混凝土泵车泵送变速箱挡位自动控制研究

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1、RMC：M紫蓬。n。b混凝土泵车泵送变速箱挡位自动控制研究StudyonAutomaticGearControlofGearboxofConcretePumpTruck石培科，朱经纬，邓相红SHIPei—ke，ZHUJing—wei，DENGXiang—hong三一重工股份有限公司，湖南长沙410100SANYHeavyIndustryCo．Ltd．，Changsha410100，HunanChina【摘要】针对目前混凝土泵车采用固定挡位进行泵送工作的现状，提出在泵送过程中根据负载大小对变速箱的挡位进行自动切换，

2、从而选择最优传动比的方法。通过对新旧泵送控制方案进行油耗对比试验。试验证明，新方案在泵送量为50％～lO0％B~,，节能效果较明显，节能达11％。【Abstract】Accordingtotheworkingconditionofusingonefixedgeartopumpingofconcretepumptruck，themethodofusingoptimaltransmissionratiowasproposed，whichbymeansofautomaticallyswitchingtransmis—s

3、ionintheprocessofpumpingdependontheload．ThecomparativetestswereconductedwiththeoldwaysofpumpingcontrolTheresultsshowthattheeffectofsavingenergyisgoodwhenpumpingvolumerangesfrom50％to100％．andthemaximaIsavJngis11％．【关键词】混凝土泵车；变速箱；泵送量；节能【Keywords】concretepumptruck

4、；gearbox；pumpingvolume；energysaving中图分类号：U415．51文献标志码：B文章编号：1000-033X(2013)04—0084-030引言发动机H变速器H分动箱H变量泵H液压缸图1泵送系统的组成目前，混凝土泵车普遍采用变速器的一个固定挡位发动机通过变速箱的直接挡位来带动分动箱，在分动箱进行泵送工作，部分泵车采用自动挡变速箱，但仅区分泵的输出轴上驱动变量泵将机械能转换为液压能。驱动液送和行驶两种模式采用变速器的直接挡进行泵送工作压缸的往复运动，实现泵送的功能。在泵送的过程中，变

5、的泵送模式，变速器的挡位和速比是相关联的，在挡位一速箱的传动比始终保持不变．当负载发生变化时．发动机定的情况下，速比也就确定了。采用变速箱的直接挡进行的性能不能得到有效的发挥。泵送工作的泵送模式．发动机的输出功率和转速不能根据实际工况下排量及负载的变化而变化⋯。在进行泵送2控制系统的组成及工作原理工作时，每一种工况下都会存在一个最佳的传动比，本文将分析验证一种自适应控制系统使变速箱既可以满足系挡位自适应控制系统的组成如图2所示，在控制系统统所需功率和转速的要求．也可以根据负载的情况进行中，变速箱采用自动变速箱，控

6、制器、控制模块和发动机变速箱挡位的自动切换．使混凝土泵车工作在最佳的状控制模块之间通过cAN总线相连．通过行驶／泵送模式的态，从而达到节能的目的选择信号进行行驶模式和泵送模式切换。当选择泵送模式时，控制器开始采集泵送模式下的数据，对当前的工作1泵车泵送系统工作组成及原理情况进行实时分析．计算出当前工况下所需的功率和转速，与系统中保存的挡位／功率曲线模块进行比较，找出普通混凝土泵车泵送系统如图1所示，包括发动机、适合当前工况下变速箱的最优工作挡位，并通过CAN总变速箱、分动箱、变量泵和液压缸。在泵送的工作模式下，线

7、控制变速箱到最优的工作挡位：发动机控制模块将发RMCM～。。。。转速和功率的关系，并根据油耗曲线．找出当前工况下的控制方案下泵送系统的压力相同．测得两种方案的油耗最优挡位。通过变速箱的控制模块对变速箱的挡位进行曲线如图8所示。O控制，并把发动机的转速和功率调到适合当前工况的状0态。挡位控制过程如图6所示。口0目0二】0000泵送排量，％图8新IB控制方案的油耗对比对两种方案的油耗曲线进行最／J＼~-乘法的多项式拟合．得函数yo=3．3476xL6．4329x+4．341x-O．5477(6)y=4．3714x3_

8、8．2543x+5．2414x—o．6836(7)式中：y——旧控制方案下的油耗；y——新控制方案下的油耗；——不同工况下的泵送排量。通过图8可以看出：当排量范围为50％～100％时，在新控制方案下系统的节能效果比较明显，尤其当泵送排量为8o％n-,~，在新控制方案下系统可节油1l％。图6挡位控制流程6结语5试验方法和结果(1)通过应用自动挡变速箱．改变了以往固定挡位泵送