml传递。

3 结语

（1）借助于现代化的传动方案，配以可编程微机控制可以使带有无级变速范围的全液压传动的轮式装载机功率达200kw以上。

（2）利用液压静压与可开关式合成变速器的结合，可将控制范围扩大到手动控制的20倍以上。

（3）借助于连续检测转速值和已知的变速比并通过比例变量马达使得换挡过程非常平滑，近乎无级变速。

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