液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、平地機(jī)行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式主要有機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)三種，機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)載荷自適應(yīng)性能差，多擋位變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，成本高，只能實(shí)現(xiàn)作業(yè)速度有級調(diào)節(jié)；液力傳動(dòng)平地機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)高效區(qū)窄，綜合作業(yè)效率偏低；靜壓傳動(dòng)方式車速范圍窄，驅(qū)動(dòng)輪同步性能有待提高，高速行駛時(shí)的傳動(dòng)效率偏低。液壓機(jī)械傳動(dòng)方式能有機(jī)結(jié)合液壓和機(jī)械兩種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)機(jī)械、液力機(jī)械和液壓三種傳動(dòng)方式存在的不足，相對于目前我國平地機(jī)主機(jī)及部件加工制造水

2、平而言，是較為理想的傳動(dòng)方式。液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)用于牽引式機(jī)械的行駛系統(tǒng)屬于前沿性課題，目前僅在中小功率的推土機(jī)上有較為成功的應(yīng)用，結(jié)合了機(jī)械傳動(dòng)的液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)面臨更多的技術(shù)難題，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、傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)、無級調(diào)速、大速比換檔和以最佳動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的參數(shù)匹配與控制等關(guān)鍵技術(shù)。本文對液壓機(jī)械平地機(jī)上述關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，取得的主要成果如下：
　　1.提出了平地機(jī)行駛驅(qū)動(dòng)系

3、統(tǒng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)—液壓泵—液壓馬達(dá)—變速橋—驅(qū)動(dòng)輪的液壓機(jī)械新型傳動(dòng)方式，針對動(dòng)力傳遞路線中液壓泵與液壓馬達(dá)組成的液壓系統(tǒng)采用何種循環(huán)方式的問題，采用理論研究和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對比分析了分別采用開式和閉式液壓系統(tǒng)的工作原理，建立了仿真模型，針對平地機(jī)多種工況進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)對比研究。結(jié)果表明：采用閉式液壓系統(tǒng)的平地機(jī)起步加速度大、停車制動(dòng)距離小、減速時(shí)間短、停車時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)存在反拖現(xiàn)象；采用開式液壓系統(tǒng)的平地機(jī)具有停車時(shí)勻減速、無反拖、停車

4、制動(dòng)時(shí)間和距離長等特點(diǎn)，綜合來看，在目前技術(shù)情況下閉式液壓系統(tǒng)優(yōu)于開式液壓系統(tǒng)。研究結(jié)果為液壓機(jī)械平地機(jī)液壓系統(tǒng)方案和控制方案的確定奠定了基礎(chǔ)。
　　2.研究了國內(nèi)外代表品牌平地機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和質(zhì)量等主要參數(shù)之間的關(guān)系，對比分析了多種液壓機(jī)械傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了液壓機(jī)械平地機(jī)行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案，對行駛液壓泵排量、行駛液壓馬達(dá)排量、變速橋檔位與減速比等靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行了匹配研究。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：靜態(tài)參數(shù)匹配合理，與無橋

5、結(jié)構(gòu)的液壓傳動(dòng)平地機(jī)相比，具有車速范圍寬、同步性能好、液壓系統(tǒng)工作壓力低及高速行駛工況下傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　3.建立了兩檔變速橋離合器結(jié)合過程的ADAMS動(dòng)力學(xué)分析仿真模型，分析了離合器升、降檔時(shí)控制壓力加載速度、方式和大小對換檔結(jié)合時(shí)間、磨擦力矩、換檔沖擊和滑磨功的影響；提出了液壓機(jī)械復(fù)合換檔控制方法，在換檔過程中，采用調(diào)節(jié)離合器主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速與離合器結(jié)合壓力大小及上升曲線相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換檔。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：針對大速比離合器

6、換檔難題，采用液壓機(jī)械復(fù)合換檔控制方法合理，離合器換檔時(shí)間和換檔沖擊等性能參數(shù)滿足機(jī)器換檔平順性要求。
　　4.研究了液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)的動(dòng)態(tài)參數(shù)匹配與控制問題，根據(jù)平地機(jī)的常用工況、載荷特征與液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)的特點(diǎn)，確定了液壓機(jī)械傳動(dòng)平地機(jī)各個(gè)檔位的速度范圍，對每個(gè)檔位下各靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行了合理匹配；提出了行駛液壓泵及行駛液壓馬達(dá)排量的控制策略，針對極限載荷給出了液壓泵和液壓馬達(dá)排量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)原理及方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：液壓機(jī)械平地機(jī)