挖掘机换挡阀阀芯控制特性研究

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1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．07．032挖掘机换挡阀阀芯控制特性研究曾超，罗艳蕾(1．贵州詹阳动力重工有限公司，贵州贵阳550006，2．贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550025)摘要：轮式挖掘机行驶系统朝着高速的方向发展，不同的底盘系统，换挡装置也不相同。以某型液压换挡系统为分析对象，基于AMESim构建了轮式挖掘机底盘驱动及液压系统模型，以HCD库基本

2、模块建立了换挡阀模型，对挖掘机行驶换挡操作进行仿真研究，仿真分析了换挡阀对速度切换的影响，找出换挡阀初始设计的不足，对阀体及阀杆进行了改进设计，并编制了过流面积的计算程序。改进设计后的结果表明：不同挡位间的速度过渡平稳，有助于减小换挡冲击。关键词：轮式挖掘机；换挡阀；AMESim；过流面积中图分类号：TU621；TH113文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)7—119—3ResearchonControlCharacteristicsofExcavatorShiftValveSpoolZENGC

3、hao．LUOYanlei(i1．GuizhouJonyangKineticsCo．，Ltd．，GuiyangGuizhou550006，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，GuizhouUniversity，GuiyangGuizhou550025，China)Abstract：ThewheeldrivingsystemofexcavatorisdevelopedtowardshJishspeed．Differentsystemofchassiswasdiferedins

4、hiftdevices．ThechassisdrivingandhydraulicsystemmodelsofthewheelexcavatorbasedonAMESimwerebuiltbytakingonetypeofhydraulicshiftings~temasananalysisobject．ModelsofshiftvalvesmodelswereconstructedbythebasiccomponentsinHCDli-brary．TheshiftingoperationWasresearched

5、bysimulation．Theefectsofshiftvalveonvelocityshiftwereanalyzed．Thedefectsofinitialdesignofshiftvalvewerefoundout．Thevalvebodyandspoolwereredesigned．Flowareawascale~atedthroughprogramming．Theresultsofimproveddesignshowthatdifferentvelocityshiftsaremadesmoothly，

6、whichhelpstoreduceshiftimpact．Keywords：Wheelexcavator；Shiftvalve；AMESim；Flowarea轮式液压挖掘机行进速度快，不损坏路面，能远挡变速箱，在微控制器作用下，由换挡多路阀控制换距离转场作业，通常轮式挖掘机行走速度为20—35挡离合器构成有级换挡系统；全液压系统由泵、马km／h，而履带式挖掘机行走速度为3～5km／h，需达、终传动组成，轮边独立驱动方式省去了变速箱，要频繁转场作业时，轮式挖掘机表现出独有的优势，差速器、驱动桥等结构，通过改变泵或

7、马达的排量，节省转场运输费用。提高行进速度成为轮式挖掘机发构成无级换挡系统。展的一个趋势。换挡装置起减速增扭作用，可满足工如图1所示，作者所研究的轮式挖掘机行走系况及作业模式对车辆速度、动力输出的要求，工程机统采用静压传动结构，由主泵、换挡阀、马达构成械的换挡方式，取决于动力传动系统结构及控制方闭式液压回路，后接减速器、驱动桥、终传动。相式。本文作者以某型轮式挖掘机为研究对象，建立轮对于液力传动，静压传动仅将液力元件变为液压式底盘传动模型，在此基础上分析换挡阀结构、性泵、马达的组合。闭式回路具有正反方向行走及制能

8、，对换挡阀进行改进，以改善换挡品质，使换挡平动功能而不采用其他机械装置。泵出口流量大于马衡可靠。达入口流量时车辆加速；泵出口流量小于马达所需1轮式挖掘机行走系统流量时，马达出口阻力增大，阻碍车辆前行，起制轮式挖掘机的传动系统有多种形式：机械式、动作用。泵输出的流量与负载相适应，没有溢流损液力机械式、全液压式、电传动等。机械传动系统由失和节流损失，回路的效率高，发热少，有较