浅谈叉车静压传动系统设计与匹配
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叉车静压传动系统研究与应用作者:沈杰,沈琪斌来源:《中国新通信》 2017年第19期沈杰沈琪斌湖州市特种设备检测研究院【摘要】随着我国现代化建设的不断发展,工业生产规模的不断扩大,许多先进的新型运输技术开始应用于各行各业,本文对叉车静压传动系统的应用方法进行了详细的研究,具体阐述了静压传动系统的高速方案与低速方案,在具体的设计中增加了压力切断装置、压力滤油器以及液压油冲洗回路,解决了传统静态设计系统中长期存在的问题。
【关键词】应用分析静压传动系统叉车静压传动装置指的是有马达和泵所组成的动力传动系统,该系统可以通过改变马达与泵的排量来对马达的扭矩和转速进行调节,因此该系统又被称之为容积调速装置。
依照马达扭距和速度的不同,静压传动装置又包含高速和低速两种方案,其中高速方案指的是小扭矩高速马达,低速方案指的是大扭矩低速马达。
静压传动系统具有转换平稳、操作省力、总体布置方便、高效区域宽、低速性能好、节省油料等方面的特点。
静压传动系统目前被广泛应用于轮式装载机、稳定土拌合机、自动振动压路机以及叉车等工程车辆。
一、静压传动方案在叉车中的应用1.1 静压传动系统高速方案的优缺点分析1)可以通过对减速器传动比的改变与选择来配备负载与马达之间的扭距,可以满足行驶速度与主机动力性两方面的要求。
2)由负载反作用力而引发的径向力和轴向力,均需要有减速器来进行承担,液压马达负责单一的纯扭距,可以为液压马达创造比较有利的受力环境。
3)相比于低速马达来说,高速马达可以实现二是调节无级变量的功能。
同时,变量泵与高速柱塞马达的结构相似,二者之间可以互换通用许多零部件,在对零部件进行批量生产的过程中,所产生的生产成本也可以得到比较有效的控制。
4)高速方案的缺点主要体现在以下几个方面:相比于低速方面来说,高速方案多了一定的中间环节,总传动效率有所降低,进而产生功率损失,传动系统维修工作量与没料污染随之增加。
1.2 在叉车中应用静压传动高速方案的转动原理以越野叉车为例,由于越野叉车需要面对比较复杂的工作环境,因此对叉车自身的性能有着比较高的要求。
车辆静压驱动原理和系统匹配选型车辆静压驱动原理和系统匹配选型摘要:车辆静压驱动作为一种新型的传动方式,越来越成为人们关注的焦点。
本文通过分析静压驱动的工作原理、优势、特点等方面,探讨了车辆静压驱动系统匹配选型的重要性,详细介绍了在选型方面需要注意的几个关键因素,为该技术在未来的应用和发展提供了一定的参考。
关键词:车辆静压驱动、原理、系统匹配、选型一、车辆静压驱动原理静压驱动是一种通过液体静压的传动方式,因其具有传动效率高、功率密度大、噪声小、振动低等优点,逐渐成为车辆行驶中的重要传动方式。
静压驱动系统由传动液、液压执行元件、管路系统、控制及动力源等四大主要部分组成。
当油液被泵送到液压执行元件中时,压力能动态地调节流体的物质特性,从而提供着很高的传动效率,使能量传递完成。
借助静压传动技术,车辆的传动效率能够提高约20%~30%,最高可达到90%左右。
二、静压驱动系统优势和特点1. 弱点少:相对于其他传动方式,静压驱动系统的弱点较少,主要是其需要更高的运营和维护成本,以及设计的复杂性。
2. 振动小:静压传动系统使用的是液体压力做为动力转移方式,不像机械传动那样需要噪声大的齿轮或链条来完成传动,因此,静压传动的系统可以大大改善车辆的振动、减噪效果。
3. 重载高:静压驱动系统具备强大的传动力,最大可传递250千瓦的动力,能够承载大量的重载工作。
4. 效率高:与传统的液压传动技术相比,静压传动系统的传动效率大约高20%~30%,最高甚至能够达到90%左右,能够更有效地将机械能转化为动力能。
三、静压驱动系统选型和匹配静压驱动在车辆应用方面具有很大的优势,但在选型和匹配方面需要注意以下几点:1. 静压泵压力:静压驱动系统中,静压泵是关键部件之一,静压驱动系统能否正常运行取决于它的工作性能。
在选型时,需要根据车辆负载能力、传动力需求、速度等因素综合考虑,选择适合的静压泵,以保证其压力满足系统的使用要求。
2. 液压缸功率:车辆静压驱动系统的另一个关键部件就是液压缸,液压缸选型应充分考虑到系统所需的功率、重量和速度等参数,选用合适的液压缸,并通过模拟计算或试验进行验证。
某型叉车静压传动系统动态特性研究赵应生;朱洁;石磊;聂广坤【摘要】阐述了静压传动技术在叉车中的应用及其优点,说明了对采用静压传动技术的叉车传动系统进行动态分析的重要性.在做出合理假设的基础上,对某型静压叉车进行数学建模,并根据各部分数学模型建立了整体传动系统模型.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】2页(P46-47)【关键词】叉车;静压传动;动态特性;SIMULINK【作者】赵应生;朱洁;石磊;聂广坤【作者单位】69325部队,新疆喀什844900;军事交通学院,天津300161;军事交通学院,天津300161;信息工程大学,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TP391.70 引言叉车是仓储物资装卸搬运领域常用装备之一,主要用来进行取货、上架、堆垛等作业。
采用静压传动方式的叉车同传统机械传动叉车相比,可获得更加良好的牵引特性,方便实现叉车的无级调速及微动行驶;在低速条件下具有更好的发动机负荷特性,能迅速及无冲击的变换行驶方向。
除此之外还具有传动装置重量轻、体积小,操纵简捷、灵敏等优点。
叉车静压传动系统不但要满足额定工作情况下的静态特性,同时还应有良好的动态特性以适应不同的工况变化。
考虑到叉车的工作环境和运行特点,其传动系统中的元件速度、动作和方向以及外界载荷均处于非稳定状态,不断发生变化。
若系统动态特性不灵敏,反应不及时,则反馈信号无法得到及时处理,造成系统灵敏死区和动作死区等故障。
因此在叉车静压传动系统的设计研究过程中,研究静压传动与控制系统的动态特性,掌握静压传动系统工作过程中动态工作特性和参数变化是非常必要的。
分析其动态特性,必须具备准确可靠的动态模型,为此本文以某型叉车为例建立静压传动系统动态模型。
1 传动系统数学模型图1为某型叉车静压传动系统工作原理图,为简化分析流程,在计算液压泵和马达转角的传递函数时,做出如下假设条件:1)液压泵与液压马达之间的连接管道完全相同,长度很短,其压力损失可以忽略;2)液压泵和液压马达的容积不变;3)液压泵和液压马达产生的泄漏为稳定层流,液压泵和液压马达的壳体外压力等于大气压强;4)每个腔室的压力相等,液流的密度和温度不变;5)补油系统处于理想工作状态;6)输入信号较小,管道中不产生压力冲击,管道压力不超过安全阀压力,因此不产生压力饱和现象;7)泵的转速恒定。
静压传动在小吨位内燃叉车及装载机上的应用
黄素辉
【期刊名称】《叉车技术》
【年(卷),期】1998(000)002
【总页数】2页(P1-2)
【作者】黄素辉
【作者单位】中国国际海运集装箱公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH243.03
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1.静液压传动在装载机上的应用及参数匹配分析 [J], 黄松;冯勇建;黄志凌
2.浅议两级空气滤清器在小吨位内燃叉车上的应用与维护 [J], 陈健;陈无畏
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5.静压传动在平衡重式内燃叉车的应用 [J], 陈逊频
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浅析叉车的液力传动系统与静压传动系统叉车按动力传动系统的不同分为机械传动、液力传动、静压传动和电传动四种类型。
该文对叉车的液力传动和静压传动从传动装置的结构形式、操纵和控制性能、转矩传递性能、调速准确性、传动性能与效率、制造成本等几个方面分别进行了分析,通过比较,得出了静压传动系统相对于采用液力传动的一些优点。
标签:叉车;液力传动;静压传动前言(国质检特[2010]22根据国家质检总局2010年发布的《增补的特种设备目录》号),场(厂)内机动车辆的含义为指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆。
叉车作为场(厂)内机动车辆的一种,用途越来越广、数量也越来越多。
随着需求的广泛与增大,技术的不断进步与改革,各种类型传动系统的叉车也被广泛应用。
叉车按动力传动系统的不同分为机械传动、液力传动、静压传动和电传动四种类型。
传动系统是影响叉车行驶性能的关健,对于叉车而言,其行驶工况复杂,频繁的启制动与换向,这对叉车的传动系统提供了更高的要求。
叉车的传动系统性能与叉车的加速快慢、操作性能、爬坡性能、经济性、可靠性等都是息息相关的。
液力传动和静压传动均采用液体作为工作介质传递功率,均能实现无级变速和动力传递,传动类型及其相似,但两者的工作原理、结构传动性能以及传动效率却截然不同。
1 液力传动系统利用液体的动能来传递动力被称为动液压传递,也称为液力传递。
液力传动实际上是一组离心泵——涡轮机系统。
离心泵作为主动部件带动液体旋转,从泵流出的高速液体推动涡轮机旋转,将液体动能转换为机械能,实现能量传递。
在叉车液力传动系统中由液力变矩器、动力换挡变速器、传动轴、前后桥以及轮边减速器等部件组成。
发动机的动力经液力变矩器传给动力换挡变速器,再经传动轴分别传给前后驱动桥。
驱动桥轴输出的动力经过轮边减速器进一步增大转矩后,再传给轮胎。
液力变矩器的最大特点是由于导轮的作用,能在传递功率的同时,也起到放大扭矩的功能。
叉车静压传动系统的设计探究摘要:在实际的工作中,要想降低使用成本,就应当优化传动系统,并结合当前比较先进的技术和方案,可以实现降低成本的目标。
静压传动系统是一种比较新型的系统,主要包括了液压传统系统和控制策略两个方面,运用相关软件和驱动系统,可以进行仿真建模,并对系统的各项功能进行充分分析,有效地提高了传动系统的使用效率。
关键词:叉车系统;静压传动;设计优化;研究分析一般情况下车辆的传动方式主要有四种,这四种分别是机械传动和液力机械传动方式,还有静压传动和电传动。
当前叉车主要选择的传动方式是机械和液力两种传动方式,而静压传动方式应用,使叉车的性能得到了进一步提升。
这种传动方式有比较明显的优势,在声音和功率密度方面的优势较为突出,尤其是控制比较简单,这极大地方面了实际操作和使用。
当前对于静压传动系统的研究,大多数主要是以内燃机进行驱动的车辆,运用的是变量泵作为动力系统,但是该系统有一定的缺陷,所以应当目前比较先进的技术和软件进行建模,对传动系统的性能进行仿真研究,这样才能有效地优化静压传动系统。
1方案设计情况的分析1.1静压传动系统的结构设计分析在叉车系统当中,静压传动系统主要有动力源和液压系统,还有控制系统和工作机构,以及转向机构和行走机构等多个部分构成,这些系统也是静压传动系统的主要构成部分。
当叉车的行使速度比较慢时,调速的范围一般也比较窄,所以行走系统是比较适合使用低速方案的,也就是运用低速马达来直接驱动车轮。
在动力部分方面,可以采用直变交的方式,将变频技术控制在一定的转速范围内,通过电机转速运用单一的电机来连接齿轮泵,将其工作和转向还有行走系统进行调整,这样才能提供主要的动力,从而有效地改变电机转速,进而改变泵的流量情况。
静压传动系统与其他系统相比,设计相对比较简单,而且能耗相对较低,噪音也比较小,所以制造成本相对较低。
这些优势与其他系统相比,主要体现在四个方面。
第一,和内燃机系统相比较。
叉车液压系统设计叉车液压系统设计是指在设计和制造叉车时,设计工程师需要考虑的叉车液压系统的设计要点和流程。
叉车液压系统是叉车的核心部件之一,它通过液压传动和控制来实现叉车的起重、升降、倾斜和推力等功能。
设计一个稳定可靠的叉车液压系统是叉车设计中非常重要的一环。
1.功能需求分析:首先需要明确叉车液压系统的功能需求,包括叉车的起重能力、升降高度、倾斜角度、推力要求等。
根据这些需求来确定液压系统的参数,如液压油泵的流量和压力、液压缸的直径和行程等。
2.组件选型:根据功能需求和设计要求,选择合适的液压组件,包括液压泵、液压缸、液压阀等。
需要考虑的因素包括工作压力、流量、尺寸、耐磨性、可靠性和价格等。
3.系统布局设计:根据叉车结构和安装空间的限制,设计液压系统的布局。
要考虑到液压元件的位置和连接方式,以及液压管路的布置和长度,以确保液压系统的紧凑和可靠。
4.液压回路设计:根据叉车功能需求和液压组件的选择,设计液压回路。
液压回路包括供油回路和控制回路。
供油回路保证液压油能够流动到液压缸,并提供足够的流量和压力;控制回路控制液压系统的动作和停止。
5.液压管路设计:设计液压管路时需要考虑流量、压力损失和泄漏的问题。
应尽量缩短液压管路的长度,减小管路的阻力和压力损失。
在连接液压元件时,要确保管路和接头的密封性,以防止液压油泄漏。
6.液压控制阀设计:根据叉车的功能需求,选择合适的液压控制阀。
液压控制阀控制液压油的流动和压力,使液压系统能够实现叉车的各种动作。
7.安全保护设计:叉车液压系统设计时需要考虑安全保护措施。
例如,应设置液压缸的限位阀,以防止液压缸的过载和损坏;可设置液压安全阀,以防止液压系统的压力过高。
8.效率和节能设计:在设计叉车液压系统时,应考虑提高系统的效率和节能性。
例如,可以采用变容泵和柔性输送阀等节能措施,以减小能源消耗和环境污染。
总之,叉车液压系统设计需要综合考虑功能需求、组件选型、系统布局、液压回路、管路设计、控制阀设计、安全保护和节能等方面的要求,以设计一个稳定可靠、高效节能的叉车液压系统。
3吨叉车的传动系统方案拟定及变速器的结构设计叉车的传动系统是叉车核心组成部分之一,它决定了叉车的性能和效率。
针对3吨叉车的传动系统方案和变速器的结构设计,我们可以考虑以下几个方面:一、传动系统方案拟定:1.主要传动方式:对于3吨叉车,可以选择液力传动、机械传动或液压传动等方式。
根据叉车使用场景和需求,我们可以选择液力传动和机械传动相结合的方案。
2.液力传动:液力传动作为叉车传动系统的一种常见方式,具有结构简单、传递力矩大、自保护性好等优点。
我们可以选择液力传动作为叉车低速力矩传动的方案。
3.机械传动:机械传动可以提供高速力矩传动和巨大的传动比范围,有利于发挥发动机的功率和叉车的动力性能。
我们可以选择机械传动作为叉车高速力矩传动的方案。
4.联接机构:传动系统需要合理设计联接机构,确保传力平稳可靠。
可以采用齿轮传动、链条传动或皮带传动等方式,具体根据叉车的使用要求和工作环境选择。
二、变速器的结构设计:1.速度调节:变速器是叉车传动系统中的重要部件,能够通过调节传动比来实现叉车的速度调节。
我们可以选择液力变速器或机械变速器。
2.液力变速器:液力变速器通过液力流体动力传递来实现变速调节,具有传动平稳、换挡快速的优点。
我们可以选择多级液力变速器,以适应不同速度范围的工作需求。
3.机械变速器:机械变速器通过齿轮或链条等机械传动方式来实现变速调节,具有传动效率高、结构紧凑的特点。
我们可以选择多级机械变速器,以实现叉车的高速力矩传动和低速力矩传动。
4.控制系统:变速器的结构设计需要考虑到控制系统的要求,确保变速及时准确。
可以采用手动控制和电控自动控制相结合的方式,提高操作性和使用便利性。
总的来说,3吨叉车的传动系统方案可以选择液力传动和机械传动相结合的方式,液力传动用于低速力矩传动,机械传动用于高速力矩传动。
变速器的结构设计可以选择液力变速器和机械变速器结合,并考虑到变速器的控制系统。
以上只是一个大致的设计方案,具体还需要根据叉车的实际情况和使用要求进行进一步优化和调整。
叉车动力传动系统匹配及仿真平台开发随着我国经济的快速发展,叉车作为一种可以进行堆垛、装卸和短途运输的工业车辆,其市场需求越来越大,与此同时也带动了整个叉车产业的发展。
除了优化结构设计以外,合理的匹配叉车的传动系统对于提升叉车的性能至关重要。
国外的一些知名企业早在上个世纪六七十年代就开始研究传动系统匹配对车辆性能的影响,通过软件进行整车性能的预测;国内学者在这方面的研究略晚一些,但是随着时间的推移,现在已经基本赶上了国外的研究水平。
本文首先介绍了内燃液力传动叉车的动力传动系统,分析了动力传动系统的关键部件的工作特性,并建立了数学模型。
动力传动系统关键部件主要包括:柴油发动机、液力变矩器、变速箱、驱动桥以及车轮和轮胎。
其次,介绍了工程机械用柴油机与液力变矩器的匹配设计方法与原则,针对叉车的工作特点,选取了与之相对应的匹配设计方法。
同时,给出了叉车的动力性与燃油经济性的评价指标及其计算方法。
再次,根据内燃液力传动叉车动力传动系统的特点,基于Microsoft Visual C++6.0开发出一款用于内燃液力传动叉车动力传动系统匹配设计的仿真平台,主要包括软件界面形式选择、软件界面设计以及功能函数的编制。
其中涉及到的关键技术有:基于最小二乘法的曲线拟合、MFC中图线绘制、属性页界面间数据传递、Word文档处理以及UG二次开发等。
最后,基于某企业提供的实际算例对本仿真平台进行功能测试,将仿真计算结果与企业提供的数据进行误差分析,得出功能测试的结论。
然后使用本仿真平台对某7t内燃液力传动叉车进行匹配设计,并计算出该车型的最高车速、最大爬坡度与加速时间等动力性指标。
叉车静压传动系统检验分析当前我国已经进入到现代化建设的关键阶段,运输设备是否精良对于工业生产的效率与质量有着非常重要的影响,这就需要有关单位从不同环境下运输需求的角度出发,本文以静压传动类柴油叉车为例,提出了关于静压传动车辆行车制动检验的相关方法。
标签:叉车;静压传动;行车制动系统一、静压传动系统的原理从结构来说,静压传动系统并不十分复杂,相当于一个强制式联轴传动系统。
主要是由一个斜盘柱塞变量泵和两个斜盘柱塞马达组成。
斜盘柱塞变量泵的转轴与发动机的输出轴通过联轴器刚性连接,由发动机带动斜盘柱塞变量泵旋转。
斜盘柱塞变量泵通过油路分别与两个柱塞马达连接。
斜盘柱塞变量泵将发动机供给的转动能量轉换为油的静压力,靠油的静压力将能量传递给两个斜盘柱塞马达,然后由斜盘柱塞马达将油的静压力在此转换为转动能量,并通过传动轴输出到后续的减速机构。
从能量传递角度来说,发动机把扭矩传递给柱塞变量泵,柱塞泵再把压力能传递给柱塞马达,最后由马达传递给驱动系统(车轮)。
由此可见,柱塞变量泵和柱塞马达是静压系统的核心组合部件。
斜盘式变量柱塞泵的斜盘代替了离合器、变速箱的功能,控制行驶的速度和方向。
连接着驱动轮的独立运行的两个柱塞马达直接有油路存在。
二、制动系统静压传动系统本身可以作为行车制动器。
安装在车辆驱动桥上的两个多盘式制动器可以作为停车制动器或驻车制动器。
发动机停止运转时,多盘式制动器自动进人制动状态。
制动踏板也可以用作停车制动。
所以,停车时要机械锁定制动踏板。
根据GB/T 18849-201U IS06292:2008机动工业车辆一制动器性能和零件强度中的定义3.5[IS0611:2003,定义3.2]制动系统是实现下列一项或多项功能的部件组合:——控制(通常用于降低)车辆速度;—车辆保持停止或保持不动。
另外,根据定义3.11和3.12,停车制动系统:使在倾斜表面上,尤其是在没有驾驶员的情况下,用机械的方法使车辆保持不动的制动系统。
浅谈叉车静压传动系统设计与匹配
发表时间:2018-05-25T10:40:43.217Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:杜烺烽
[导读] 介绍了发动机恒功率控制和变功率控制两种控制方式,简介了越野静压传动叉车的主要部件匹配计算方式和常见问题及解决方法。
浙江美科斯叉车有限公司浙江杭州 310053
摘要:由于越野叉车所需的工作环境复杂,需其具有高速档高速、低速档高扭矩、调速范围大等特点。
越野叉车负荷变化大对传动系统的要求高,传统的传动方式不能充分发挥叉车性能。
本文简介静压传动系统的优点,分析了液压传动系统的原理,浅谈静压传动系统的关键部件的选择和匹配计算方法。
关键词:越野叉车;静压传动;系统设计;匹配分析
前言
静压传动系统主要由液压泵和液压马达、传动装置等组成,是一种通过改变泵的排量来改变液压马达输出的转速与扭矩。
1 静压传动系统特点分析
常见的静压传动控制方式有:变量泵调速系统、变量马达调速系统、变量泵-变量马达调速系统三种。
静压传动特有的优点(机械传动与液力传动不具备的):
1.1无极变速
根据选用不同的泵和马达的配合,叉车可以获得不同的牵引特性,尽可能的符合发动机的负荷特性曲线,充分发挥发动机性能。
改变变量泵的流量输出和旋转方向便可实现平稳变速和换向。
1.2自动变矩调节
在叉车工作中,工作条件的变化,发动机输出负荷不断改变。
当驱动阻力增大时,马达所需克服的阻力转矩也随之增大,直接表现为马达输入口的压力增大,从而使泵输出的压力增大,液压回力增大,泵摆角减小,转速下降,从而降低车速。
当所需客克服的阻力达到发动机额定功率时,随着负荷增加发动机转速下降,DA阀控制减小系统压力,从而减小变量泵的实际排量,使叉车的速度减慢,实现恒功率输出。
1.3功率优化分配
静压传动系统具有独特的发动机匹配功能,使发动机处于最佳性能状态从而降低燃油消耗率,减少废气排放,降低整车噪音。
静压驱动可以让发动机在理想的负荷特性曲线下工作。
以越野叉车为例,当静压传动叉车的速度在0-10km/h内发生改变时,只需通过改变变量泵的斜板的角度即能实现;发动机转速保持在1600r/min左右;只有当叉车运行速度大于10km/h时,才需进一步要提高发动机的转速,增大输出功率从而提高叉车行驶速度。
1.4控制简单
静压系统的控制优势:集机、电、液于一体便于自动控制,让叉车更智能化。
叉车的前进、后退、制动等,只需一个操纵杆即可实现,并且可以柔性变速和在无明显刚性冲击的条件下换向。
此外,布局简单、操作方便、传动效率高、维护简单等优点。
2 越野叉车静压传动系统设计
2.1静压传动系统的要求
传动装置是直接影响叉车性能的关键部件,叉车的工况复杂,需要频繁进行的启、停、换向等操纵,叉车的性能主要体现为:加速性、爬坡性、操作性、安全性、经济性等。
而越野叉车的工况较常规叉车更为复杂,需要有更强的能适能力,有更强的动力性能、更好的爬坡能力、更高的安全性。
2.2静压传动系统原理
由于发动机的输出扭矩基本是恒定的,发动机的负荷特性曲线无法达到理想状态,当所需输出的扭矩超过发动机的最大扭矩时发动机就会熄时,理想的动力系统应提供恒功率(在整个速度范围内),即速度增加,扭矩减小;速度减小,扭矩增加。
为了改善发动机的外部工作特性,需要有一个相与之匹配的传动控制系统。
液压传动系统可分为高速和低速两种方案。
高速解决方案:由柱塞马达通过变速箱、驱动桥等传动部件驱动车轮;低速方案:直接用低速高扭矩马达驱动车轮,结构简单,方便使用。
高速方案中要求所用的液压泵、液压马达的变量范围大,便于设置变速装置的合理的比和档位设置,满足工低速重载的需求。
低速方案结构简单,便于优化动力分配,能力满足复杂的工况。
对越野叉车而言,更侧重点于其越野性能,其载重的要求只需兼顾即可,故采用低速方案能满足越野叉车的需要。
3 主要部件的选择与匹配计算
3.1 发动机的选择与计算
发动机的选择主要参考各个国家及地区的法律法规的要求、客户要求、实际工况等因素,才能选择符合需求的发动机:功率匹配
P=Dmax*Vmax *G/(3600*η)
式中具体如下
P:发动机功率,Dmax :动力因素(Dmax =0.08/Q+0.04),
G:叉车满载时的重量(即为叉车自重与额定载荷之和),
η:为传动效率(一般取η=0.7-0.9)
3.2牵引力计算
平坦路面:F=θ*G
θ:牵引力系数,G:叉车满载时的重量(即为叉车自重与额定载荷之和)
爬坡时::Fmax=G(sinα+μcosα)
α:坡度,μ:动摩擦系数(一般取0.03-0.05)
3.3马达的选取
Qmax=π*D*Fmax/(η*n*P)
D:驱动轮直径(mm),Fmax:最大牵引力
η:液压系统传动效率(一般取0.9),n:取得马达个数
Qmax :马达排量(mL/r)
根据计算结果,选取马达
3.4泵的选取
Qρmax=2 Vmax * Qmax /(60x10-6π*D*n*ηv)
Qρmax:泵的排量(mL/r),D:驱动轮直径(mm)
Vmax:最大行驶速度(Km/h),Qmax:马达排量(mL/r)
ηv :系统容积效率(一般取0.9)
根据计算结果,选取泵
3.5经济性
从实际需求出发,考虑现有的工艺水平,选择成熟合理产品,从而保证其可靠性及经济性。
3.6泵与发动机的匹配
Pp (t) =η*Pe;Mp (t) =η*Me =Pp*q P
理想状态下,η=1
Pp (t)液压泵吸收功率,Pe 发动机输出功率,Pe 发动机输出功率,Mp (t)液压泵吸收扭矩,Me 发动机输出扭矩,Pp 液压泵压力q P 液压泵排量
1.恒功率控制:发动机输出恒定扭矩;发动机性能不被外部载荷所影响,发动机功率好。
2.变功率控制:发动机随外部载荷的变化,其输出功率及转速都随之变化,其经济性好。
两种控制方式结合,从而从分利用发动机的功率及提高其经济性。
4 常见问题
4.1系统过热问题
在越野叉车的液压驱动系统中,泵、马达和DA阀对液压油的粘度要求较高,一般为16 - 32mm/s,油温过高,系统就不能正常工作。
故对叉车的散热系统要求较高。
在静压系统的回路上增加散热器,同时优化散热器和发动机的布置,提高整体的散热能力,经过反复试验和持续改进,系统的散热能将大大增强。
4.2液压油的清洁
油液污染是静压系统中DA阀、泵、马达等主要部件失效的主要原因。
为了减少静压系统的故障,系统的清洁是最基本的要求。
主要措施:一、是在系统中加装过滤器;二、保证液压油箱内部的清洁。
4.3增设压力切断装置,防止发动机熄火
在静压力传递中,随着外部载荷的变化,通过控制系统控制,使得系统所要求的输入功率与发动机输出功率相匹配,从而保证叉车稳定运行。
在紧急制动或遇到强大的阻力,控制系统来不及反应,很可能导致发动机熄火。
在静压系统设计中增加了压力切割装置,当外部阻力突然急剧增加时,系统压力升高,高压截止阀打开,DA阀控制中的液压油迅速回油箱,高压油泵角立即归零,消除因系统压力变化导致发动机熄火的可能性,同时提高了叉车的操作性能。
结束语
本文简单的介绍了静压传动的特点和静压传动系统的设计过程;介绍了发动机恒功率控制和变功率控制两种控制方式,简介了越野静压传动叉车的主要部件匹配计算方式和常见问题及解决方法。
参考文献
[1]侯忠明,姚凯.野战叉车静压传动系统分析与设计[J].叉车技术,2013(03).
[2]徐磊,朱从民,王县.越野叉车静压传动系统设计与动力匹配控制[J].机电产品开发与创新,2015(01).。