,功率优化分配,节省油料静压传动系统具有独特的发动机转速匹配功能,使得发动机的最佳性能得以体现且节省油耗,减少尾气排放和降低噪声。静压传动可以将发动机的转速控制在非常合理的范围内。以升降车举例说明,当静压传动升降车的行驶速度在0—9kn1/h内变化时,通过改变斜盘角度即可满足,而发动机的转速保持大约在1500r/min。只有当升降车行驶速度h后,才需要提高发动机的转速来获得更高的行驶速度,如图2所示。此外,静压传动还具有低速性能好、高效区域宽、总体布置方便、操作省力和换向平稳等优点。静压传动系统方案特点分析静压传动型式各种各样,但归纳起来不外乎“低速方案”和“高速方案”两种。低速方案是由低速大扭矩马达直接驱动行走机构,它也称分置式静压传动;高速方案是由高速液压马达经减速器、主传动、终传动驱动行走机构,它也称为集中式静压传动。低速大扭矩马达直接安装在驱动轮轮辋内,很少占用其它安装空间,更能体现液压传动布局灵活性的优点,为整机总体设计提供了许多方便。在液压马达与驱动轮之间,省去了减速器、桥等各种传动环节,避免了由它们产生的附加功率损失和机械噪音,也无须专门保养减速器等。用低速液压马达直接传动的方式,还显著降低了驱动轮的转动惯性,有利于提高系统的调节品质和减少冲击负荷。因此在其他条件相似时,低速方案在机械效率(特别是起动效率)、可靠性和可维修性等方面具有更多的特点。低速方案的缺点:直接与驱动轮联接的低速液压马达不仅要能输出与负荷相匹配的扭矩,覆盖所需要的工作转速范围,而且要能直接承受由驱动轮传来的各种径向和轴向载荷,常常还须有离合、制动等附加功能。用于闭式油路中的马达,同样必须具备瞬时转变为泵工况的可逆性。研制生产能全面满足这些要求的低速液压马达,难度很高。高速方案”的特点:在高速方案中,人们可以通过选择、改变减速器传动比的方式,较简单地实现马达与之间的扭矩匹配,容易满足主机动力性和行驶速度的要求。由负载反作用产生的轴向和径向力也将同减速器等部件承受,液压马达只需输出纯扭矩,受力条件比较有利。高速马达还具有低速马达难以实现的无级变量二次调节的性能。另外,高速柱塞马达的结构与变量泵相似,许多零部件甚至可以互换通用,在组织批量生产时可以降低成本。高速方案的缺点:与低速方案相比,由于多了减速器等中间传动环节,降低了总的传动效率,带来了功率损失,增大了噪声污染和传动系统维修工作量。
,高速和低速两种方案各有所长,低速方案多用在低速机械,高速方案则多用于行驶速度较高的机械上。静压传动系统在野战升降车中的设计应用;静压传动在野战升降车中的布置形式双变量双DA静压传动技术,是目前国外应用于中小吨位越野升降车最先进的传动技术,具有无级调速和自动改变车速、牵引力的传动特点。随着地面阻力的变化,双DA阀能自动调节泵和马达摆角,使发动机与泵、马达·13·升降车技术园Ⅱ及传动系统形成最佳匹配,始终处于高效率工作状态。某野战升降车底盘设计中,其静压传动布置形式采用了低速方案,如图3所示。柴冉扫机变量泉变量马达分动箱图3静压传动在野战升降车中的布置形式该系统采用柴油机为动力,带动A4V油泵和A6V液压马达,经分动箱将动力传至前后桥,驱动车辆行驶。当发动机输出功率一定时,随地面阻力的变化之变化,同,升降车速度随时发动机转速也发生改变,使A4V油泵和A6V马达“DA阀”控制油压变化,从而改变泵和马达的瞬时流量,使发动机的所需输出功率自动调节形成最佳匹配。图4为该车静压传动液压原理图。AV4油泵输出油流方向是靠一个电磁阀的换向改变的,这样升降车行驶方向由一个电控开关即可操纵,加之静压传动具有无级变速特性,使该义车操作十分简单、方便。静压传动系统设计中解决的问题:1增设压力切断装置,克服了发动机熄火问题在静压传动中,随着外力增加DA阀控制泵摆角变小,使泵所需输入功率与发动机相匹配,不致发动机熄火。但DA阀的控制调节过程需要一定的时间,若高速行驶、突然紧急制动或遇强外阻力时,系统压力升高过快,I)A阀反应滞后,就很可能导致发动机熄火。为了克服这一问题,在液压系统设计时增加『,压力切断装置,选用的高压截止阀,其压力值比系统压力低2MPa,如图5所示。当外阻力突然增大,系统压力急剧升高时,高压截止阀打开,使DA阀控制油迅速回油箱,高压泵摆角立即回到零位,从而从根本上消除了发动机熄火的可能性,有效地保证了发动机在任何复杂工况下均不熄火,增强了该车的作业性能。压力切断装置系统散热问题在该液压传动系中,泵、马达和DA阀对液压油粘度要求较高,一般为16~32/s。如果系统散热不好,油温过高,将会导致系统工作不正常。国内在应用静压系统时,散热 一直是很难解决的问题。该车在静压系统中除增加了冲洗回路,且自行设计了油散热器和导风罩,并对油散热器与发动机风扇的位置进行了优化布置,经多次反复试车和不断改进,使系统散热能力大为增强。热区实验证明,该升降车在高温环境下长时间、大负荷连续作业时,其静压系统依热散热良好,升降车行驶性能稳定。弹性联轴器设计发动机与A4v驱动油泵必须采用弹性联接,本机的发动机、A4V油泵和工作机构齿轮泵为串联联接。轴向尺寸越小越好,以便于总体布置。一般成品弹性联轴器不但外形尺寸大,而且没有完全适于该车的产品可选用。为此,确定了采用弹性板联轴器方案,该方案是由内联接盘、弹性板和外联接盘等组成,联接外部尺寸仅为61mm,如图6所示。该弹性块联轴器比法国同类升降车的产品外形尺寸小一半多,而且造价很低。很好地解决了发动机与油泵的弹性联接问题,同时大大减小了轴向尺寸,节约了空间。液压油的清洁问题在液压系统中,油液受到污染、系统清洁度不能得到保证是导致DA阀、泵和马达等元件产生故障的主要原因。由于静压传动元件技术含量高,一旦发生故障,维修工作将十分困难。为了减少液压系统故障发生,保证系统清洁度是静压传动最基本的要求之一。为此,该车采取了如下措施:首先在系统吸油口安装必要的滤油器外,在辅泵和柱塞主泵之间增加了精度为10/an的压力滤油器;其次,液压油箱采用不锈钢材料制作,焊缝全部在箱外,消除了不能彻底清渣的隐患;另外,加油时用精度为10tnn的精度滤油车过滤等,有效保证了系统的清洁度和升降车的正常运行。