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新闻分类:行业资讯 作者:admin 发布于:2017-12-294 文字:【
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摘要:
登高车液压系统的主要功能为无级调速、能量回收与辅助输出, 东莞高埗登高车出租, 东莞高埗登高车, 登高车出租 在系统方案选择上,首先根据无级调速确定节流调速(也称阀控调速)、容积调速和容积节流调速三种液压调速形式。其中,节流调速使用的液压元件为定量泵和流量控制阀,通过调节流量控制阀的流通面积使液压马达流量改变,进而改变其输出;容积调速使用的液压元件为变量泵或变量马达,通过调节变量泵或变量马达的工作面积改变排量,以实现输出转速的无级变化;容积节流调速是采用特定的变量泵和流量控制阀,兼具节流调速和容积调速特点,效率高,低速稳定性好,调节方便,广泛用于机床液压。因此,从正反调速、调速范围、传递功率和效率等角度分析,容积调速能符合运输车辆使用要求,故本文液压调速选用容积调速。为了保证马达有足够高的效率,且换向平稳,则容积调速多采用闭式系统。根据液压元件的不同,容积调速主要有变量泵调速、变量马达调速、双变量调速三种形式。其中,变量泵调速的输出转速与变量泵排量成正比,反向性好,调速过程稳定,输出转矩恒定,与变量泵排量无关,液压马达的输出功率随变量泵排量变化而变化,是液压传动常用的调速形式;变量马达调速输出转矩与变量马达排量成正比,即输出转矩根据排量变化而变化,功率保持恒定,有效转速范围不高,且非连续单调变化,调速过程不稳定,多用于制动工况;双变量调速可以认为是前两种调速的相互妥协,低速时变量马达排量最大,变量泵调速,输出恒定转矩,高速时变量泵排量最大,变量马达调速,输出恒定功率,该系统便于控制且调速范围大,换向平稳,既适用于无级调速也适用于制动能量回收,其调速方法一般为分段调速。根据不同容积调速的功能特点、应用及系统特性研究要求,本文优先采用变量泵与变量马达的双变量调速为液压系统主结构。但从馈能角度出发,系统对制动能量进行转化、回收及再利用,目前结构无法满足要求,故需进一步优化当前液压系统结构,故将变量泵与变量马达更换为双可逆变量泵/马达,同时增加蓄能器及控制阀,完成普通分流传动系统到混合传动系统的过渡。
传动方案确定综上分析,根据功率分流方案、机械结构、液压系统等制定本文功率分流式机液混合传动系统方案(中间机械传动根据实际应用而定)。根据系统设计理念,该系统有两种模式,其一为正向行驶调速模式,此时辅助离合器C1断开,固定轴齿轮单向离合器F1接合,第二行星排单向离合器F2断开,发动机输出轴经离合器与第一行星排行星架相连,在第一行星排输出端分出两条支路,一路由太阳轮与固定齿轮轴相连,通过主减速器连接车辆驱动轴;另一路经齿圈与液压系统相连,液压系统输出端齿轮与固定轴齿轮啮合,连接到固定齿轮轴。此外,还有一种制动馈能模式,辅助离合器C1接合,固定轴齿轮单向离合器F1断开,第二行星排单向离合器F2接合,汇流结构更换为第二行星排。在调速模式中,功率流沿两条支路从第一行星排传递到固定轴齿轮汇流并输出;在馈能过程中,能量从驱动轴经主减速器、第二行星排传递到液压系统,储存到蓄能器中。
系统模式分析及相关参数设计, 系统模式分析根据该传动方案的双模式,通过功率流分析法对应行驶工况及行星排工作情况进行分析,从而确定该传动系统不同工作模式下对应工况及各部件的工作情况。首先是调速模式下正向行驶的五种工况:(1)怠速工况车辆怠速时,主离合器C分离,第一行星排及后续机构不具有任何动作。此时,无功率输入,第一行星排、固定轴齿轮转速为零,齿圈转速为零,则液压元件I空转。(2)起步加速车辆起步时,主离合器C接合,发动机功率输入系统,在第一行星排进行分流,功率经机械、液压两条支路传递到固定轴齿轮,在此汇流后输出,功率路线,此时液压元件I以液压泵模式驱动液压马达模式的液压元件II工作并传递功率。整个过程体现在太阳轮转速、车速不断增加,齿圈转速持续减小,直至为零,进入下一阶段。(3)纯机械瞬时工况持续加速过程中,会达到瞬时工况——纯机械工作点,即第一行星排齿圈零转速,发动机功率输入后,经第一行星排行星架、机械支路、主减速器传递到驱动轴,液压支路不参与传动,功率路线,液压元件I要锁止齿圈工作,故排量应大于零;液压元件II无输出,处于空转状态。(4)双功率流加速I车辆速度达到纯机械工作点后,若仍要加速,则需要液压支路提供动力,达成双功率流加速I,机械支路上的功率流形式不变,传递到固定轴齿轮后,部分功率通过液压支路回流到第一行星排,调节行星排三构件转速分配,此时液压元件II以液压泵模式驱动马达模式的液压元件I工作传递功率。(5)正常减速车辆减速时与起步加速情况类似,功率流走向一致,不作详述,其不同点在于减速过程中,太阳轮转速、车速减小,齿圈转速增大。
此外,除上述工况外的其他三种工况,系统处于馈能模式。
(1)倒车工况, 本研究以机液混合传动为主,在该工况若蓄能器能量足够完成倒车,则主离合器C断开,由液压系统单独驱动。
(2)制动及部分减速工况在蓄能器能量未达到上限时,车辆制动和减速均可以进行馈能为其提供能量,其中减速工况较为特殊,存在补充条件,路况条件良好,单纯降低车速,而制动工况只要满足首要条件即可进行,但二者运行过程相似,故以制动为例进行分析,检测到制动加速度,系统模式切换到制动馈能模式。制动时主离合器C断开,制动器进行制动,馈能结构辅助制动,功率流从驱动轴经主减速器回传,驱动液压元件II工作。此时,液压元件II以液压泵模式将机械能转化成液压能并储存到高压蓄能器中,同时提供负载转矩进行制动,功率路线。
(3)大功率大转矩输出该工况与液压系统的特点匹配,低速时机械支路输出变化转矩,液压元件II以变量马达模式提供恒定转矩,两转矩在第二行星排汇集并输出,有效提高动力性能,尤其在爬坡等工况,应用较频繁;而高速时液压元件II以泵模式调节系统输出恒定功率,提高整体输出功率,功率路线如图2.10(b)。由于液压支路提供功率加速,故此工况可认为是双功率流20加速II,加速方式与双功率流加速I不同。
系统参数化设计, 结构参数汇总由功率分流式机液混合传动系统的设计方案可知,该系统元件较多且存在重复元件,为方便后续章节各种数学分析,需要对各元件的相关参数进行符号化并汇总。其符号命名规则为标准符号加英文缩写下标,机械参数、液压参数、整体结构参数等汇总。第一、第二行星排太阳轮转速ωS1、ωS2rad/s第一、第二行星排太阳轮转矩MS1、MS2N·m第一、第二行星排行星架转速ωC1、ωC2rad/s第一、第二行星排行星架转矩MC1、MC2N·m第一、第二行星排齿圈转速ωR1、ωR2rad/s第一、第二行星排齿圈转矩MR1、MR2N·m固定轴齿轮转速ωgrad/s固定轴齿轮转矩MgN·m21, 液压元件I、II的最大排量V1max、V2maxml/rev液压元件I、II的输出转速ω1、ω2rad/s液压元件I、II的输出转矩M1、M2N·m液压元件I、II排量调节行程x1max、x2maxm液压系统的最大系统压力PhmaxMPa, 第一、第二行星排的结构传动比i1、i2-液压元件I到第一行星排齿圈的传动比i3i3=|ω1/ωR|固定轴齿轮到液压元件II的传动比i4i4=|ωg/ω2|第二行星排齿圈到液压元件II的传动比i5i5=|ωR2/ω2|主减速器的传动比为ibibib=|ωg/ωw|。由于传动比单位均为1,故表2.3单位一栏改为对应公式。此外,除了传动系统自身参数外,还需要对行驶相关参数进行符号化汇总。 纯机械车速、最高车速及倒车速度vmech、vmax、vrevkm/h车轮转速ωwrad/s发动机输出转速及最大转速ωeng、ωeng.maxrad/s发动机输出转矩及最大转矩Meng、Meng.maxN·m具体数值参照某试验车型的相关报告。(表中总质量不含发动机到主减速器之间的传动系统的质量,与本文仿真所用总质量不同,仿真所用车辆总质量是额外加上传动系统的估计值,
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