輪式攤鋪機(jī)前輪電控方案創(chuàng)新研究

焦麗霞

【摘要】本文就改進(jìn)前輪輔助驅(qū)動(dòng)，防止后輪打滑，使整機(jī)驅(qū)動(dòng)性能平穩(wěn)可靠的電控方案進(jìn)行解讀。

【關(guān)鍵詞】輪式攤鋪機(jī)前輪；電控驅(qū)動(dòng)；創(chuàng)新

Wheeled paver control wheel electric Innovation Research program

Jiao Li-xia

（Hebei Zhicheng Construction Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】In this paper， improved auxiliary drive wheel to prevent wheel spin， so that the whole drive smooth and reliable performance of the electronic control scheme for interpretation.

【Key words】Wheeled paver front wheel；Electronically controlled drive；Innovation

輪式攤鋪機(jī)前輪輔助驅(qū)動(dòng)依靠安裝在左、右后輪上的壓力傳感器控制電液比例溢流閥，從而改變恒壓變量泵輸出壓力，使得前輪輔助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的扭矩發(fā)生變化。由于施工過程路況復(fù)雜，后輪負(fù)載變化頻繁，與地面的摩擦系數(shù)也在不斷變化，經(jīng)常引起后輪打滑。一旦后輪打滑，壓力傳感器發(fā)出的信號(hào)就變小或沒有，前輪也就不能輔助驅(qū)動(dòng)，從而失去了前輪應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的輔助驅(qū)動(dòng)作用，造成攤鋪機(jī)帶載工作能力下降。本文就改進(jìn)前輪輔助驅(qū)動(dòng)，防止后輪打滑，使整機(jī)驅(qū)動(dòng)性能平穩(wěn)可靠的電控方案進(jìn)行解讀。

1. 前輪輔助驅(qū)動(dòng)電控原理

前輪輔助驅(qū)動(dòng)的電控部分由速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器與壓力傳感器、控制器構(gòu)成，通過程序自動(dòng)控制前輪驅(qū)動(dòng)。其原理如圖1所示。

2. 前輪輔助驅(qū)動(dòng)的控制

前輪輔助驅(qū)動(dòng)（控制流程見圖2）通過速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器和壓力傳感器，實(shí)時(shí)采集攤鋪機(jī)工作的行駛速度信號(hào)、轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和負(fù)載壓力信號(hào)，并傳送給控制器；轉(zhuǎn)動(dòng)行駛速度給定電位器旋鈕進(jìn)行工作行駛，控制器根據(jù)此時(shí)的工作行駛速度信號(hào)，對(duì)照工作行駛速度與前輪驅(qū)動(dòng)恒壓變量泵脈寬值的曲線關(guān)系（見圖3），得到預(yù)輸出脈寬值X1；控制器根據(jù)左、右工作速度及轉(zhuǎn)向角度信號(hào)判斷后輪打滑后，給出前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值X2；控制器根據(jù)負(fù)載壓力信號(hào)判斷負(fù)載加大后，給出前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值X3；控制器對(duì)X1、X2、X3進(jìn)行比較，取最大脈寬值作為前輪驅(qū)動(dòng)的最終脈寬值，輸出給電液比例溢流閥，進(jìn)而改變恒壓變量泵的輸出壓力，使前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)扭矩隨之發(fā)生變化。

3. 前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值

3.1 繪制行駛速度與脈寬值曲線。

（1）測(cè)試前應(yīng)將攤鋪機(jī)停在較平坦的路面上，把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速，并將熨平板掛好，準(zhǔn)備在工作擋行駛。

（2）獲得前輪驅(qū)動(dòng)變量泵起步最小脈寬值：將行駛速度給定電位器轉(zhuǎn)動(dòng)到零，推操作手柄向前，多次給定前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值，觀察前輪，直到前輪剛開始打滑，此時(shí)所給的脈寬值為前輪驅(qū)動(dòng)變量泵起步最小脈寬值X1a。

（3）獲得各擋位前輪驅(qū)動(dòng)變量泵的脈寬值：轉(zhuǎn)動(dòng)行駛速度給定電位器旋鈕，在0-NmaxM/min（m作擋最大速度）選取若干整數(shù)速度點(diǎn)Nx，推動(dòng)行駛手柄向前，當(dāng)速度達(dá)到給定速度時(shí)，分別給出前輪驅(qū)動(dòng)脈寬值Xn，觀察前輪剛開始打滑時(shí)的脈寬值，即為此時(shí)行走速度Nx所對(duì)應(yīng)的前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值Xn。

（4）繪制工作行駛速度與前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值曲線時(shí)，以行駛速度Nx為橫坐標(biāo)，以前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值Xn為縱坐標(biāo)，將各速度點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值在坐標(biāo)上標(biāo)示，然后繪制多折線的曲線（保證各點(diǎn)在折線上或盡量靠近折線），并分別找出各折線2瑞點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度（Nx-1，N x-1）及脈寬值（Xn-1，Xn-2）。根據(jù)公式（1）和（2）計(jì)算得出A、B，則工作行駛速度與前輪驅(qū)動(dòng)變量泵脈寬值曲線關(guān)系示意圖為多折線（見圖3），各折線上前輪驅(qū)動(dòng)脈寬值與速度的關(guān)系為Xn=A*Nx+B，計(jì)算所得為前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值X1。

則判定后輪

打滑：向右轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)F*K21，F(xiàn)<1，由實(shí)測(cè)決定，以機(jī)器平穩(wěn)工作為前提，可取E=1.1，F(xiàn)=0.9。當(dāng)一邊速度為零，另一邊行走，則認(rèn)為打滑。

（4）若判定后輪打滑，則給出前輪預(yù)輸出脈寬值X2=前輪驅(qū)動(dòng)變量泵最大脈寬值，否則X2=X1a。

3.3 負(fù)載加大時(shí)前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值的判定。

（1）根據(jù)左、右后輪負(fù)載壓力信號(hào)，判斷負(fù)載加大時(shí)給出的前輪驅(qū)動(dòng)預(yù)輸出脈寬值方法如下：

（2）左、右后輪分別有高、低壓壓力開關(guān)，當(dāng)任一邊高壓壓力開關(guān)給信號(hào)，則前輪預(yù)輸出脈寬值X3=前輪驅(qū)動(dòng)變量泵最大脈寬值；當(dāng)兩個(gè)低壓壓力開關(guān)均沒信號(hào)，則X3=X1a；

（3）低壓壓力開關(guān)信號(hào)主要用作控制脈寬值增加的速度，若裝配模擬量壓力傳感器，則脈寬值隨壓力變化線性增減。

按上述計(jì)算，將預(yù)輸出脈寬值X1、X2、X3比較，取最大值作為前輪脈寬值?？刂破髟凇鱐時(shí)間內(nèi)，比較現(xiàn)在脈寬值與前次掃描的脈寬值的變化，進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，使得輸出的脈寬值成階梯式的增加或減小，以保證前輪驅(qū)動(dòng)的平穩(wěn)。

（4）脈寬值通過控制器輸出給前輪驅(qū)動(dòng)電液比例溢流閥線圈，由于脈寬值與電液比例溢流閥線圈上的電壓值成線性關(guān)系，電壓值變化將引起電液比例溢流閥線圈上電流值變化，改變恒壓變量泵的排量，進(jìn)而改變恒壓變量泵的輸出壓力，從而自動(dòng)控制前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)扭矩的變化。

利用輪式攤鋪機(jī)的行駛速度給出不同的預(yù)驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)當(dāng)后輪打滑時(shí)增大前輪驅(qū)動(dòng)力，并根據(jù)負(fù)載情況及工況自動(dòng)控制前輪驅(qū)動(dòng)力，增強(qiáng)了攤鋪機(jī)的帶載工作能力，減少了后輪打滑的可能，使整機(jī)驅(qū)動(dòng)性能平穩(wěn)可靠。