液壓機械傳動平地機關鍵技術研究.pdf

1、平地機行駛驅動系統(tǒng)的傳動方式主要有機械傳動、液力機械傳動和液壓傳動三種，機械傳動平地機載荷自適應性能差，多擋位變速箱結構復雜，制造難度大，成本高，只能實現(xiàn)作業(yè)速度有級調節(jié)；液力傳動平地機傳動系統(tǒng)高效區(qū)窄，綜合作業(yè)效率偏低；靜壓傳動方式車速范圍窄，驅動輪同步性能有待提高，高速行駛時的傳動效率偏低。液壓機械傳動方式能有機結合液壓和機械兩種傳動方式的優(yōu)點，彌補機械、液力機械和液壓三種傳動方式存在的不足，相對于目前我國平地機主機及部件加工制造水

2、平而言，是較為理想的傳動方式。液壓驅動技術用于牽引式機械的行駛系統(tǒng)屬于前沿性課題，目前僅在中小功率的推土機上有較為成功的應用，結合了機械傳動的液壓機械傳動平地機面臨更多的技術難題，這些關鍵技術主要包括：傳動系統(tǒng)結構方案的確定、傳動系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)匹配設計、無級調速、大速比換檔和以最佳動力性與經(jīng)濟性為目標的參數(shù)匹配與控制等關鍵技術。本文對液壓機械平地機上述關鍵技術進行了深入系統(tǒng)的研究，取得的主要成果如下：
　　1.提出了平地機行駛驅動系

3、統(tǒng)采用發(fā)動機—液壓泵—液壓馬達—變速橋—驅動輪的液壓機械新型傳動方式，針對動力傳遞路線中液壓泵與液壓馬達組成的液壓系統(tǒng)采用何種循環(huán)方式的問題，采用理論研究和實驗相結合的方法，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，針對平地機多種工況進行了仿真和實驗對比研究。結果表明：采用閉式液壓系統(tǒng)的平地機起步加速度大、停車制動距離小、減速時間短、停車時傳動系統(tǒng)存在反拖現(xiàn)象；采用開式液壓系統(tǒng)的平地機具有停車時勻減速、無反拖、停車

4、制動時間和距離長等特點，綜合來看，在目前技術情況下閉式液壓系統(tǒng)優(yōu)于開式液壓系統(tǒng)。研究結果為液壓機械平地機液壓系統(tǒng)方案和控制方案的確定奠定了基礎。
　　2.研究了國內(nèi)外代表品牌平地機運動學、動力學和質量等主要參數(shù)之間的關系，對比分析了多種液壓機械傳動方案的優(yōu)缺點，確定了液壓機械平地機行駛驅動系統(tǒng)的傳動方案，對行駛液壓泵排量、行駛液壓馬達排量、變速橋檔位與減速比等靜態(tài)參數(shù)進行了匹配研究。理論分析與實驗結果表明：靜態(tài)參數(shù)匹配合理，與無橋

5、結構的液壓傳動平地機相比，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效率高等優(yōu)點。
　　3.建立了兩檔變速橋離合器結合過程的ADAMS動力學分析仿真模型，分析了離合器升、降檔時控制壓力加載速度、方式和大小對換檔結合時間、磨擦力矩、換檔沖擊和滑磨功的影響；提出了液壓機械復合換檔控制方法，在換檔過程中，采用調節(jié)離合器主動盤轉速與離合器結合壓力大小及上升曲線相結合的方法實現(xiàn)平穩(wěn)換檔。實驗結果表明：針對大速比離合器

6、換檔難題，采用液壓機械復合換檔控制方法合理，離合器換檔時間和換檔沖擊等性能參數(shù)滿足機器換檔平順性要求。
　　4.研究了液壓機械傳動平地機的動態(tài)參數(shù)匹配與控制問題，根據(jù)平地機的常用工況、載荷特征與液壓機械傳動平地機的特點，確定了液壓機械傳動平地機各個檔位的速度范圍，對每個檔位下各靜態(tài)參數(shù)進行了合理匹配；提出了行駛液壓泵及行駛液壓馬達排量的控制策略，針對極限載荷給出了液壓泵和液壓馬達排量動態(tài)調節(jié)原理及方法，實驗結果表明：液壓機械平地機