对于叉装车行走液压系统特性分析与优化匹配研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com液压-液力杠械Hydrostaticsand第45卷I第7期Hydrodynamics总第489期叉装车行走液压系统特性分析与优化匹配研究王文艺’．刘凯磊1．徐州徐工铁路装备有限公司：2．燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制试验室摘要I液压传动广泛应用于工程车辆的行走驱动系统，其驱动特性与系统参数的匹配密切相关。基于伸缩臂叉装车行走液压系统的负载特性和工作原理进行理论分析与试验测试，建立了行走液压系统仿真模型，并对伸缩臂叉装车的最高车速和爬坡性能作出仿真优化分析，得出了影响最高车速和爬坡性能的关键因素，提出了性能优化匹配方案。通过对伸缩臂叉装车液压驱

2、动系统的整车试验研究，验证了所提方案的可行性，并为同类机器液压驱动系统的设计与参数匹配提供了参考。关键词：伸缩臂叉装车；液压特性；仿真；优化伸缩臂叉装车的行走系统的传动方式主要采用液力而且费工费时，其匹配结果也很难达到最优。而理论分析传动和液压传动，液压传动相比于液力传动，具有结构紧法，是指根据目标要求，利用理论公式对液压元件参数进凑，功率重量比高，控制方式多样，传动性能好、效率高等行匹配计算，此种方法只限定于线性分析，而行走液压系优点。但在实际应用中，会出现车速偏低、爬坡度有限等统中的变量泵、变量马达和换向阀等都存在着大量的非一些故障问题，因此，对叉装车行走液压系统的匹配特性线性环节，分

3、析出来的结果往往与实际相差较远，从而无进行研究，保证其动力性能，得尤为迫切_1_。法达到液压系统优化匹配的目的。目前，对伸缩臂叉装车行走液压系统匹配特性的研本文以某型伸缩臂叉装车的行走液压系统为研究对究主要有实物试验法和理论分析法。传统的实物试验法，象，利用计算机仿真与试验测试相结合的方法，采用液压主要是依靠经验来替换相关液压元件或调节液压元件性仿真软件6dVli$im对伸缩臂叉装车行走液压系统进行建能参数，试验其行走性能，这种方法具有很大的盲目性，模与仿真测试，得出了影响叉装车动力性能的关键因素，作者简介：王文艺(1965一)，男，江苏丰县人，高级工程师，硕士，研究方向：工程机械可靠性设

4、计。20似’7l工稚缸敞I59学兔兔www.xuetutu.com液压·液力HydrostaticsandHydrodynamics提出了液压系统性能匹配的优化方案，并对优化前后的递给变速器，变速器具有一、二挡两个挡位，一挡输出低整车做对比试验，在液压系统匹配优化后，整车的动力性速大转矩，二挡输出高速小转矩，然后通过驱动桥传递能得到了较大提升。至车轮，从而驱动车辆行走。电磁阀组2可以控制换向阀3使其换向，从而控制马达正反转，进而控制车辆前1静液压驱动车辆的负载特性进和后退。伸缩臂叉装车行驶过程中所受的阻力有滚动阻力、图1所示的液压传动系统的工作输出取决于液压马惯性力和爬坡时的坡道阻力，行走

5、系统利用马达提供的达的负载阻力矩。液压马达的输出转矩：牵引力克服这些阻力后，为伸缩臂叉装车提供行驶动力。：(4)1T车辆行驶作业时的受力方程为：=m0(1)n。=一l(5)1式中：F为车辆驱动力，N为车辆行驶产生的滚动阻Q=n3川2(6)力，N为坡道行驶过程中的坡道阻力，N为自身重力式中：P为系统压力，MPa；V。为马达排量，mL／r；r／为马产生的惯性力，N；m为车体质量，kg；o为车体加速度，达效率；V：为泵排量，mL／r；Q为系统流量，L／rain；n，为发m／s。需要行走马达提供的输出转矩为：动机转速，r／min；为马达容积效率；仇为泵容积效率。M=(2)由式(3)和(5)可知，通

6、过调节系统的流量Q和马达排量I，可以控制车辆的行驶速度。由式(6)可知，当泵的n1=_n2(3)排量达到最大，而马达排量最小时，可获得一个较式中：r为车轮半径，m；i为减速比；n为车轮转速，大的传动比，从而获得较高的行驶速度。从式(2)和(4)可r／min；n2为马达转速，r／min。以看出，车辆行驶的最大牵引力由马达排量。和系统压力P共同决定。2行走液压系统工作原理叉装车行走液压系统如图1所示，发动机1带动变3行走液压系统建模与仿真量泵5，变量泵输出流量带动变量马达4，马达将动力传3．1行走液压系统建模伸缩臂叉装车行走液压系统主要元件包括发动机、变泵、行走换向阀、电磁阀组和变量马达等。将

7、所构建的变量泵1、换向阀4、变量马达6、发动机2和车体5进行组合，构成伸缩臂叉装车行走液压系统仿真模型，如图2所示。3-2行走液压系统仿真分析3．2．1最高车速仿真最高车速是伸缩臂叉装车关键参数之一，将行走液压系统仿真模型中的电磁阀组给定阶跃信号模拟换向过程，在车体模型中设置为二挡传动比，仿真时问为60s，运行仿真。仿真结果如表1所示，变量马达压力区间在8．5~21．5MPa时最高车速为23．98km／h，当适当增大压力