qq20012官方下载压路机行驶液压系统新探几乎所有的移动式工程机械都存在同一个就是如何合理地匹配其发动机和液压液压单轮振动压路机的行走驱动是典型液压传动。压路机行走的负荷波动范围很马达的工作压力和输出转速都是随机从而使得液压系统的传动效率也是处此问题展开分析，阐述了液压传动效率是如何影响压路机行走系统输出特性的，并且列举了两种规格压路机的三个匹配计算案例（与现有机型的实际有所出入）。这些分析与计算其实也适用于其他工程机械的行走驱动系统，以及其他工作系统，只是负载的形式和工况特点有所不同。此组文章共篇，其题目分别为：压路机于动态的。传动效率的变化反过来又影响了系统工作压力和马达的输出转速。这种压力、转闭式液压系统的输出特性与传动效率、压路机行驶液压驱动的动力匹配与牵引特性、全液压振动压路机行驶驱动的传动效率与输出特性、压路机行走驱动液压系统的匹配计算下）。本刊以连载的形式分别逐一刊出，希望能速与传动效率的相互作用及其动态规律往往被某些设计人员所忽略，因此设计的某个产品很可能动力不足而行走乏力，另一个产品又可能动力过剩而出现大马拉小车。压路机行驶液压系统新探之一压路机闭式液压系统的输出特性与传动效率InputcharacteristicstransmissionefficiencyclosedhydraulicsystemYINJi-yao（徐州凯莫尔重工科技有限公司，江苏徐州221002）国际油价持续攀高，这意味着人们对能源危机的关注必将有一个更切身的感受。机器传动系统的功率损失，使一部分能源做了无用之功。这不仅浪费了能源，而且还增加了废气排放，一些机械能转化成了热量向外散发，从而影响了地球变暖。机器的传动方式有机械传动、液力传压传动与电气传动。但在多数情况下，机器的行442010(02)CONSTRUCTIONMECHANIZATION要］闭式回路液压系统在压路机等工程机械上获得了广泛应用，泵和马达的不同组合方案使之具有不一样的输出特性。液压传动效率是系统动力匹配时不可回避的因素，在不同元件转速和压力条件下，系统的机械效率和容积效率是随机变化的。输出特性和传动效率共同决定着液压传动机械工作性能及能源消耗的合理性，设计者不可忽视。［关键词］压路机；液压系统；闭式回路；输出特性；机械效率；容积效率多年从事压路机技术研究的尹继瑶先生就对国内工程机械的研发与创新有所裨益。问题，那系统。全大，液压变化的，变量泵驱动定量马达的输出特性设计研究DesignResearch走驱动都只能机械传动，或者是液力、液压及电气与机械的联合传动。自20世纪60年代以来，越来越多的工程机械行走驱动都采用了液压—机械联合传动。这样一个传动系统既有机械传动的功率损失，又有液压传动的功率损失。机械传动的传动效率主要是受传动结构、制造精度及润滑条件的影响，一般说来可以求得一个比较确定的值。而液压传动就大不相同，其传动效率除了传动结构与元件制造精度的影响之外，还要受到系统压力及油泵和马达转速的影响。1.1变量泵驱动定量马达的输出特性在变量泵和定量马达的组合中，油马达的转nM与油泵的斜盘倾角sP成正比，nM的最小值取sP减小时可能提供的最小稳定流量。当系统工作压力保持恒定时，由于马达的排量不变，输出的扭矩MM为定值，此称为恒扭矩工况，输出的功率NM与转速nM成正比，如图闭式液压系统的输出特性全液压振动压路机有行走、振动与转向三个工作机构，相应的有三个液压传动系统，图点—油泵的流量最小（或为0），因此液压传动没有输出。只要有流量输出，就有最大的起动扭矩。此最大输出扭矩取决于液压系统连续工作的最低安全压力，也就是液压系统的最大压增大到sPN，油马达的输出转速nM增大到nMN。因为点—油泵的流量已达到最大值，即油泵的斜盘倾角sPnMmax，但因为功率为一定值，所以其输出扭矩却随着转速的增加而呈双曲线形下降，即之间为恒功率输出。由于油泵变量不能满足压路机从压实工况到行驶工况对不同牵引力与行驶速度的需求，所以采用此种液压系统时应在马达和驱动桥之间应增设一个挡的机械变速器。压路机碾压工况挂减速挡运行，高速行驶时打直接挡运行。在压路机的液压传动系统中，最多的是采用高效率的变量轴向柱塞泵和柱塞马达组成的闭式回路系统高速传动方案。压路机行走驱动一般不采用低速马达传动方案，因为马达低速运转很容易造成压路机的爬行现象。压路机的振动也采用闭式回路高速系统驱动，只有在压路机不需作变频振动时才可用定量泵驱动定量马达的开式回路系统。压路机在工作时，发动机转速应是恒定的。压路机行走需要调速或振动调频时，可以改变油泵或马达的排量来实现。在给定的压力条件下，液压系统的输出功率与油泵的流量成正比，系统的输出扭矩取决于油马达的排量。按液压元件和控制方式的不同，压路机液压传动系统有各种不同的组合方式，并且有着不同的输出特性。所谓液压系统的输出特性是指马达的输出扭矩MM、转nM、功率NM与油泵斜盘倾角sP之间的关系。2010(02)45建筑机械化变量泵驱动两挡变量马达的输出特性DesignResearch设计研究1.2变量泵驱动变量马达的输出特性此组合中的变量油泵与上述组合的并无异样，不同的是油马达可以变量。这一传动方案的调速过程可分为两个阶段。首先是马达保持在最大排量状态，利用油泵的变排量逐渐增大将马达转速由启动调速至中速；再按油泵保持在最大排量状态，利用马达的变排量逐渐减小将马达的转速由中速调节至高速。马达的输出转速与油泵的斜盘倾角sP成正比，而与马达的斜盘倾角sM所示。从图中可见，前一段（a-b）相当于变量泵驱动定量马达，是恒扭矩调速；后一段（a-b）相当于定量泵驱动变量马达，是恒功率调速。不可忽略的问题是传动效率的取值。在各种工况条件下，液压系统总的传动效率yH是油泵与马达机械效率和容积效率的乘积，即yHyPm、yPv—泵的机械效率和容积效率；yMm、yMv—马达的机械效率和容积效率。液压系统的机械效率和容积效率取决于系统的压力差P（也等于油泵及马达的压力差）、油泵的转速nP、马达的转速nM，以及泵的斜盘倾角sP，而斜盘倾角sP和压力差又是转速nP、nM函数。为了液压系统传动效率取值的需要，应该先来设法了解在没有功率损失的情况下，这些参数之间的函数关系。此时可知：这种变排量的方式通常在压路机的行走驱动上只分成两挡，按改变马达斜盘倾角的大小以手动控制之。压路机碾压工况马达全排量运转（sM所示。这实际上可视为有级调速与无级调速的组合，是用马达的分级变速取代了变量泵和定量马达组合中机械变速器的作用。在分析其中某一挡的输出特性时，与变量泵驱动定量马达并无区别。NPqPnMsPnPqMNP—油泵的功率；qP、qM—油泵和马达的排量。液压系统在发挥最大功率NPmax速范围，这个范围的大小象征着发动机能发挥最大功率的范围。在此调速范围内，就变量泵与定 量马达组合而言，有与最大牵引力时马达转速 nMN 相对应的泵斜盘倾角 sPN 和系统额定压力差 Pmax及与马达最高转速 nMmax nPqP/qM相对应的压力 Pnmax和泵斜盘倾角 sPmax ＝1，由此可以得出下 列计算式并作成图 所示的液压系统输出特性都是在不考虑液压传动效率的前提下做出的，而在 液压系统匹配时除了合适的规格型号之外，一个 462010(02) CONSTRUCTIONMECHANIZATION 油泵斜盘角、压力差及输出功率与马达转速的关系 轴向柱塞油泵的传动效率曲线设计研究 Design Research比较图 具有完全相似的图形。在油泵斜盘倾角sP 的调速范围内，可利用式（2）的函数关系计算出在某一 sP 时相应的系统压力和马达转速值。然后 再按油泵和马达的效率曲线图来确定在各种工况 液压系统的机械效率和容积效率。 是与泵同系列定量柱塞马达在各种转速时传动效率与压力差之间的关系。从中可见，马 达的传动效率与同系列的油泵极为相似，在转速 nm 200r/min时的机械效率很低。 从泵和马达的传动效率曲线图分析可见，此 类液压系统不宜在低速低压状态下运行。一般是 油泵的工作转速不应低于 500r/min，马达的工作转速不应低于 400r/min，特别是系统在工作状 态的调速范围应超过全速运行的 0.33。否则，液压系统的机械效率会很低下。对于不同系列规格的油泵和马达，具有不相 同的传动效率数据，但其变化规律是一样的。使 用变量马达时，在尚无其传动效率曲线的情况下， 可采用修正系数的方法求得容积效率和机械效率。 即按相应的马达转速 nm 和压力差 查得sm 传动效率值yv、ym，然后乘以一个变量折算系数 所示的液压系统输出特性都是在未考虑其传动效率的前提下才能成立，而液压系 统实际的输出特性（扭矩与转速）与其传动效率 密切相关。 100r/min 时传动效率与压力差之间的函数关系。从中 可见，在压力差小于 4MPa 时油泵无稳定流量输 出，也就无所谓传动效率；泵的机械效率 ym 积效率yv 均随斜盘倾角 sP 的减少及转速 nP 的降低 而下降，当 sP 0.33时，泵的机械效率很低；泵 的机械效率随压力差 15MPa时会很低；泵的容积效率随压力差的增加 而下降，特别是低速运转时会陡降。 2010(02) 47 建筑机械化

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