平地機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要：主要介紹了對(duì)傳統(tǒng)平地機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(dá)前輪輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)的某側(cè)驅(qū)動(dòng)力易喪失、直線行駛較難保持等問題，擴(kuò)大了平地機(jī)的使用范圍，減少了輪胎的磨損，同時(shí)減少了對(duì)路面平整度的損壞。

關(guān)鍵詞：平地機(jī) 前輪輔助驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng) 轉(zhuǎn)速

中圖分類號(hào)： TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2015）05（a）-0000-00

平地機(jī)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(jìn)行土壤切削、刮送和平整作業(yè)的牽引機(jī)械?，F(xiàn)代平地機(jī)采用后四輪作為主驅(qū)動(dòng)，工作裝置靠機(jī)器行走的牽引力推動(dòng)。只有后橋部分參與提供牽引力時(shí)，附著質(zhì)量?jī)H為后橋質(zhì)量，平地機(jī)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(xì)平整作業(yè)工況時(shí)，對(duì)路面平整度要求較高，僅靠后輪提供牽引力，會(huì)帶來不必要的功率損失，對(duì)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(dòng)可實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)模式與前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)模式，擴(kuò)展平地機(jī)的使用范圍，更好地實(shí)現(xiàn)精細(xì)平整作業(yè)。

1現(xiàn)有技術(shù)單泵雙馬達(dá)前輪輔助驅(qū)動(dòng)原理及存在不足

現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，由于馬達(dá)8采用并聯(lián)方式，在左右前輪負(fù)荷不等時(shí)會(huì)造成左右馬達(dá)8轉(zhuǎn)速不等，很難保證平地機(jī)直線行駛問題，同時(shí)在某側(cè)前車輪附著系數(shù)較差，出現(xiàn)打滑時(shí)，容易造成打滑側(cè)馬達(dá)流量分配過多超速，而另一側(cè)車輪無驅(qū)動(dòng)，造成驅(qū)動(dòng)牽引力的喪失；而在轉(zhuǎn)向時(shí)，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(dá)8并聯(lián)，左右馬達(dá)壓力相同，造成轉(zhuǎn)彎時(shí)左右前輪較難實(shí)現(xiàn)差速。前輪滑轉(zhuǎn)會(huì)造成輪胎過快磨損，而且會(huì)引起整機(jī)跑偏或側(cè)移。

2對(duì)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(dòng)力的大小，改變系統(tǒng)壓力，可將前輪驅(qū)動(dòng)力進(jìn)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(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為反饋來調(diào)整前輪轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)前輪與后輪轉(zhuǎn)速保持一致，克服現(xiàn)有平地機(jī)前輪輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在的缺陷。

優(yōu)化后的前輪輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖2所示，驅(qū)動(dòng)模式可選擇前輪輔助驅(qū)動(dòng)的全輪驅(qū)動(dòng)模式、后輪驅(qū)動(dòng)模式、前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)三種模式。將控制馬達(dá)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(shí)現(xiàn)前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)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(shí)現(xiàn)前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)牽引力的調(diào)節(jié)。

當(dāng)平地機(jī)采用后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電液比例換向閥10、電磁換向閥11處于失電狀態(tài)，馬達(dá)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(shí)現(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)16自由輪狀態(tài)。

當(dāng)平地機(jī)采用前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)，平地機(jī)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(fù)荷傳感閥7與變量泵3帶動(dòng)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(dá)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(dá)16的負(fù)荷壓力通過梭閥12反饋到負(fù)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(jìn)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(dá)16的流量，達(dá)到控制雙排量徑向柱塞馬達(dá)16的輸出速度的目的。平地機(jī)直線行駛時(shí)，油通過分流閥14進(jìn)入雙排量徑向柱塞馬達(dá)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(dá)的油量相同，能保持直線行駛。

當(dāng)平地機(jī)在前進(jìn)狀態(tài)需要前輪輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制器讀取變速箱輸出轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)計(jì)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(dá)16，雙排量徑向柱塞馬達(dá)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(jī)前輪驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)，通過控制前輪驅(qū)動(dòng)牽引力和轉(zhuǎn)速，提高作業(yè)效率，有效提高平地機(jī)牽引力，利于精細(xì)平整作業(yè)，減少對(duì)路面平整度的損壞。