重型汽車穩(wěn)流液壓泵動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析

V山機(jī)械2000.9霾型淳￡穩(wěn)鏑鍛氐錄動71轉(zhuǎn)回系統(tǒng)記骯胡燕平胡小平毛征宇湘潭工學(xué)院振動、沖擊與診斷研究所湖南411201 1動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的發(fā)展工程機(jī)械和重型汽車動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)有定童泵系統(tǒng)和變童泵系統(tǒng)，為大多數(shù)車輛上使用的一種定量泵轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。定量泵系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、的需求，篼速時(shí)要將多余的油液從溢流閥2直接溢回油箱，因此系統(tǒng)效率低，易發(fā)熱，影響液壓系統(tǒng)的可靠性和壽命。80年代研制了負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵是可以將轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)多余的油液送給工作裝置液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)效率得以提高，后來又研制了用在裝載機(jī)上的負(fù)荷傳感卸載轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝了定值卸載閥，以便裝載機(jī)的工作裝置液壓系統(tǒng)壓力篼時(shí)，使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多余的油液直接回油箱，以便發(fā)動機(jī)有足夠的扭矩進(jìn)行爐裝作業(yè)。更先進(jìn)的負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是采用壓力、流置負(fù)荷傳感泵，使泵的輸出壓力和流董總是與系統(tǒng)所需的壓力、流童相適應(yīng)，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的效率。后幾種負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，液壓油在分流閥和負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向器中都有壓力降，維護(hù)也困難一些，對于重型汽車的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，行駛時(shí)只有轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)起作用，因此優(yōu)先分流閥不起作用。

　　本文提出一種重型汽車穩(wěn)流液壓泵動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，與相比，只是把定童泵改成葉片式變量泵，且不需要溢流閥，因此該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。該泵的特點(diǎn)是不管柴油機(jī)轉(zhuǎn)速如何變化，泵輸出的流童基本上不變，從而滿足柴油機(jī)高低速時(shí)的轉(zhuǎn)向要求。

　　2穩(wěn)流液壓泵動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理重型汽車穩(wěn)流液壓泵動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如所示，在圖示位置，葉片泵定子在彈簧的作用下，向右移動到最右端，此時(shí)轉(zhuǎn)子與定子間的心距6為，泵排出的油液全部通過節(jié)流閥進(jìn)入動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在節(jié)流閥兩端行成壓力差△產(chǎn)朽-朽，當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)速低時(shí)，泵的輸出流童較小，定子保持所示位置，直至流童達(dá)到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的額定流量　　串車組上行時(shí)當(dāng)?shù)V車組到達(dá)A+L點(diǎn)時(shí)，安放在提升絞車上的位移傳感器將檢測到的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫本琅苘囇b置的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通知?dú)飧?左移，將A擋車器提起，讓串車組順利通過。當(dāng)?shù)V車組到達(dá)A-L點(diǎn)時(shí)，安放在提升絞車上的移傳感器將檢測到的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫本琅苘囇b置的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通知?dú)飧?右移，將擋車器放下，使A擋車器處于關(guān)閉狀態(tài)。

　　當(dāng)串車組在提升過程中發(fā)生跑車事故時(shí)，必有礦車撞在鋼絲繩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的擋車器6上，此時(shí)安裝在鋼帶i1上的力傳感器檢測到相應(yīng)擋車器上有沖擊力存在。

　　這時(shí)候，控制裝置立即發(fā)出停車信號和所有擋車器禁止提起信號，防止將發(fā)生跑車的礦車放行，造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。所有這些信號，在正常運(yùn)行控制回路中形成互鎖信號，確保斜井防跑車裝置安全可靠的工作。

　　3功能該種新型防跑車裝置的機(jī)械系統(tǒng)具有以下功能：常閉系統(tǒng)能有效攔截一切非正常運(yùn)行的礦車；塑變吸能裝置能有效吸收跑車動能，并能實(shí)i現(xiàn)減速運(yùn)動，直到=0時(shí)自動停車；）攔阻與搡控為分離組合結(jié)構(gòu)，確保發(fā)生跑車時(shí)，攔阻與操控機(jī)構(gòu)分離，使攔阻結(jié)構(gòu)單獨(dú)吸能，操控系統(tǒng)不發(fā)生損壞；攔阻機(jī)構(gòu)為單向卡位式，一旦發(fā)生攔截時(shí)可；實(shí)現(xiàn)快速更換；擋車器處設(shè)立阻翻車防偏跑道，一旦發(fā)生攔截時(shí)能保護(hù)斜井巷道兩邊的設(shè)施。

　　4優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)面廣。由于采用吸能器，可根據(jù)不同的i礦井、不同的距離和不同的串車數(shù)，采用不同能級的|吸能器。

　?。?）采用氣動裝置，響應(yīng)速度快、防爆且無污染。|（4）采用位移傳感器和力傳感器，能適應(yīng)井下惡|劣的工作環(huán)境，檢測準(zhǔn)確可靠。）結(jié)構(gòu)原理簡單，電控實(shí)現(xiàn)方便。

　　1SMC（中國）有限公司編?，F(xiàn)代實(shí)用氣動技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，（V山機(jī)域2.9于電動鏟運(yùn)機(jī)來說，其動力性能與經(jīng)濟(jì)性的好壞，在很大程度上取決于電動機(jī)與液力變矩器的共間性能。就電動機(jī)而言，由于其外特性較硬（調(diào)速范圍小）見，從而不能滿足鏟運(yùn)機(jī)的使用要求。為了加大速度可調(diào)范圍，采用的方法主要一最大牽引力-車輪動力半徑可調(diào)液力變矩器輔助調(diào)速電動鏟運(yùn)機(jī)性能匹配電算bookmark6嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院浙江y“――總傳動比版T她―最大牽引力對應(yīng)的渦輪最大扭矩箱機(jī)械傳動效率箱最大傳動比（2）變速箱有三種：其一采用變頻或可控硅調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速；其二是采用調(diào)速電動機(jī)；其三是采用異步電動機(jī)與液力變矩器匹配，并以調(diào)節(jié)變速箱內(nèi)離合器接合壓力的方法來擴(kuò)大調(diào)速范圍。本文將提供的是第四種方案，采用異步1原始數(shù)據(jù)的確定bookmark8 1.1確定變速箱的擋數(shù)及各擋的傳動比bookmark9可調(diào)液力變矩器的扭矩和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不能完全滿足使用要求，因此仍需用變速箱配合。

　?。╥）變速箱傳動比必須滿足鏟運(yùn)機(jī)最大牽引力要求atsai篇罨鱺鸚孜狻囈卦侗∑B象梟簽薦1賽思番薄恣嘿辦姿逋傳動比必須滿足鏟運(yùn)機(jī)最大速度的要求。

　　――允許最大速度――變速箱最小傳動比變速箱擋數(shù)和其余各擋傳動比，可按鏟運(yùn)機(jī)的實(shí)際工作要求確定，一般來說電動鏟運(yùn)機(jī)前進(jìn)和后退各選3至4擋較為合適。

　　三相異步電動機(jī)的特性曲線可以用以下方程表示心-電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩-電動機(jī)額定功率排童減少，轉(zhuǎn)速越高，偏心距e越小，因而在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速改變較大時(shí)，泵的流童仍然保持在很小的范圍內(nèi)變動。

　　對于薄壁小孔節(jié)流閥，泵的流置和泵軸轉(zhuǎn)速之間存在如下關(guān)系式m Q――栗A輸出流量，L/minD――葉片泵定子內(nèi)徑，mb――定子寬度，m――泵轉(zhuǎn)子和定子的最大偏心距，mX――彈簧預(yù)壓縮置，mA――變童活塞油壓面積，m2k彈簧剛度，N/m c――與節(jié)流口形狀、液體流態(tài)有關(guān)的系數(shù)，取表1為計(jì)算得到的不同轉(zhuǎn)速下該泵的流童值。此表說明，泵在低轉(zhuǎn)速（500r/min相當(dāng)于柴油機(jī)怠速）下運(yùn)行時(shí)，其流量為lOL/min，而泵在高速（2200r/min相當(dāng)于柴油機(jī)高速）下運(yùn)行時(shí)，泵的流童只增加了12.1%，因此柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓泵不需要溢流。

　　-節(jié)流閥通流面積，設(shè)轉(zhuǎn)速為500r/mi時(shí)，泵的流童為10L/min，x103m，彈儋預(yù)壓縮童。=102111，變置活塞3結(jié)論采用單作用變量葉片泵作重型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油泵，泵的流倨自動調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有多余的油液需分流，因而較定置泵系統(tǒng)效率將顯著提篼，系統(tǒng)溫升低，有利于提高轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)元件壽命和可靠性，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，特別適合于重型汽車的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

　　1胡燕平。齊滌非。動力轉(zhuǎn)向穩(wěn)流液壓泵的性能計(jì)算。礦業(yè)研究與開發(fā)，| 2吳繼飛。負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在工程機(jī)械中應(yīng)用的探討。工程機(jī)械，1992（5）f 3方匡陽。池建偉，鄭志被。負(fù)荷傳感卸載轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。工程機(jī)械，1987（7）4胡燕平，吳根茂，魏建華。兩種負(fù)載敏感控制系統(tǒng)特性研究。浙江大學(xué)；學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）。998增刊。口f名/山城羹謇蠢凜霆嶷咐巹冀謇穸，——1-―々；BMHBeaiaiaiaiai采擁總審?fù)醮好裰骶巹⑴d才主管國家機(jī)械工業(yè)屆主辦洛陽礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院編輯出版礦山機(jī)械雜志社平面設(shè)計(jì)與排版礦山機(jī)械雜志社印刷洛陽大彩印刷有限公司出版曰期2000年9月10曰國內(nèi)總發(fā)行洛陽市郵局發(fā)代號36-21訂ft處全S各地郵屆（所）或本刊社國內(nèi)訂價(jià)10.00元（含郵費(fèi)）國外總發(fā)行中國國際圖書貿(mào)易總公司（北京399信箱）國外代號4160M國外訂價(jià)3.29美元，另加郵費(fèi)18.10美元（平郵）或39.48美元（航郵）刊址（471039）河南省洛陽市重慶路電話編輯部（稿件查詢）：（0379）4218711-4788市場部（發(fā)行、廣告）：（0379）4219734中重31機(jī)械工愈協(xié)會礦山機(jī)械分會：（0379）4217445辦公室：（0379）4221660-2706傳真（0379）4219734電子倌箱ksxpublic2.lyptt.ha.cn北京聯(lián)絡(luò)處（100083）北京市海淀g學(xué)院路30號北京科技大學(xué)資源工程學(xué)院聯(lián)絡(luò)處主任王國彪電話（010）62332951，62332779傳真（010）62327283電子信箱CKL215ustb.edu.cnwangbiaopublic.bta.net.cn本期責(zé)任編輯楊說（解明；D乎首月為-曠物處理“專集、其余為”曠山汗朵“專集：：歡迎使用電f方式投稿。似仍用傳統(tǒng)方式，務(wù)請s接寄我n社收，n由第三方轉(zhuǎn)交，切勿-稹多投；！>若你收到的雜志有印刷裝汀質(zhì)問銓，可寄閩本刊社調(diào)換，其他有關(guān)問理也畜接叫本刊S應(yīng)和食詢；④年P(guān)I所茲論文和廣告均經(jīng)有泠專家或按有關(guān)法審fe，似仍代表作苒或廣ft-主己的現(xiàn)點(diǎn)和陳述；凡未摶本刊杏效證件（介紹信。id者證、押硯證和通m員證）而以本刊名義活動者，溉與本刊圮關(guān)=天礦離效裝藥及其配套設(shè)備羅建華（6 fr紹銨油炸藥的重要性及其優(yōu)點(diǎn)和用量，并指出其配套設(shè)備。敘詞1錠油炸藥裝藥車配套設(shè)備改裝裝藥車的穩(wěn)定性馬斌（8-9）通過建立力學(xué)模型先計(jì)算出裝藥車空載和滿載時(shí)的重量及重心位置、軸荷分配，然后按照汽車力學(xué)理論分析其縱向和橫向穩(wěn)定性。敘詞裝藥車重心穩(wěn)定性鋼綠山礦裔體充填計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)鄭彪（10-11）AM-50掘進(jìn)機(jī)級軸截割方式的研究李躍宇等（12在不影響整機(jī)主要參數(shù)和性能的前提下，對AM-50掘進(jìn)機(jī)截割方式互換性進(jìn)行了研究，通過改變其截割方式，提高了掘進(jìn)工作面的塊煤率和掘進(jìn)效率，減少了粉塵，擴(kuò)汶了機(jī)器的適用范圍。敘詞掘進(jìn)機(jī)截割頭截齒塊煤率橫軸式掘進(jìn)機(jī)截割頭截齒位置碗定郭迎福等（13-分析了確定截齒位置的幾何參數(shù)，建立了確定截齒位置和截齒排列的數(shù)學(xué)模型，對模型的求解，可以確定出橫軸式截割頭的外形尺寸，從而為橫軸式截割頭的設(shè)計(jì)提供的一種方法。敘詞掘進(jìn)機(jī)截割頭截齒排列礦用牙輪鉆頭的經(jīng)向游W對軸承強(qiáng)度的影喃卜長根等（15從理論上闡述了牙輪鉆頭軸承組失效的原因，由于滾柱軸承的徑向游隙過大，影響了軸承的接觸強(qiáng)度和滾柱端部的應(yīng)力集中，導(dǎo)致滾柱失去其設(shè)計(jì)的幾何特征。敘詞1牙輪鉆頭軸承游隙接觸強(qiáng)度礦井主通風(fēng)機(jī)節(jié)能問銓探討王甫永等（17- KY-250B牙輪鉆機(jī)電紙卷的研M程小虎等（18-19）滬裝適大中型地下鏟運(yùn)機(jī)研制何正忠（20對國家”九五“重點(diǎn)科技攻關(guān)課題”大中型地下鏟運(yùn)機(jī)的研制“的攻關(guān)任務(wù)，研制情況，工業(yè)試驗(yàn)和使用情況等進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，并重點(diǎn)介紹了該課題的兩項(xiàng)主要產(chǎn)品CY-6型和CY3.5G型伊運(yùn)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。最后對成果推廣應(yīng)用前景及21世紀(jì)鏟運(yùn)機(jī)主攻方向進(jìn)行了論述。敘詞地下鏟運(yùn)機(jī)大型鏟運(yùn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)主攻方向大SS礦用挖提I機(jī)斗桿接設(shè)計(jì)與W造范紹唐等（22-24）對大型礦用挖掘機(jī)斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝進(jìn)行了分析研究，并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，對斗桿的結(jié)構(gòu)、焊接設(shè)計(jì)及工藝作了相應(yīng)的改進(jìn)。敘詞挖掘機(jī)斗桿結(jié)構(gòu)焊接設(shè)計(jì)新S斜并防跑車裝置構(gòu)想楊仕富等（24詳細(xì)介紹了一種新型斜井防跑車裝置的組成和工作原理。該種新型防跑車裝置具有安全、可靠、動作快速、準(zhǔn)確和結(jié)構(gòu)簡單特點(diǎn)，能適應(yīng)斜井特殊的工作環(huán)境。敘詞斜井防跑車裝置吸能器傳感器重S！汽車穩(wěn)流液tt栗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析胡燕平等（25目前的重型汽車動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)由于用溢流閥將液壓泵多余的油液直接溢回油箱，因此系統(tǒng)效率低。本文分析了用變量葉片泵作重型汽車動力轉(zhuǎn)向液壓泵的優(yōu)勢和穩(wěn)流液壓泵穩(wěn)流工作原理。該動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能自動穩(wěn)流，沒有多余的油液從溢流閥溢出，因此，該系統(tǒng)效率高，是一種比較理想的常流式動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。1敘詞動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)穩(wěn)流泵可調(diào)液力變矩器輔助調(diào)速電動滬運(yùn)機(jī)性能匹配電算王道宏（26汁紹電動鏟運(yùn)機(jī)采用異步電動機(jī)與可調(diào)液力變矩器匹配的方案，通過加大速度可調(diào)范圍，提高鏟運(yùn)機(jī)的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能。敘詞電動鏟運(yùn)機(jī)液力變矩器性能匹配電算介紹了CY-2型鏟運(yùn)機(jī)的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍，并與國內(nèi)外同類型的鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行了比較。敘詞柴油鏟運(yùn)機(jī)技術(shù)參數(shù)比較礦車結(jié)底的清1方法黃鸝鸝等（30挖機(jī)自刃S！斗齒的設(shè)計(jì)王本生（31為10m3挖掘機(jī)設(shè)計(jì)的新型斗齒，打破了過去傳統(tǒng)對稱式的設(shè)計(jì)模式，依照斗齒的磨損規(guī)律，通過斗齒工作部分長度的合理配備，重點(diǎn)延長中期使用壽命，以及減少挖掘。