9 00t运梁车液压系统分析.pdf

第5 期(总第1 5 0 期)2 0 0 8 年1 0 月机械工程与自动化M E C H A N I C A LE N G I N E E R I N G&A U T O M A T I O NN o 5O c t 文章编号：1 6 7 2 6 4 1 3(2 0 0 8)0 5 0 0 8 7 0 290 0 t 运梁车液压系统分析陈小重1 2”(1 太原理工大学机械工程学院，山西太原0 3 0 0 2 4，2 中铁六局太原铁路建设有限公司，山西太原0 3 0 0 1 2)摘要：针对传统的大轮胎中置单纵梁式9 0 0 t 运梁车，对其液压系统进行了分析研究。关键词：运梁车 液压系统，分析中图分类号：T P 2 7 1+3 1文献标识码：Al9 0 毗运梁车总体方案9 0 0 t 运梁车系高技术含量的“机一电一液”一体化产品。全车采用液压传动，即采用液压驱动、液压转向，各行走桥液压悬挂、液压升降，各系统均由微电脑进行控制协调，整机实现各项功能，使运行非常机动、灵活。全车工作原理框图见图l。图1 全车工作原理框田由图1 可知，全车设2 台发动机，每台发动机通过弹性联轴器与分动箱联接，每个分动箱设2 个输出接口装有4 套主泵。主泵产生的高压液流分别驱动行驶马达、转向油缸和悬挂油缸。主泵、转向油缸和悬挂油缸均由微电子控制系统控制、协调工作，使性能最好、工作效率最高。2 液压驱动系统收穑日期：2 0 0 8 0 4 2 1；修回日期l2 0 0 8 0 5 1 6作者简介：陈小重(1 9 6 7 一)男，山西晋城人，工程师，硕士研究生9 0 0 t 运梁车的驱动液压系统是由变量泵、变量马达组成的闭式系统。闭式液压系统中，由4 个变量泵并联为2 2 个并联的变量马达供油。9 0 0 t 运梁车有1 2套驱动悬挂，2 2 个驱动变量马达。所有驱动变量马达采用并联形式组成回路，由并联在一起的闭式液压泵驱动；泵的变量采用电子控制，根据车辆的实际负载改变主泵或马达的工作参数；另外，各驱动轮之间的“差力差速”问题和可能出现的“打滑”问题，微电子系统都可对其加以瞬时控制，使驱动系统及时恢复正常。当运梁车转弯时，外圈车轮的转速一定大于内圈车轮的转速，驱动液压控制系统利用闭式回路自动分流的特性，自动调节分配给驱动马达的流量，很好地解决了运梁车的车轮差速问题。当路面质量差或是出现特殊情况时，轮胎附着系数小的车轮就会打滑，整个运梁车就不能前进。所以，在每个变量马达上均装有转速传感器，当任一马达转速超出所有马达转速平均值若干倍时，认为相应的车轮打滑，减小这个马达的排量甚至使其排量为零；当马达转速正常时，再恢复其排量与其它马达排量相同，从而有效地解决了轮胎打滑问题。当外界负载增大时，驱动液压控制系统的压力就会升高，使运梁车消耗的功率接近发动机的最大功率，发动机的转速就会下降，检测发动机的转速，当其转速降低时，减小液压泵的排量，使运梁车的速度降低，减小运梁车消耗的功率，防止发动机憋熄火。3 液压转向系统转向机构由机构、液压和电控3 部分组成。工作 8 8 机械工程与自动化2 0 0 8 年第5 期过程是：微电子控制系统根据驾驶员转动方向盘的信号，由微电控制器向电液比例阀发出指令，控制阀按指令要求控制(阀门)开或关、大或小，转向油缸即随之动作，推动连杆机构使转向轮转动，同时由(转向轮上的)旋转编码器将转动值反馈到微电控制器。可见，转向机构的传动链是一闭环控制系统。由于在转向过程中，要求轮胎具有同步性，否则就会引起轮胎的磨损和转向行走过程中的不稳定，所以在方向盘下联接有一套电子安保设施，即“磁粉离合器”。其作用是：当方向盘的(转角)信号与实际轮胎转角有误差时，磁粉离合器即按微电控制器指令产生“阻尼作用(方向盘手感加重)”，误差越大阻尼也越大，当误差达到6。，方向盘的阻尼达到最大(锁紧)，并使整车自动停止运行。转向机构采用“油缸、连杆转向方案”，可以实现斜行、八字以及9 0。转向等多种转向模式。全车前、后、左、右分成4 组转向机构，每组由7 个悬挂组成。每个悬挂总成上设有一拐臂，由转向连杆将7 个(悬挂)拐臂组成联动体，在油缸推动下，各悬挂(车轮轴)按设计比例转动角度。通过微电系统控制、协调4 组转向机构，实现整车的转向功能。整组机构结构紧凑、工作可靠。4 液压悬挂系统9 0 0 t 运梁车共有3 2 套悬挂装置，车体每边各1 6 套，构成整车的1 6 条轴线。悬挂装置分为主动悬挂和从动悬挂。在3 2 套悬挂装置中，有1 2 套悬挂装置带有驱动装置(其中1 0 套悬挂装置各带有2 组驱动装置，另外2 套悬挂装置各带有1 组驱动装置，总计为2 2 个驱动马达和减速器)，1 2 套悬挂带有制动装置，8套悬挂为完全随动悬挂。悬挂系统结构见图2。这些悬挂装置通过大直径回转轴承与车架悬臂梁联接。液压悬挂是全车的重要部件，它的主要功能是承载、行驶、转向和升降。尤其在路面凹凸不平的情况下，液压悬挂(悬挂油缸)会提供补偿调节，自动调整悬挂液压缸的伸缩量以适应路面工况，并避免或大大减小车架变形。5 支腿控制系统9 0 0 t 运梁车的前、后两端各安装2 个液压支腿，通过液压系统的溢流阀设定每个支腿承受的载荷，防止在架梁过程中混凝土箱梁一端起吊后造成车架载荷不均。6 小结9 0 0 t 运梁车是机电液一体化的现代化特种车辆设备，采用液压驱动、液压悬挂、液压转向技术，操作均采用电液比例控制，从操作面板上控制驱动、转向、悬挂的升降和调平，以即时实现直行、斜行、八字转向、半八字转向等多种转向模式，从而使整车达到灵活、平稳、。无滑移行驶的要求，且可在窄小场地上执行工作任务，充分满足铁路架桥对运梁车的要求。l 一悬挂臂；2 一悬挂液压缸；3 一平衡臂；4 一车桥，5 一轮胎围2 悬挂系统结构组成参考文献：1 唐经世高速铁路9 0 0 吨级轮胎式运梁车的设计思考口 工程机械，2 0 0 5(6)：3 6 3 8 2 王智勇，赵静一，张齐生负荷传感技术在重型平板车液压控制系统上的应用 J 中国工程机械学报，2 0 0 5，3(4)：4 3 5-4 3 8 3 舒进，陈思忠，扬林多轮汽车多轮独立转向控制系统设计 J 交通与计算机，2 0 0 3，2 1(6)：5 7 5 9 4 雷天觉新编液压工程手册 M 北京：北京理工大学出版社，2 0 0 0 5 姚怀新行走机械液压传动与控制 M 北京；人民交通出版社，2 0 0 2 R e s e a r c ho nt h eH y d r a u l i cS y s t e mo f9 0 0 tT r a n s p o r t i n gG i r d e rV e h i c l eC H E NX i a o-z h o n 9 1 2(1 C o l l e g eo fM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g，T a i y u a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y T a i y u a n0 3 0 0 2 4。C h i n a f2 T a i y u a nR a i l w a yC o n s t r u c t i o nC o L t d，C h i n aR a i l w a yS i x t hG r o u pC o L t d，T a i y u a n0 3 0 0 1 2，C h i n a)A b s t r a c t：T h ep a p e ra n a l y z e st h eh y d r a u l i cs y s t e mo ft h e9 0 0 tt r a n s p o r t i n gg i r d e rv e h i c l ew i t ht h et r a d i t i o n a lm i d-s h i ps i n g l es t i n g e ra n dt h el a r g et y r e s K e yw o r d s：t r a n s p o r t i n gg i r d e rv e h i c l e；h y d r a u l i cs y s t e m；a n a l y s i s 900t运梁车液压系统分析900t运梁车液压系统分析作者：陈小重，CHEN Xiao-zhong作者单位：太原理工大学,机械工程学院,山西,太原,030024;中铁六局,太原铁路建设有限公司,山西,太原,030012刊名：机械工程与自动化英文刊名：MECHANICAL ENGINEERING&AUTOMATION年，卷(期)：2008，(5)被引用次数：0次 参考文献(5条)参考文献(5条)1.唐经世 高速铁路900吨级轮胎式运梁车的设计思考期刊论文-工程机械 2005(06)2.王智勇.赵静一.张齐生 负荷传感技术在重型平板车液压控制系统上的应用期刊论文-中国工程机械学报2005(04)3.舒进.陈思忠.杨林 多轮汽车多轮独立转向控制系统设计期刊论文-交通与计算机 2003(06)4.雷天觉 新编液压工程手册 20005.姚怀新 行走机械液压传动与控制 2002 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 杨祖新.YANG Zu-xin 跨座式单轨运梁车液压系统-建筑机械（上半月）2006,(6)介绍了我国第一条跨座式单轨运梁车的液压系统,分析了采用全液压传动运梁车的特点,对其工作原理、动作要求、主要液压元件的参数作了详细的叙述.2.学位论文 唐定友 900吨轮胎式运梁车液压行走驱动系统研究 2007 随着我国经济的持续快速发展，铁路运力不足的矛盾也越来越突出，建设铁路客运专线，实现铁路客运与货运分离已经刻不容缓。受铁路客运专线施工工艺的限制，从预制梁场到架桥现场之间对混凝土箱梁的运输必须使用轮胎式特种车辆，运梁车正是为了满足这种需求而研制的。由于铁路客运专线建设线路长，时间紧迫，建设中需要大批运梁车。进口运梁车价格昂贵且无法满足市场需求，而国内企业缺少相关的设计开发经验，无法提供性能完全满足要求的运梁车。本文结合实践，对900吨重型轮胎式运梁车重要组成部分之一的行走液压系统进行了研究，分析了行走系统动力学特性，计算了不同工况下行走系统的阻力和功率消耗；设计了重型轮胎式运梁车的液压行走驱动系统，对液压行走驱动系统的控制模式进行了研究，确定了以EP控制为主的全电控方案；研究了基于节能目的的发动机功率控制的策略和并车驱动方案；根据计算结果，对液压行走驱动系统的主要元件进行了选型；对采用液压行走驱动系统的重型轮胎式运梁车的多轮胎之间的差力和差速问题进行了初步研究，提出了解决这一问题的方案；运用AMESim软件建立了重型轮胎式运梁车液压行走系统的仿真模型，通过计算机仿真，对重型轮胎式运梁车的牵引性能、爬坡对行走液压系统的冲击和起动速度对行走液压系统的冲击问题进行了研究，指出了减缓冲击的措施和控制参数。3.期刊论文 于永平 轮胎式运梁车行走液压系统-建筑机械化2005,26(1)为满足高速铁路建设需要,设计了900t轮胎式运梁车.分析了运梁车变量泵-变量马达调速原理、液压均衡调平原理,并给出了闭式系统和发动机的参数匹配,为闭式液压系统在大型特种车辆上的应用提供了参考和借鉴.4.学位论文 高勇伟 基于虚拟样机技术的运梁车机电液一体化联合仿真方法的研究 2006 针对我国工程车辆行业普遍存在的产品创新设计能力不足、新产品开发周期过长、成本高等问题，结合我国工业化和信息化并行发展的特点，采取以虚拟样机技术为手段，以运梁车为对象，进行创新设计和研究。利用建模方便快捷的Pro/E软件和求解功能强大的ADAMS软件，通过MECH/Pro模块实现两者之间的无缝连接，完成运梁车的虚拟样机设计。完成之后，进行了样机调试、模型验证，以确保模型的正确性。从系统仿真建模的角度将运梁车分为机械系统、液压系统、控制系统几个大部分。利用通用三维软件Pro/E建立了机械系统三维模型。利用虚拟样机软件ADAMS将机械系统和液压系统联系起来，构成了机械和液压系统的无缝连接，为以后的全系统优化作了充分的准备。分析了两种大型工程软件ADAMS和MATLAB的特点，然后研究了ADAMS和MATLAB的接口方法。，通过ADAMS/Control接口与Simulink中控制子系统模型有机集成，初步实现了运梁车虚拟样机环境的生成，完成联合仿真方法的有益探索。5.期刊论文 赵静一.王智勇.覃艳明.王金祥.Zhao Jingyi.Wang Zhiyong.Qin Yanming.Wang Jinxiang TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配研究-中国机械工程2007,18(7)在分析了机械-液压功率匹配系统原理的基础上,根据液压系统驱动力-速度曲线及参数,提出了适用于TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配的电液比例功率匹配系统,并给出了控制规律及程序流程图.试验与现场实践证明,该功率匹配系统满足运梁车驱动性能的要求,可提高运梁车的驱动性能,对其他大型行走工程机械也具有参考和借鉴作用.6.学位论文 岳丽敏 轮轨式提梁机大车支撑机构液压系统设计 2009 根据铁路中长期发展规划，我国铁路客运专线的大规模建设已经开始。在铁轨铺设工程当中，对铁路桥梁的架设要求较高，施工的难度也相对较大，这就势必推动相关技术的发展。提梁机、运梁车、架桥机是服务于现代化高速铁路建设中混凝土梁制造和安装的关键型设备。其中，轮轨式提梁机是用于国内铁路客运专线预制场内整孔双线箱梁的起吊、转移、以及向运梁车装梁等的专用设备，也可以辅助完成架桥机和运梁车的安装以及预制场内钢筋骨架和模板的吊装。本文以海南东环铁路建设为应用背景，首先从总体机械结构，液压系统的总体结构，电气控制系统的总体结构这几方面对轮轨式提梁机的总体结构作了介绍；其次介绍了液压传动系统的工作原理、应用现状及发展趋势；最后论述提梁机大车支撑机构液压系统的设计过程，并就本液压系统在使用过程中的操作、维护与保养、故障诊断及排除等方面作了详细的介绍。本文的主要研究内容为：根据轮轨式提梁机大车支撑机构的工作要求，对其液压系统进行设计。在设计液压系统过程中，首先从液压系统的基本要求出发，通过工况分析，初步确定液压系统参数，绘制出系统的原理图，再进行一些必要的计算，在综合考虑各种因素的前提下，选择合适的液压元件，完成整个液压系统的设计工作，并对系统进行性能验算。7.期刊论文 刘雅俊.赵静一.王智勇.LIU Yajun.ZHAO Jingyi.WANG Zhiyong 悬挂液压系统中新型管路防爆阀的可靠性设计-机床与液压2008,36(11)分析了悬挂液压系统管路中传统防爆阀的工作原理,针对此阀不能完全满足高速铁路建设工程中运梁车悬挂液压系统可靠性要求的实际情况,基于可靠性原理设计了双管路防爆阀,解决了载重9 000kN运梁车悬挂液压系统潜在的软管爆裂故障,并在整车出厂试验中验证了这种新型防爆阀的可靠性.8.期刊论文 翟磊.许利君.陈浩.ZHAI Lei.XU Li-jun.CHEN Hao DCY900型轮胎式运梁车液压系统设计-建筑机械(上半月)2010,(8)对DCY900型轮胎式运梁车液压系统进行了分析研究.该机采用液压驱动、各行走桥液压悬挂、半独立连杆转向、车架液压调平,主要用于国内时速350km/h、250km/h的铁路客运专线预制场内32m、24m、20m整孔双线箱梁的转移,以及对架桥机实施喂梁作业等工作.9.期刊论文 焦慧.JIAO Hui YL900运梁车液压系统的污染控制-建设机械技术与管理2008,21(12)1 液压系统油液污染的原因据资料统计,液压系统75%的故障是由液压油不清洁造成的.造成液压系统与油液污染的原因很多,其污染种类主要有尘屑、水分和氧化沉淀等,其中,既有源于加工装配时的残留及试验介质中的污染物,也有在使用通过油箱通气孔、密封件等浸入液压系统的浸入污染和在维修时残留的棉丝、其它油液等.10.期刊论文 尹俊峰 高速铁路900T箱梁搬运机液压系统概述-硅谷2010,(17)对搬运机、提梁机、运梁车、架桥机的施工管理中的工作进行总结,主要介绍中铁科工集团设计的MDEL900A塑门式搬运机的液压系统工作原理及液压油.本文链接：http:/