行走平板車驅動液壓系統選型——方案設計

1、液壓馬達

柱塞式液壓馬達具有額定壓力高,轉速高,泵的驅動功率大;效率高,容積效率為95%左右,總效率為90%左右;壽命長;變數方便,形式多;單位功率的重量輕;柱塞泵主要零件均受壓應力,材料強度效能可得以充分利用。徑向柱塞泵徑向尺寸大,結構複雜,自吸能力差,且配油軸受到徑向不平衡液壓力的作用,易於磨損,從而限制了它的轉速和壓力的提高,柱塞式高速液壓馬達一般都是軸向式。

大型重型的平板車運輸對工作穩定性要求比較高,不適合選用葉片式和齒輪式,一般選用柱塞式液壓馬達,而徑向柱塞式,由於徑向尺寸大,對徑向空間要求大,不易於在橋殼內安裝,所以,

選用軸向柱塞式液壓馬達

比較合適。

2、搖臂與搖臂支架

搖臂支架透過安裝孔與車橋連在一起,搖臂支架與車橋之間不是相對靜止的,在車輛的行駛過程中,因路面不平或者是轉向的需要,搖臂支架會繞著車橋的安裝孔有7°~8°的轉角,其尺寸大小和運動軌跡會對橋殼的造型設計產生影響,在橋殼設計時應當注意。

行走平板車驅動液壓系統選型——方案設計

3、液壓迴圈系統型式

液壓傳動按照液壓油路的迴圈方式可以分為開式系統和閉式系統。

(1)開式系統

開式系統的結構簡單,油箱較大,液壓油經常跟空氣接觸,工作不穩定;為了維持系統的穩定,一般需要在回油路上施加背壓;當改變方向的時候液壓油衝擊很大,伴隨有很大的能量損失;整個系統的效率比較低,只是在一些小型車輛上偶爾採用帶有平衡背壓的開式迴路。

(2)閉式系統

行走機械液壓傳動一般採用由泵、馬達和控制閥等組成的靜液壓閉式迴路系統,閉式系統可以充分的體現液壓傳動的優點,它可以採用雙向變數液壓泵,透過泵的變數改變主油路中的流量和方向,實現車輛的變速與換向。液壓泵的轉軸與發動機的輸出軸相連,發動將動力傳遞給液壓泵,液壓泵則將發動機的機械能轉變成液壓油的壓力能儲存在高壓流油中,高壓流油透過油路將液壓油的壓力能傳遞給液壓馬達,液壓馬達則再次將液壓油的壓力能轉換成機械能,以扭矩的形式傳遞給車輪驅動汽車行駛。

閉式系統結構緊湊,傳動平穩,但在工作時產生不可避免的洩露,為了補充這些洩露和消耗,維持系統的正常工作,通常在系統主泵上附設有一個小排量的補油泵,該補油泵的功率損失僅為傳動裝置總功率的1%~2%左右,因此可以忽略不計。補油系統不僅可以對主泵和馬達進行冷卻,還可以保證主泵的排量變化時仍然具有可靠的容積式傳動的相應,使系統的動作頻率提高,同時,增加主泵油口處壓力,防止氣蝕現象的發生,提高泵的工作轉速和傳動裝置的功率密度閉式系統存在被壓,具有對稱工作的特點,因而閉式系統可以隨意的變換方向,即使負荷劇變或者方向突變,該系統也能平穩地工作,可以使工程機械方便地實現前進、倒退和制動閉式系統的傳動效率較開式系統高。

基於平板車對方向變換以及制動平穩性等的要求,

選擇靜液壓閉式系統的液壓迴圈系統型式

4、高、低速方案的確定

按照是由液壓馬達經減速機之後間接驅動車輪還是由液壓馬達直接驅動車輪,可以將驅動方案分為高速方案和低速方案。

低速方案是由低速大扭矩液壓馬達直接驅動車輪,這種驅動方式傳動效率高,機械噪聲低,同時因為少了減速機,車輪的轉動慣量相對較小,有利於減小車輪的衝擊,有助於平順地實現系統調節,但是,馬達要承受各種軸向和徑向的載荷。

高速方案是由

高速小扭矩液壓馬達經減速機的降速增扭之後驅動車輪

,透過對減速機的合理選擇可以方便地進行液壓系統的匹配工作,減速裝置可以有效地分擔載荷對液壓馬達的衝擊,相對於低速方案的液壓馬達來講,其承載要求比較低。

由於低速方案的液壓馬達製造工藝性要求較高,難於製造,其成本較高,維護保養的要求也很高,比較麻煩,實際應用沒有高速方案多,基於以上考慮,平板車驅動方案

選擇高速方案

5、行走變數系統型式

液壓泵和液壓馬達的調速方式主要有三種變數泵調速系統、變數馬達調速系統以及變數泵——變數馬達調速系統。

變數泵調速系統透過對變數泵內的變數機構的調節來實現對馬達轉速和轉向的控制,為適應負載的劇變可以選擇恆功率調速。

變數馬達調速系統是透過改變馬達的排量實現對速度的控制調節,可以進行恆轉矩的輸出,但是,這種調速方式不能實現轉速方向的轉換,速度調節範圍也比較小。

變數泵——變數馬達調速系統可以對泵和馬達兩者進行調節實現速度控制調節,其調速範圍是前面兩種方式的乘積,範圍廣,應用也最為廣泛。

為了更好地實現對平板車的速度調節,是車輛工作穩定,

選擇變數泵——變數馬達調速系統