地下铲运机的改进型节能换挡策略研究.pdf

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1、第66卷第1期有色金属(矿山部分)2014年1月doi：10．3969／J．issn．1671—4172．2014．01．011地下铲运机的改进型节能换挡策略研究李恒通，顾洪枢，石峰，冯孝华，郭鑫(北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：通过对地下铲运机的节能换挡策略进行研究，发现地下铲运机油门或载荷发生较大变化时，传统节能换挡策略会出现重复错误的换挡。通过加入对换挡趋势的判断，避免了地下铲运机应用节能换挡策略时出现的重复错误换挡，为地下铲运机及其他装有液力变矩器的车辆换挡策略的制定提供借鉴。关键词：地下铲运机；节能换挡策略；重复中图分类号：TD422．4文献标志码：A文章编号：1671—

2、4172(2014)01—0039—04Studyonimprovedenergy-conservingshiftingstrategyofLoadHaulDumperLIHengtong，GUHongshu，SHIFeng，FENGXiaohua，GUOXin(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beijing100160，China)Abstract：ThroughtheresearchonLHDenergy—conservingshiftingstrategy，itisfoundthatthetraditionalen—

3、ergy-conservingshiftingstrategygivestherepeatedandwronggearwhenthethrottleorloadchanges．LHDcana—voidtherepeatedandwronggearthroughaddingthejudgmentofgeartendency，whenLHDuseenergy—conservingshiftingstrategy．Thefollow-upshiftingstrategystudyofLHDandothervehicleswhichinstallhydraulicconverterscanuseit

4、asreference．Keywords：LHD；energy-conservingshiftingstrategy；repeat工程车辆的工况恶劣多变，通过各种控制技术通过换挡使变矩器在高效区间工作，从而达到节能的应用，使工程车辆在各个工况下更具智能化，提高减排目的的节能换挡策略被提出来[2]。作业效率，减轻驾驶员的工作强度，是目前工程车辆1节能换挡策略的发展方向之一。而这其中首先要研究的核心就是自动换挡策略[1]。铲运机作为工程车辆，其工况是1．1节能换挡策略原理极为恶劣的，同时铲运机又需要频繁换挡，故对铲运图1是2m。铲运机上的C272型液力变矩器的机的自动换挡策略的研究很具代表性。原

5、始特性曲线。现有成熟的机械传动车辆的换挡策略主要有两种：最佳动力性换挡策略和最佳经济性换挡策略。最佳经济性换挡策略是以通过换挡改变发动机载荷，使发动机尽可能在高效区间工作，从而达到节能省油的目的。但对于装有非透过性变矩器的液力传动的工程车辆，换挡只能改变变矩器涡轮的载荷，对发动机载荷几乎没有影响，故通过换挡使发动机在高效区间工作从而达到经济省油的目的的经济性换挡策略不适用于工程车辆。基于此，对于工程车辆，图1C272型液力变矩器的原始特性曲线基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目Fig．1OriginalcharacteristiccurveofC272(2O11AA0604o3

6、)torqueconverter作者简介：李恒通(1989一)，男，硕士研究生，机械设计及理论专业，主要研究方向为地下无轨设备的研制与开发。4o有色金属(矿山部分)第66卷变矩器变矩比K一一_厂()(1)』’．』b变矩器涡轮泵轮转速比i一一ILt(2)6越C变矩器效率叩：X===KXi一厂()曩IV166(3)式中：K一涡轮和泵轮的转矩比；Mf一变矩器涡轮转矩，N·m；一变矩器泵轮转矩，N·m；i一变矩器泵轮与涡轮的转速比；一变矩器涡轮图2换挡曲线转速，r／min；6一变矩器泵轮转速，r／min；～变Fig．2Gearshiftingcurve矩器效率L4]，。题。但对于铲运机而言，其使用非

7、透过性变矩器，即涡轮与泵轮的转速比i和变矩器效率竹呈相关关系，从图上可以看出：在C272型液力变矩器中，涡轮转速转矩的变化对泵轮转速转矩的影响很小。例如油门快速变大时，发动机转速能在很短时间升当转速比在0．38到O．85时，变矩器效率大于759／6。节能换挡策略以变矩器涡轮和泵轮的转速比上去，而车速的上升则相对较慢，由公式(2)知：转速比会在短时间内降低，当低于预设值时，铲运机会降的大小来确定变矩器是否在预设