推土机静液压传动装置的参数匹配与控制[1]
液压传动与控制
液压传动与控制1.液压传动的工作原理以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递的方式,即为液压传动;2.液压传动的特征⑴力或力矩的传递是按照帕斯卡原理静压传递定律进行的⑵速度或转速的传递按容积变化相等的原则进行;“液压传动”也称“容积式传动”;3.液压传动装置的组成⑴动力元件即各种泵,其功能是把机械能转化成压力能;⑵执行元件即液压缸直线运动和马达旋转运动,其主要功能是把液体压力能转化成机械能;⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用是通过对流体的压力、流量及流动方向的控制,来实现对执行元件的作用力、运动速度及运动方向等的控制；也用于实现过载保护、程序控制等;⑷辅助元件上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作是必不可少的;⑸工作介质是用来传递能量的流体,即液压油;4.液压油的物理性质⑴密度⑵可压缩性表示液体在温度不变的情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大的特性;⑶液体的膨胀性液体在压力不变的情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小的特性;⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动,由此产生一种内摩擦力;液体内部产生摩擦力或切应力的性质,称为液体的粘性;①动力粘度绝对粘度根据牛顿摩擦定理见流体力学而导出的粘度称为动力粘度,通常以μ表示;②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ的比值为运动粘度,用v表示;③相对粘度条件粘度粘压特性在一般情况下压力对粘度的影响比较小,在工程中当压力低于5Mpa时,粘度值的变化很小,可以不考虑;粘温特性液压油粘度对温度的变化是十分敏感的,当温度升高时,其分子之间的内聚力减小,粘度就随之降低;5.液压泵的主要性能参数⑴压力①工作压力P 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力;②额定压力Ps 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力;③峰值压力Pmax 在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的峰值压力;⑵排量和流量①排量V 液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积称为液压泵的排量;②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值称为理论流量;③实际流量q 液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出的液体体积称为实际流量;④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量,亦即在额定转速和额定压力下泵输出的流量称为额定流量;⑶功率和效率①液压泵的功率损失容积损失液压泵流量上的损失机械损失液压泵在转矩上的损失②液压泵的功率输入功率Pi 作用在液压泵主轴上的机械功率输出功率Po 液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积③液压泵的总效率液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值;6.齿轮泵的工作原理当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时轮齿脱开啮合的一侧,由密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合的一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就是齿轮泵的工作原理;7.齿轮泵的困油现像当齿轮啮合后,啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成的现象;危害当容积有大变小时,油液受到挤压,造成油液发热,产生振动噪声,功耗增大,轴与轴承受到一附加负荷;当容积由小变大时,封闭空间的压力降低,造成气穴或气蚀,并使容积效率下降;措施在齿轮泵啮合部位侧面的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽;8.内泄漏三条途径泄漏①通过齿轮啮合处的间隙②通过泵体内孔和齿顶圆的径向间隙③通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙9.径向力不平衡现象齿轮泵是吸油,压油区对称的非平衡式液压油泵;从吸油腔到压油腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递减,因此,齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;危害径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触扫膛现象,同时加速轴承的磨损,降低了轴承的寿命;措施①采用压缩压油口的办法,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力；②采用开油槽的办法;10.高压齿轮泵的特点⑴浮动轴套式⑵浮动侧板式⑶挠性侧板式11.叶片泵⑴单作用叶片泵多为变量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成一次吸油和压油;⑵双作用叶片泵均为定量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成两次吸油和压油;12.液压缸的分类按结构形式的不同可分为活塞泵、柱塞泵、摆动式、伸缩式等;⑴活塞式液压泵①单活塞杆式②双活塞杆式③无活塞杆式差动连接当单活塞杆液压缸无杆腔和有杆腔同时接通压力油时,称为“差动连接;”差动连接时的推力比非差动连接时小,但速度比非差动连接时大;因此,差动连接是一种减小推力而获得高速的方法;⑵柱塞式液压缸⑶伸缩式液压缸⑷摆动式液压缸⑸增压缸⑹齿轮齿条式液压缸13.液压缸组件的构造一般来说,液压缸的结构主要包括缸体结构、活塞杆导向部分结构、活塞连接结构、密封装置、液压缸安装连接结构、缓冲装置及排气装置等;14.液压阀的分类⑴按功能分类①压力控制阀用来控制液压系统中液流压力的液压控制元件;②流量控制阀用来控制液压系统中液流流量的液压控制元件;③方向控制阀用来控制液压系统中液流的流动方向的液压控制元件;⑵按控制方式分类①定值或开关控制阀②比例控制阀③伺服控制阀⑶按连接方式分类①管式②板式③叠加阀④二通插装阀⑤螺纹插装阀15.方向控制阀⑴单向阀单向阀类似电路中的二极管,在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向流过,反向流动则被截止,因此也称为止回阀;作用保压、锁紧和消除油路干扰⑵换向阀换向阀借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上各管道的通断关系,使油路接通、断开或改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的起动、停止或变换运动方向;根据换向时的操纵方式不同,换向阀可分为电磁换向阀、手动换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等;16.压力控制阀⑴溢流阀溢流阀在液压系统中主要起定压或安全保护的作用;直动式溢流阀先导式溢流阀⑵减压阀直动式减压阀先导式减压阀⑶顺序阀顺序阀在液压系统中的主要作用是控制执行机构的先后顺序动作,以实现系统的自动控制;直动式顺序阀先导式顺序阀⑷压力继电器压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的小型电液控制元件;17.流量控制阀⑴节流阀最基本的控制阀⑵调速阀⑶分流阀18.过滤器的作用液压传动系统中的液压油不可避免地含有各种杂质,杂质混入液压油后,随着液压油的循环作用,进入液压元件内部,严重妨碍液压系统的正常工作;清除混入液压油中的杂质的最有效办法,除利用油箱沉淀一部分大颗粒杂质外,主要是利用各种过滤器来滤除;19.过滤器的分类⑴表面型过滤器粗过滤①网式过滤器②线隙式过滤器⑵深度型过滤器精过滤①纸质过滤器②烧结式过滤器⑶吸附型过滤器20.过滤器在液压系统中的安装位置过滤器只能单向使用⑴安装在液压泵的吸油管路上保护液压泵免遭较大颗粒的杂质的直接伤害⑵安装在压油管路上保护液压泵以外的其他液压元件⑶安装在回油路上保证流回油箱的油液是清洁的⑷安装在辅助泵的输油路上保证杂质不会进入主油路的各液压元件中⑸安装在支流管路上滤除混入油液中的杂质⑹单独过滤滤除油液中的全部杂质21.油箱的作用油箱的作用主要是储存油液,此外还起着散热、分离油液中的气体及沉淀污染物等作用;22.蓄能器的工作原理与功用蓄能器是液压系统中的一种能量储存装置;其主要作用如下：⑴作辅助动力源⑵补偿泄漏和保持恒压用⑶作紧急动力源⑷消除脉动与降低噪声⑸吸收液压冲击23.蓄能器的使用和安装⑴充气式蓄能器应使用惰性气体一般为氮气,允许工作压力视蓄能器结构形式而定;⑵不同的蓄能器各有其适用的工作范围;⑶囊式蓄能器原则上应垂直安装油口向下,只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装;⑷装在管路上的蓄能器必须用支板或支架固定;⑸蓄能器与管路系统之间应安装截止阀,供充气、检修时使用;蓄能器与液压泵之间应安装单向阀,以防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流;24.密封装置密封装置的作用是用来防止压力工作介质的泄漏和阻止外界灰尘、污垢和异物的侵入,是解决液压系统泄漏问题的最关键、最有效的手段;液压系统如果密封不良,可能会出现不允许的内、外泄漏;25.基本液压回路⑴压力控制回路①调压回路使液压系统整体或一部分的压力保持恒定或不超过某个数值;②减压回路使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力;③增压回路通过增压缸来实现提高液压系统中的某一支路的工作压力;④卸荷回路⑤保压回路在执行元件停止运动,而油液需要保持一定的压力时,需要用到保压回路;⑥平衡回路为防止立式液压缸和垂直运动的工作部件因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控、失速的不稳定运动,常采用平衡回路;⑦卸压回路对容量大的液压缸和高压系统,应在保压与换向之间采取卸压措施;⑵速度控制回路①节流调速回路效率低工作原理是通过改变回路中流量控制阀通流面积的大小来控制进去执行元件的流量,以调节其运动速度;②容积调速回路容积调速回路是通过改变泵或马达的排量来实现调速的;主要优点没有节流损失和溢流损失,因而效率高,油液温升小,适用于高速、大功率调速系统;缺点变量泵和变量马达的结构较复杂,成本较高;③增速回路使液压执行元件获得所需要的高速,缩短机械的空程运动时间,从而提高系统的工作效率;④速度换接回路使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度;⑶方向控制回路①换向回路②锁紧回路通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在规定的位置上;③缓冲回路防止执行元件起动、停止时的冲击;④回转回路提高工作效率和整机机动性;⑷多执行元件控制回路①顺序动作回路实现多个执行元件按预定的次序动作的液压回路;②同步动作回路实现多个元件以相同的位移或相等的速度运动的液压回路;③互不干扰回路防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上互相干扰的液压回路;⑸液压马达控制回路①液压马达串、并联回路适应行走机械的不同工况;②液压马达制动回路使液压马达迅速停转;。
静液压驱动在装载机上的应用
静液压驱动在装载机上的应用厦门厦工机械股份有限公司黄松摘要：静液压传动技术在国外的工程机械上得到广泛的应用,文章介绍了静液压驱动系统的特点，以及静液压驱动系统在厦工XG904等机型上的应用。
做了一些静态参数的匹配分析，静液压系统与动力机匹配的关系，包括驱动系统压力与整机驱动力的关系，驱动闭式回路流量与车速的关系，各项参数匹配。
关键词：迷你装载机静液压驱动静态匹配DA控制随着小型多功能机械（compact machine）的发展，静液压传动技术因其独特的优势，越来越得到广泛的应用。
厦工作为国内装载机专业的生产厂家，首先使用静液压驱动技术在装载机上应用，并且已经形成批量生产。
代表机型有XG3090，XG904,XG902。
在同行中备受好评。
图一：XG904整机1.静液压系统构成与特点。
静液压传动系统HST(Hydraulic Static Transmission)是指由液压泵、液压马达，补油泵和控制元件(液压阀) 组成的闭式回路,辅以调节控制装置等组成的一种无级变速传动系统,有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点。
静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱) ,成为一种无级变速的传动装置。
它与纯机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。
工程机械合理运用静液压传动装置,则能改善机器性能,提高生产效率,节省能量消耗,使机器的品质上升到一个新的阶段。
静液压传动的四种基本形式组合：根据静液压传动中排量是否可调可以分为4种系统组合方式：定量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-定量马达，和变量泵-变量马达。
根据XG904整机的特点，我公司选择了变量泵-变量马达的组合方式。
图二：静液压系统原件构成图三：系统原理图2.匹配关系2.1静液压系统与发动机的匹配发动机与HST 液压泵相连,研究发动机与HST 的匹配即研究发动与液压泵之间的匹配。
TY220推土机变速箱1
目录摘要 ......................................................................................................... -错误！未定义书签。
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1 概述...................................................................................................................................... - 1 -1.1 推土机简介................................................................................................................. - 1 -1.2 变速箱简介................................................................................................................. - 1 -1.3 变速箱国内外发展现状............................................................................................. - 3 -2 行星式动力换挡变速箱传动方案的确定............................................................................ - 5 -2.1 原始设计参数............................................................................................................. - 5 -2.2车辆速度的确定............................................................................................................ - 5 -2.3 变速箱各档传动比的选定......................................................................................... - 7 -2.4 行星式动力换挡变速箱主参数及传动简图的确定................................................. - 7 -3 行星齿轮式动力换挡变速箱各行星排动力分析.............................................................. - 10 -3.1 单行星排分析........................................................................................................... - 10 -3.2 行星齿轮变速箱分析............................................................................................... - 10 -4 行星式动力换挡变速箱各行星排的配齿计算................................................................ - 13 -5 行星齿轮变速箱传动效率的计算........................................................................................ - 15 -6 行星式动力换挡变速箱主要零件的设计计算................................................................ - 17 -6.1 行星排各零件转速及扭矩的计算........................................................................... - 17 -6.2 传动齿轮的主要尺寸、参数的初步确定............................................................... - 18 -7 行星齿轮传动的齿轮校核计算........................................................................................ - 21 -7．1 弯曲疲劳强度校核.................................................................................................. - 21 -7.2 接触疲劳强度校核................................................................................................... - 23 -8 轴的设计、主要花键及轴承的选用与校核........................................................................ - 26 -8.1 轴的设计................................................................................................................... - 26 -8.2 花键的选择与计算................................................................................................... - 27 -8.3 滚针轴承的计算与校核........................................................................................... - 29 -9 换挡离合器的设计计算...................................................................................................... - 31 -9.1 离合器的设计要求及选型....................................................................................... - 31 -9.2 离合器参数的计算................................................................................................... - 32 - 总结 ....................................................................................................................................... - 34 - 参考文献.................................................................................................................................... - 35 - 致谢 ....................................................................................................................................... - 36 -1 概述1.1 推土机简介推土机是一种以履带式或轮式牵引车为主机，前面配以悬式铲刀、后部装有松土装置的自行式铲土运输机械。
串联式混合动力推土机驱动系参数匹配设计
耗最 小为 目标 ，引入动态规划理论 ，在推土机控制系统动态约 束过程中验证所选系统参数的合理性 ，完成超级 电容与发动机．
发电机 组参数动态匹配设计与验证 。结 果显示该参数匹配可 以满足推土机典型和极 限工 况下 功率需求。 关键 词：混合动力 ；履带式推土机 ；参 数匹配；动态规划
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｕ６ ２ ３
摘要 ：提 出一种适用于推土机 的双 电动机独立驱动 、串联式混合动力驱动系统 。综合推土机 的典 型工 况获得单侧履带阻力特
性 ，以最大动 力因数和最高车速性能指标为约束 ，完成 了双侧 电动机及 侧减速参数匹配设计 。由功率链平衡确定发动机一 发 电
机组和超 级 电容的性能参数 ，建立 了发动机． 发 电机 组和 超级电容器 电能耦合数学模型 。针对推土机 的典型和极 限工况 ，以油
其中行驶阻力包括空气阻力凡坡度阻力12电动机机械外特性参数及减速比匹配电动机驱动系统机械外特性视为由最大功滚动阻力根据履带式推土机行驶动力学理论推土机各工况下内外侧履带所受到阻力率pm最大转矩和最高转速gmax确定表可由式1计算达为学兔兔学兔兔邹渊等
第５ ０卷 第 １ 期
２ ０ １ ４ 年 １月
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车辆液压驱动系统的控制原理及参数匹配
关 键词 ： 车辆 ； 引 ； 牵 自适 应控 制 ； 压 泵 ； 液 液压 马 达 ； 负荷 压 力
中图分 类 号 ： １． Ｕ４ ５ ５ 文献 标 识码 ： Ａ
Ｒａ ｉ ｎａ ｅ ａ ｔ ａ ｃ ｎｇ ｆ ｏ ｒ ｌｏ ｅ ｃ ｅ Ｓ ｔｏ ｌ ｎｄ ｄａ ａ ｍ ｔ ｈｉ ｏｒ ｃ ｎｔ ｏ ｆ ｖ ｈｉ ｌ ’ ｈｙ ａ ｉ ｉ ｉ ｙ ｔ ｍ ｄｒ ｕｌｃ ｄｒ ｖ ｎｇ ｓ ｓ ｅ
维普资讯
第 １ ５卷 第 ３期
２０ ０ ２年 ７月
中 国 公
路 学 报
Ｖ ｏ ． Ｎ Ｏ． １ １５ ３
Ｃｈｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｇ ｗａ ｎ ａ ｓ ｏ ｔ ｉａＪ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｈｉｈ ｙａ ｄ Ｔｒｎ ｐ ｒ
国内 尚属 空 白 ， 未有 产 品先 例 。 还
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车 辆 液 压 驱 动 系 统 由 发 动 机 、 量 液 压 泵 、 量 变 变 液 压 马 达 组 成 ， 于 发 动 机 与 变 量 液 压 泵 之 间 的 参 关 数 匹 配 及 控 制 原 理 已 有 文 献 讨 论 ｌ ］ 笔 者 仅 讨 论 ＿ ， １ 牵 引 式 车 辆 变 量 液 压 马 达 几 种 实 现 自适 应 控 制 的 工 作 原理 与 方法 。
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文 章 编 号 ：０ ｌ７ ７ （０ ２ ０ ｕ ５Ｏ ｉ ０ 一３ ２ ２ ０ ） ３０ 一４
车 辆 液 压 驱 动 系 统 的 控 制 原 理 及 参 数 匹 配
已怀 新
（ 安 大 学 工 程 机 械 学 院 ， 西 西 安 ７ ０ ６ 长 陕 １ ０ ４）
对 变 量液 压 马 达 的任何 控 制 方式 总 的要 求 亦 即
林德液压助力中国推土机行业技术升级
建筑机械 2016.6302005年，美国拉斯维加斯工程机械博览会上，与记者同行的某企业一行3人，面对众多的展品，只对展出的静液压传动技术推土机观看的非常认真，引起了记者的关注，这是记者第一次与静液压传动推土机近距离接触。
当时，静液压传动技术在国外叉车、装载机、推土机等工程机械上已经应用的十分成熟，而中国对于静液压技术在工程机械上的应用则刚刚起步。
2015年下半年，世界著名液压品牌——林德液压携手国内某推土机领军企业推出了最新静液压推土机产品——DH17静液压推土机，它集潍柴发动机、林德静液压传动技术以及林德电控系统于一体，完美地实现了国产推土机的升级换代。
行业领先的林德静液压传动技术作为德国血统的林德液压，成立于1958年，在秉承德国制造精良品质的同时，致力于提供行业领先的液压技术。
经过不断研究和探索，林德液压率先为林德叉车提供了高可靠性、世界领先的静液压驱动技术。
随着林德对液压技术的不断突破和创新，结合电子控制系统，成功开发出了独特的LinDrive系统，对液压系统进行了全面升级，使林德叉车的操控性、可靠性均有了大幅提升。
良好的操控性和可靠性使林德叉车成为行业高品质的象征，在全球赢得良好口碑的同时，更成为世界物料搬运机械的第一品牌。
不仅如此，林德液压还将LinDrive系统成功应用到其他工程机械和农业装备上。
众所周知，在各种移动机械中，如叉车、轮式装载机、伸缩臂叉装车等，驾驶员不仅要操控行走，还要同时操控其他工作机构(如重物提升、搬运，草捆精确堆垛，车辆在两地之间快速转移等)，其行走系统在整个工作循环中占有很大比重，因而行走传动系统的操控性对机器的作业效率起到决定性作用。
简单、直观地操作机器行走，不仅有利于提升林德液压助力中国推土机行业技术升级孔庆璐产品大观EQUIPMENTCopyright ©博看网. All Rights Reserved.CONSTRUCTION MACHINERY 2016.631德液压的滑靴由钢和铜烧结而成，和斜盘接触部分为铜合金，其余部分为钢，球头位于滑靴上(见图1)，变成了钢包钢的结构，强度得到了极大提高，解决了传统技术路线中结构强度低以及可靠性差的问题。
推土机工作装置结构及液压系统设计
摘要推土机推铲货物的作业是通过工作装置的运动实现的。
推土机的工作装置由铲斗，支撑臂、连杆及液压系统等组成。
铲斗以推铲物料；支撑臂和支撑臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过支撑板，连杆使铲斗转动。
支撑臂的升降和铲斗的转动采用液压操作。
先对推土机的发展概况几设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了推土机的主要技术性能和参数，进行了牵引特性计算，工作装置设计。
工作装置设计中有工作装置运动分析，对铲斗、支撑臂、连杆机构进行设计等几部分组成。
在工艺设计中叙述了工艺工程。
应用程序计算了受力分析。
总之，整个设计是有序地完成的。
关键词：推土机；工作装置；强度校核；液压系统AbstractBulld ozers shoveling cargo operation is accomplished by movement of working d evice. Of bulld ozer working d evice by the bucket, bracket, connecting rod and hydraulic system, etc. Bucket to push shovel material; Bracket and the bracket is to improve the action of oil cylind er bucket and connected to the frame; Turning cylind er through the support plate, connecting rod to rotate the bucket. The rise and fall of bracket and the rotation of the bucket ad opts hydraulic operation.General situation of the d evelopment of bulldozer first several d esign guiding principl e, characteristics and tasks are summarized, and then d etermine the scheme, the technical d esign part listed the main technical performance and parameters of bulldozer, the traction cal culation, working d evice d esign. Motion analysis d evice has a job in the d esign of d evice, the bucket, bracket, linkage d esign, etc.In the process d escribed in the d esign of process engineering. Application to calculate the stress analysis. In a word, the whol e d esign is d one in an ord erly fashion.Key words: bulld ozer, Working d evice; Intensity; The hydraulic system目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4)1.1推土机的介绍 (4)1.2推土机在地下推铲作业中的应用 (5)1.3我国推土机的发展前景 (6)1.4推土机分类 (7)1.5结构和原理 (8)1.6推土机总体设计的任务 (8)1.7课题背景和设计意义 (8)第二章推土机总体方案设计 (10)2.1各个机构的选择 (10)2.1.1 动力装置 (10)2.1.2 传动机构 (10)2.1.3 行走机构 (11)2.1.4 工作装置 (11)2.1.5 液压系统 (11)2.2推土机总体参数选择 (12)2.2.1 推土机重量和接地比压 (12)2.2.2 推土机的行走速度 (12)2.2.3 铲刀的垂直压力及比压入力 (13)2.2.4铲刀的提升高度和切削深度 (13)2.2.5推土机生产率 (13)2.2.6推土机重心计算 (15)第三章推土机工作装置设计 (17)3.1工作装置结构类型 (17)3.2工作装置主要参数及结构尺寸的确定 (18)3.2.1铲刀的高度和宽度 (18)3.2.2 推土板角度参数的选择 (19)3.2.3推土板曲率半径 (21)3.2.4推土板直线部分及档土板尺寸 (21)3.2.5顶推架于台车架的铰点位置 (21)3.2.6铲刀钢板厚度 (22)3.3推土机工作装置的强度计算 (22)3.3.1土壤的切削性能 (22)3.3.2推土机受力分析 (23)3.3.3推土机作业阻力计算 (25)3.4推土机铲刀的强度计算 (28)3.4.1计算位置的确定（第一计算位置） (28)3.4.2超静定计算 (28)3.4.3斜撑杆强度计算 (35)3.5第三计算位置 (36)3.5.1顶推架强度计算 (36)3.5.2铰销轴强度计算 (37)第四章推土机液压系统方案设计 (39)4.1推土机液压系统组成与功能分析 (39)4.2推土机变速转向液压系统设计 (41)4.2.1 推土机变速转向液压系统原理分析 (41)4.2.2 推土机变速转向液压系统原理图的拟定 (43)4.3推土机工作装置液压系统设计 (46)4.3.1 推土机工作装置液压系统原理分析 (47)4.3.2 推土机工作装置液压系统原理图的拟定 (48)4.4推土机整机液压系统原理图 (50)总结 (52)参考文献 (53)第一章绪论1.1推土机的介绍金属矿山的推铲作业可划分为露天推铲作业和地下推铲作业两大类。
推土机的传动系统-完整版PPT课件
CONTENTS
01 机械式传动系统 02 液力机械式传动系统 03 液压式传动系统 04 静液压式传动系统
01 机械式传动系统
Байду номын сангаас
机械传动系由主离合器、万向节、变速器、中央传动装置、转向离 合器和制动器、终传动机构组成。
例：国产TY180型推土机机械式传动系统
1-柴油发动机；2-动力输出箱；3-主离合器；4-小制动器；5-联轴器；6变速器；7-中央传动装置；8-转向离合器；9-转向制动器；10-终传动机构；
11-驱动链轮；A-工作装置油泵；B-主离合器油泵；C-转向油泵
02 液力机械式传动系统
其一般的传动路线为：
发动机
主离合器
变速器
中央传动装置
左转向离合器
左终传动机构
左驱动链轮
左行走装置
右转向离合器
右终传动机构
右驱动链轮
右行走装置
03 液压式传动系统
推土机静液压传动系统由双向变量液压泵、变量液压马达、终传动机构组成，通 常采用双泵双回路闭式液压系统。
一般的传动路线：
发动机
前液压泵
左驱动马达
左中传动机构
左驱动链轮
左行走装置
后液压泵
右驱动马达
右中传动机构
右驱动链轮
右行走装置
图1-15 推土机静液压传动系原理图 1-发动机；2-履带；3-前液压泵；4-后液压泵； 5、10-驱动马达；6、9-终传动；7-驱动链轮；
8-停车制动器；11-供油泵；12-分动箱
04 静液压式传动系统
推土机静液压传动系统由双向变量液压泵、变量液压马达、终传动机构组成，通常采用双泵双回路 闭式液压系统。
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Parameter matching and controlling of static hydraulic driving device in bulldozers WANG Yong2qi1 , SHAN Xin2zhou2
荷率 , 在这一工况下工作 , 则发动机性能不为外界
负荷的变化所影响 , 功率利用情况最好 ; ②发动机
变功率控制 , 据外界负荷扭矩的变化来控制发动机
的转速 , 保证发动机的功率和燃料经济性对于外负
载始终处于最佳状态 。
由于推土机的外负载为随机负荷 , 为了更好地
适应外负载的变化 、保证系统的高效率 、保证发动
(11Chang′an University , Xi′an 710064 , China ; 21Hunan vocational and Technical College of Communication , Changsha 410004 , China) Abstract : This paper describes t he study of matching condition and principle and controlling met hod of static hydraulic driving device in bulldozers , and analysis of parameter matching and controlling object function in each tache of load drive system composed by engine and pump and motor , and it puts forward work matching pressure , controlling principle , system controlling and configure precept of steam drive hydraulic system in bulldozers , it also makes a reference to ot her static hydraulic driving construction machinery. Key words : fully hydraulic bulldozers ;static hydraulic drive ;driving device ;reasonable matching ;controlling principle.
4 变量泵的控制方式
行走机械液压驱动系统的变量泵和马达控制目 前常用的主要有电动比例控制和机械 - 液压伺服控 制两种 , 电动控制方式的最大特点是适应能力强 、 其硬件设施通用性强 , 易实现纠偏 、同步 、转向 , 匹配柔性很好 , 适宜于推土机特殊工况的需要 , 电 比例泵的控制特性如图 3 所示 。控制电流由 I0 变 化至 I1 时泵排量由零变化至最大 , 对应于任一电 流值都有一确定的排量与之对应 , 其排量方程为 qp = qpmax ( I - I0) / ( I1 - I0) 。
目标值负荷率的确定如图 2 所示 , 图中曲线 1 - 2 - 3 为理想的目标值负荷曲线 , 实际常用的目 标值负荷曲线如图中 1′- 2 - 2′- 3′所示 。液压泵 与发动机的合理匹配是通过调节泵的排量 qp 来实 现的 , 变量泵排量比越大 , 即泵的实时排量越大 , 其机械效率与总效率越高 , 因此应使泵尽量在大排 量下工作 。
率时发动机的匹配方程为 pp ( t) = peo , 即
M p ( t) = M eo
(1)
泵的吸收扭矩等于发动机最佳工作点的输出扭
矩 M eo , 又 M p ( t) = pp ( t) qp ( t) , 式中 pp ( t) 取决 于负载 , 当负载变化时引起 pp ( t ) 和 M p ( t ) 的变 化 , 当 M p ( t) 偏离最佳工作点时泵与发动机不匹 配 , 通过调节泵的排量 qp ( t ) 以改变 M p ( t ) , 使 得 M p ( t) 始终近似满足式 (1) , 这就实现了泵与 发动机的匹配 。
图 1 泵与发动机匹配控制方案框图
发动机与液压传动装置的性能参数进行良好的 匹配后 , 发动机合适的负荷率是其动力性 、燃油性 和液压系统效率最佳必要条件 , 可取 90 %～100 % 负荷率为最终控制目标值 , 既满足燃料消耗最小的 要求 , 又保证了较高的功率利用率 , 同时又符合推 土机实际使用条件下负荷工况的要求 。
1 静液压传动合理匹配条件
1) 由发动机最大扭矩工况所决定的牵引力和 液压系统最高匹配压力所对应的最大牵引力应小于 等于由土壤附着条件决定的附着力 。
2) 发动机最小油耗工况和液压系统额定压力 工况应与行走机构之间最大生产率工况相一致 , 即 发动机最小油耗工况和液压系统额定压力所决定的 牵引力应等于行走机构滑转率所决定的牵引力 , 以 保证最大的作业生产率 。
3) 平均最大工作阻力应等于机器的额定有效 牵引力 。
2 匹配原则与方法
由于液压传动系统 、发动机和外负载之间存在 着相互影响 、相互制约的关系 , 因此在进行泵和马 达参数之间的匹配时 , 首先应结合发动机性能和外 负载特性来考虑 , 即液压参数的匹配首先应保证发 动机 —液压系统 —外负载有最佳的动力性 、经济性 和生产率 ; 其次应保证各液压元件有满意的工作寿 命和可靠性 。影响液压元件工作寿命的不可靠因素 主要有 : 负荷特性 (可采用降额匹配和加蓄能器的 方法来解决) 、元件的使用参数即工作压力 、转速 及其负荷的匹配状态 。
H
H
m
量工作 , 以提供足够的牵引力 , 为了避免马达小排
量工作而大大降低工作效率 , 最小排量一般限定为 βm > 013 。最终可5 、图 6 。
图 5 行驶静压驱动系统控制原理
图 3 电比例泵的控制特性
5 马达参数选择和控制方式
①[ 收稿日期 ] 2003205222 [作者简介 ] 王永奇 (1969 - ) , 男 , 傣族 , 博士 , 研究方向工 程机械机电一体化.
34 建筑机械化 2003/ 10
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设计研究
推土机静液压传动装置的参数匹配与控制
王永奇1 , 单新周2
(11 长安大学 工程机械学院 , 陕西 西安 710064 ; 21 湖南交通职业技术学院 , 湖南 长沙 410004)
[ 摘 要 ] 研究了推土机静液压传动系统参数的匹配条件 、原则和控制方法 , 分析了发动机 、泵和马达组成的负 荷驱动系统各环节的参数匹配和控制目标函数 , 并提出推土机行驶驱动液压系统的工作匹配压力 、控 制原理 、系统控制和配置方案 , 这对于其它静压驱动机型也有参考意义 。
qp =
60
000
×019
NM nM
max max
( -
n
n0
n0)
×Δηppnt
n0 Φ n Φ nM max
qpmax
nM max < n
(2)
式中 N M max 、 nM max ———发动机最大扭矩工况功 率与转速 ;
n0 ———变 量 泵 排 量 启 动 转 速 , n0 ≥ nmin , nmin为发动机怠速转速 。
改变根据电子信号的改变
qm
=
qm
max
I1 I1 -
I I0
图 4 电比例马达的 控制特性
当外负荷有较大变化时系统的工作压力只有较
小的变化 , 从而使液压泵和发动机始终在各自的额
定工况附近工作 、液压马达在额定压力附近工作 。
为了实现这种控制目标 , 通常将马达排量比 βm = 1
的点选为 p ′, 在 p′～ p′压力之间均保持为全排
设计研究
在压力匹配时 , 确定推土机的最大负荷压力和 平均持续负载压力使其不超过元件的最高标定压力 pm 和额定压力 pH 。在实际中 , 推土机的载荷波动 过大且高压频繁出现 , 应按载荷平均压力小于额定 压力 、最高压力作用时间不超过工作时间的 1 %～ 2 %进行参数匹配 , 并将满铲时的平均载荷作为机 械的额定载荷 , 将其与发动机的额定功率相匹配以 保证机械的动力性和经济性 , 即降额配置压力 , 实 际匹配压力为 p H = (0156～01625) pm 。
机的最佳匹配动力性和经济性 , 一般将两种控制方
式结合使用 , 即当外负载变化时引起系统压力变 化 , 改变泵的排量适应其变化 , 进行发动机的恒功 率控制 ; 同时根据系统的压力变化控制发动机转速 的变化 , 使发动机的功率得以充分发挥 , 并且燃油 经济性最好 , 从而实现发动机的变功率控制 。其原 理及实现过程如图 1 所示 。
2003/ 10 建筑机械化
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设计研究
性 , 应选取发动机目标负荷率范围内最大的功率即
各转速 n 时最大输出功率 Nemax (发动机调速特
性对应之功率 , 是转速 n 的函数) 为液压传动系
由匹配原则出发 , 将推土机的发动机 ———液压
传动装置 ———负荷看作是一负荷驱动系统 , 提出最
适合发动机和液压传动系统的控制方式 。常用控制
方式 : ①发动机恒功率控制 , 不论外界负荷扭矩的
大小如何变化 , 都要将发动机输出轴扭矩控制为一