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液压机械恒速驱动装置

发布时间:2022-09-04 03:47:55

Ⅰ 液压传动技术在工程机械中的应用

1、概述

行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大的功率,要求器件具有更高的效率和更长的寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要,一直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强的同时,更面临着作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂等所带来的挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。

这里试图从技术构成及性能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统的发展及其规律进行探讨。

2、基于单一技术的传动方式

工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动(全液压挖掘机除外)方式。现在,液压和电力传动的传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中,充分表明了科学技术发展对这一领域的巨大推动作用。

2.1机械传动

纯机械传动的发动机平均负荷系数低,因此一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势,在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。

2.2液力传动

液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器,具有分段无级调速能力。它的突出优点是具有接近于双曲线的输出扭矩-转速特性,配合后置的动力换挡式机械变速器能够自动匹配负荷并防止动力传动装置过载。变矩器的功率密度很大而负荷应力却较低,大批生产成本也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、起重运输机械领域和汽车、坦克等高速车辆中。但其特性匹配及布局方式受限制,变矩范围较小,动力制动能力差,不适合用于要求速度稳定的场合。

2.3液压传动

与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高,可进行恒功率输出控制,功率利用充分,系统结构简单,输出转速无级调速,可正、反向运转,速度刚性大,动作实现容易等突出优点,液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹,其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路,发动机转速控制的恒压,恒功率组合调节的变量系统开发,给液压传动应用于工程机械行走系提供了广阔的发展前景。

与纯机械和液力传动相比,液压传动的主要优点是其调节的便捷性和布局的灵活性,可根据工程机械的形态和工况的需要,把发动机、驱动轮、工作机构等各部件分别布置在合理的部位,发动机在任一调度转速下工作,传动系统都能发挥出较大的牵引力,而且传动系统在很宽的输出转速范围内仍能保持较高的效率,并能方便地获得各种优化的动力传动特性,以适应各种作业的负荷状态。

在车速较高的行走机械中所采用的带闭式油路的行走液压驱动装置能无级调速,使车辆柔和起步、迅速变速和无冲击地变换行驶方向。对在作业中需要频繁起动和变速、经常穿梭行驶的车辆来说这一性能十分宝贵。但与开式回路相比,闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。
借助电子技术与液压技术的结合,可以很方便地实现对液压系统的各种调节和控制。而计算机控制的引入和各类传感元件的应用,更极大地扩展了液压元件的工作范围。通过传感器监测工程车辆各种状态参数,经过计算机运算输出控制目标指令,使车辆在整个工作范围内实现自动化控制,机器的燃料经济性、动力性、作业生产率均达到最佳值。因此,采用液压传动可使工程机械易于实现智能化、节能化和环保化,而这已成为当前和未来工程机械的发展趋势。

2.4电力传动

电力传动是由内燃机驱动发电机,产生电能使电动机驱动车辆行走部分运动,通过电子调节系统调节电动机轴的转速和转向,具有凋速范围广,输人元件(发电机)、输出元件(电动机)、及控制装置可分置安装等优点。电力传动最早用于柴油机电动船舶和内燃机车领域,后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上,近年来又出现了柴油机电力传动的叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。但基于技术和经济性等方面的一些原因,适用于行走机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及,电力传动对于大多数行走机械还仅是“未来的技术”。

3、发展中的复合传动技术

从前面的分析可以看出,应用于工程机械行走驱动系统中的基于单一技术的传动方式构成简单、传动可靠,适用于某些特定的场合和领域。而在大多数的实际应用中,这些传动技术往往不是孤立存在的,彼此之间都存在着相互的渗透和结合,如液力、液压和电力的传动装置中都或多或少的包含有机械传动环节,而新型的机械和液力传动装置中也设置了电气和液压控制系统。换句话说,采用有针对性的复合集成的方式,可以充分发挥各种传动方式各自的优势,扬长避短,从而获得最佳的综合效益。值得注意的是,兼有调节与布局灵活性及高功率密度的液压传动装置在其中充当着重要角色。

3.1液压与机械和液力传动的复合

(1)串联方式

串联方式是最为简单和常见的复合方式,是在液压马达或液压变速器的输出端和驱动桥之间设置机械式变速器以扩大调速的高效区,实现分段的无级变速。目前已广泛用于装载机、联合收获机和某些特种车辆上。对其的发展是将可在行进间变换传动比的动力换挡行星变速器直接安装在驱动轮内,实现了大变速比的轮边液压驱动,因而取消了驱动桥,更便于布局。

(2)并联方式

即为通常所称的“液压机械功率分流传动”,可理解为一种将液压与机械装置“并联”分别传输功率流的传动系统,也就是是利用多自由度的行星差速器把发动机输出的功率分成液压的和机械的两股“功率流”,借助液压功率流的可控性,使这两股功率流在重新汇合时可无级调节总的输出转速。这种方式将液压传动的无级调速性能好和机械传动的稳态效率高这两方面的优点结合起来,得到一个既有无级变速性能,又有较高效率和较宽高效区的变速装置。

按其结构,这种复合式传动装置可分为两类:第一类为利用行星齿轮差速器分流的外分流式,其中常见的分流传动机构又可分为输入分流式和输出分流式两种基本形式;第二类为利用液压泵或马达转子与外壳间的差速运动分流的内分流式。

日本小松公司开发的这种复合方式的液压传动变速器,已经应用在装载机、推土机等工程机械上。德国Fendt拖拉机生产的采用Vario型无级变速器装备的农用拖拉机,到2003年总销量超过了30000台。

由此可以看出,这种新型的传动装置已日益成为大中功率液力传动和动力换档变速器的有力竞争者。

(3)分时方式

对于作业速度和非作业状态下转移空驶速度相差悬殊的专用车辆,采用传统机械变速器用于高速行驶、附加液压传动装置用于低速作业的方式能很好地满足这两种工况的矛盾要求。机械——液压分时驱动的方式在此类车辆上的应用已很普遍,这一技术也已被应用于飞机除冰车和田间移栽机等需要“爬行速度”的车辆和机具上。

(4)分位方式

把液压马达直接安装在车轮内的“轮边液压驱动装置”是一种辅助液压驱动装置,可以解决工程机械需要提高牵引性能,但又无法采用全轮驱动方式,难以布置传统的机械传动装置的问题。液压传动的无级调速性能使以不同方式传动的驱动轮之间能协调同步,这在某种意义上也可视为一种功率分流传动:动力机的功率被分配到几组驱动轮上,经地面耦合后产生推动车辆运动的牵引力。目前,许多工程机械制造厂商将这一技术用于具有部分自走驱动能力的,诸如自走式平地机和铲运机这样的工程机械上。

3.2液压与电力传动的复合

由于现代技术的发展,电子技术在信号处理的能力和速度方面占有很大的优势,而液压与电力传动在各自功率元件的特性方面各有所长。因此,除了现在已普遍存在的“电子神经+液压肌肉”这种模式外,两者在功率流的复合传输方面也有许多成功的实例,如:由变频或直流调速电机和高效、低脉动的定量液压泵构成的可变流量液压油源,用集成安装的电动泵-液压缸或低速大扭矩液压马达构成的电动液压执行单元,以及混合动力工业车辆的驱动系统等。 < 本文由中国测控

Ⅱ 液压驱动装置由哪些部件组成

液压驱动装置主要由液压站1、机架2、马达驱动总成3、高速端制动器4、驱动轮5、低速端轮边制动器6等组成

Ⅲ 工程机械用液压驱动风扇冷却系统有哪些类型特点

静液压风扇驱动冷却系统现在被广泛应用在工程机械(如轮式装载机,凿岩机、起重机,铰接式自卸车)、公共汽车、铁路牵引车,重型货物运输车辆和其它由柴油机驱动的机械上。
静液压风扇驱动优越于V型带驱动或直接曲轴驱动。因为此系统有如下特点:
1)元件安装空间小、可以被安装在车辆的任意位置。
2)如果使用变量液压泵,风扇转速由散热量决定、与发动机转速无关同时风扇转速还可以被控制。
3)当发动机达到它所要求的工作温度并且保持温度恒定时,能减少发动机磨损,使发动机效率达到最优,并且达到EUR0-3的排放标准。
4)适应从-40℃到100℃的工作温度范围,控制设备可以根据需要自动调节风扇转速。
5)当电控失效时,风扇以最高转速运转进行冷却。
静液压驱动风扇控制系统可以分为机液控制与电液控制两种,机液控制有外啮合齿轮泵(定量)、温度一压力阀、优先阀及可变排量柱塞泵、恒速马达、温度一压力阀两种控制组合形式;而电液控制也有内啮合齿轮泵(定量)、内啮合马达、电子系统、温度传感器及可变排量柱塞泵、恒速马达、电子系统、温度传感器两种控制组合形式。
机液控制是一种简单的使用系统,它仅仅只有一个或两个流体参数被控制。而电液控制允许更快的信号处理和更高的控制性能,复杂系统能够检测多个气液温度和开关信号。下面简要介绍几种液压驱动风扇系统:
1、机液控制外啮合齿轮泵驱动的静压风扇系统
由定量泵驱动的静液压风扇和整体优先阀。优先阀和温度压力阀由驱散发动机热量的大量流动空气的参数控制。多余的液压油可以经过优先阀用于其它的液压驱动装置。此种系统的主要优点在于:散热风扇可以独立装配、可以缩短外啮合齿轮的长度、很好的性能/价格比、风扇转速由外啮合齿轮泵的流量决定。
2、机液控制柱塞泵驱动的静压风扇系统
由变量泵驱动的远程控制调整的静压风扇。温度—压力阀根据被冷却介质的温度控制泵的压力。泵所消耗的功率根据冷却的需要进行自动调整,避免了风扇的功率浪费,从而使冷却的能力与产生的热量相平衡。此种系统的主要优点在于:散热风扇可以独立装配、风扇的转速可以变化、变量泵的驱动力根据风扇的需要而变化、风扇的转速不受发动机转速变化的限制、降低了能源的消耗。
3、电液控制内啮合齿轮泵及马达驱动的静压风扇系统
如果内啮合齿轮泵提供的流量和压力过多,超过了驱动马达的需要,部分液压油则可经过旁通油路或先导压力控制阀流回油箱。压力控制器控制调节风扇的转速和冷却能力。比例压力限制阀和先导阀能自动防止故障,当风扇控制器失效时,风扇以最大的转速运转进行冷却。被测温度控制风扇系统中电子阀的电流的大小。此种系统的主要优点在于:极小的脉动、工作曲线非常圆滑、在油温高时转速损失很小、内齿轮马达可消除风扇很高的轴向力和径向力。
4、由柱塞泵和马达驱动的电液控制静压风扇系统
电子压力调节器控制变量泵驱动风扇,整个系统压力与变量泵的比例压力控制阀的电流成比例,系统压力阀与比例阀的电流成反比。在其控制范围内变量泵保持恒定的系统压力,保证进入系统中的流量恒定。整个系统压力可以通过阀电流的调节进行无级控制。被测温度控制风扇系统中电子阀的电流的大小。当发动机的转速变化时,柱塞泵可以根据风扇及冷却的需要进行自动调节,使风扇转速始终在需要范围内。当风扇控制器失效时,风扇以最大的驱动功率工作。此种系统的主要优点在于:风扇的转速可以变化、散热风扇可以独立装配、一些工作参数可视化、高质量的控制、没有节流损失、自动防故障装置功能、消耗能源低。
总之,静压驱动风扇可选机液控制或电液控制。机液控制一般用在简单的有一个或两个输入口的系统中,而越复杂的有很少的输入口的系统一般用由柱塞泵或外啮合齿轮泵驱动的电液控制系统。只要能根据需要合理的进行选择,就能达到预期的冷却效果。

Ⅳ 液压系统的基本原理

液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。液压系统可分为两类:液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能)
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。
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动力元件
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。

执行元件
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。

控制元件
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀包括溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。

辅助元件
辅助元件包括油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位计、油温计等。

液压油
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

Ⅳ 解释下液压传动的工作原理

1,任何液压设备都必须有泵站;
2,压力及流量调节设备,包扩溢流阀、单向阀、截流阀等;
3,控制阀:电磁的、手动的、液动的;
4,执行机构:包扩油缸和液压马达;
5,原理:由泵站产生压力油,通过溢流阀达到稳定压力,通过滑阀调整油缸伸缩,通过截流阀控制油缸行进速度。

Ⅵ 机械行走驱动装置和液压驱动车 是什么来的

行走驱动装置,有机械驱动式的,也有液压驱动式的,主要区别在于传动方式不一样.是一种但更多的是液压马达传动.机械行走驱动装置大部分是变速箱.观察一下路边的汽车,挖掘机就知道了

Ⅶ 液压系统的工作原理:

液压传动原理:以油液作为工作介质,通过油液内部的压力来传递动力。

1、动力部分-将原内动机的机械能容转换为油液的压力能(势能)。例如:各种液压泵。
2、执行部分-将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能。例如:各种

液压缸、液压马达。

3、控制部分-用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。例如:各种压力控制阀、

流量控制阀。

4、辅助部分-将前面三部分连接在一起,组成一个系统,起贮油、过滤、测量和密封

等作用。例如:软硬管路、接头、油箱、滤油器、蓄能器、密封件和显示仪表等。

Ⅷ 液压驱动方式有什么特点

液压驱动方式有:
1.传动功率大,低速、平稳;2.有过载保护能力;3.传动专布置灵活。
(1)中属央驱动方式.这种驱动方式为液压驱动装置代替传统的机械或液力机械传动装置,保留了车辆原有的驱动桥等,车辆的转向,差速,四轮接地平衡等方式不变。
此驱动方式的优点是结构简单,无级变速能力加强,功率利用程度提高,与传统车辆部件互换性强,适用机械传动或液力传动产品的系列化。缺点是未能从根本上改变车辆的结构布置,车辆的性能和牵引力特性也未有质的改变,是一种介于真正意义上的液压驱动车辆与传统车辆之间的液压-机械车辆。
(2)车轮独立驱动方式。特点如下:a,结构布置灵活,可形成多种新结构及其。b,马达驱动装置为批量供应的多品种元件。c,两侧马达并联组成油路时具有差速器功能,可实现偏转车轮或车价转向。d,两侧马达独立供油时,则形成差速锁功能,可从强制直线行驶兵实现两侧差速转向。e,通过差速器上的停车制动器或行车制动器可有效制动。f,无需驱动桥装置,车辆结构简洁,便于维修和更换元件。g,此种形式的最大问题是由于无边度装置,使车辆要求的大变速范围受到限制。

Ⅸ 双导杆液压驱动的优点有哪些

液压驱动方式有:
1.传动功率大,低速、平稳;2.有过载保护能力;3.传动布置灵活。
(1)中央驱动方式.这种驱动方式为液压驱动装置代替传统的机械或液力机械传动装置,保留了车辆原有的驱动桥等,车辆的转向,差速,四轮接地平衡等方式不变。
此驱动方式的优点是结构简单,无级变速能力加强,功率利用程度提高,与传统车辆部件互换性强,适用机械传动或液力传动产品的系列化。缺点是未能从根本上改变车辆的结构布置,车辆的性能和牵引力特性也未有质的改变,是一种介于真正意义上的液压驱动车辆与传统车辆之间的液压-机械车辆。
(2)车轮独立驱动方式。特点如下:a,结构布置灵活,可形成多种新结构及其。b,马达驱动装置为批量供应的多品种元件。c,两侧马达并联组成油路时具有差速器功能,可实现偏转车轮或车价转向。d,两侧马达独立供油时,则形成差速锁功能,可从强制直线行驶兵实现两侧差速转向。e,通过差速器上的停车制动器或行车制动器可有效制动。f,无需驱动桥装置,车辆结构简洁,便于维修和更换元件。g,此种形式的最大问题是由于无边度装置,使车辆要求的大变速范围受到限制。

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