高速輪式推土機油氣懸架系統設計
發布時間：2013-06-15
來源：中國自動化網
類型：
專業論文
人瀏覽
關鍵字：
高速輪式推土機
導讀：
輪式推土機當行駛速度超過40km/h尤其在達到60km/h以上時，乘坐舒適性將會大大降低，同時年輛上的儀器設備也會因振動而過早失效，必須采用懸架系統，提高年輛平順性(乘坐舒適性)和操縱穩定性。油氣懸架具有非線性剛...
輪式推土機當行駛速度超過40km/h尤其在達到60km/h以上時，乘坐舒適性將會大大降低，同時年輛上的儀器設備也會因振動而過早失效，必須采用懸架系統，提高年輛平順性(乘坐舒適性)和操縱穩定性。油氣懸架具有非線性剛度、非線性阻尼、單位儲能比大、剛性閉鎖等特點，屬于被動懸架，但又具有主動懸架的結構型式，具有主動懸架才能實現的部分功能和性能。通過對比分析，各類懸掛裝置中目前只有油氣懸掛裝置能最好地滿足使用要求，因此在高速推土機上應采用油氣懸架技術。
在設計油氣懸架系統時，目前國內缺乏適用性較強的理論依據，另外由于油氣懸架系統性能試驗需要大量投資，故具體性能參數還未經實踐的檢驗，試驗研究、動態分析、參數優化都還沒有開展，因此油氣懸架技術成為解決高速行駛問題的核心關鍵技術。
1、油氣懸架系統分類
油氣懸架是以油液傳遞壓力、氣體作為彈性介質的一種懸架系統，其中油液除傳遞壓力外，還具有調節車體高度、車體減振、懸架剛度閉鎖、輔助密封氣體、潤滑零件及調節氣室容積等多種功能，而起緩沖吸收振動沖擊能量的則是作為彈性介質的高壓氣體。
油氣懸架根據結構形式分為獨立式油氣懸架系統和連通式由氣懸架系統(見圖1)。
1.1獨立式油氣懸架原理
獨立式油氣懸架系統指同一車橋上左右兩側的懸架缸之間互不連通，不同橋上的懸架缸之間也互不連通，即各個油氣懸架相互獨立、互不影響。獨立式油氣懸架可以實現車身高度的上下調整，在路面較差、坡度較大時，伸長懸架液壓缸，使車身高度提高，增大接近角和離去角，年輛涉水時也需要提高車架懸架高度。在平坦的路面上行駛時，可以縮短懸架液壓缸，降低整車重心，便于高速行駛。車身高度的降低，對于車輛通過有高度限制的橋涵、隧道是極為有利的。當車輛在橫向傾斜的路面上行駛時，還可以控制一側液壓缸伸長，另一側液壓缸縮短，從而使整車仍保持水平。獨立式油氣懸架主要應用在重型自卸車輛中。
1.2連通式油氣懸架原理
連通式油氣懸架系統指同一車橋上左右兩側的懸架缸之間相互連通，不同年橋上的懸架缸之間也相互連通。連通式油氣懸架不僅具有獨立式油氣懸架的優點，而且當年輛在高低不平的路面上行駛時，可以控制全部液壓缸組連通，其懸架依路面高低而伸長或縮短，載荷在各車輪上均勻分布，整年仍保持水平狀態。連通式油氣懸架是近期發展起來的新型油氣懸架形式，主要應用在多軸車輛上。
2、高速推土機油氣懸架系統的結構及工作原理
高速輪式推土機油氣懸架系統屬于獨立式油氣懸架系統，它主要由彈性元件、減振裝置、懸掛桿系、控制電路組成(見圖2)。
其工作原理：當車橋由于路面不平向上運動時，載荷就會壓縮懸架油缸活塞桿，懸掛油缸內的油一部分做迫壓入蓄能器，蓄能器氣室內的氮氣同時被壓縮，體積減小，壓力相應升高，當壓力達到足以克服外載荷時，懸架油缸不再壓縮，這樣就將一部分沖擊能量吸收到蓄能器中；當車橋向下運動時，懸架油缸活塞桿將會伸出，懸架油缸內由的壓力降低，蓄能器中的一部分油進入懸架油缸，蓄能器內皮囊中的氮氣體積增大，壓力相應降低，當壓力與外載荷平衡時，懸架油缸不再伸長，這樣蓄能器中一部分能量將釋放。在車輛行駛過程中，裝有油氣懸架減振機構的2個后驅動輪隨路面高低作上下運動，后車架基本保持水平位置，同時減少了地面對后車架的沖擊，從而保證高速行駛的平穩性，提高司機駕駛的舒適性。
3、油氣懸架系統的設計
3.1 閉鎖功能的實現
高速推土機主要有行駛和作業兩種工況，行駛時要求系統減振性能好，這時油氣懸架系統起作用；而作業時，如果懸架系統起作用，將會影響推土機的牽引力，同時推土鏟受力的變化將使懸架高度發生變化，從而使推土鏟與地面的高度不斷改變，勢必造成作業面高低不平。因此推土機作業時需要使油氣懸架系統閉鎖。
油氣懸架系統的閉鎖是通過3個電磁換向閥實現的如圖3所示，懸掛起作用時，電磁鐵斷電，電磁閥處于中位，接通油缸與蓄能器的油路，左右油缸斷開；閉鎖時，電磁鐵通電，電磁閥換向，切斷油缸與蓄能器的油路。
輪式推土機的后驅動橋都采用擺動橋，因此懸掛閉鎖時，不僅切斷了油缸與蓄能器的油路，同時也使左右油缸內的油相通，懸架可以隨橋的擺動而擺動。
3.2充放油功能的實現
懸架系統安裝完成后，懸掛油缸內并沒有液壓油，或油量很少。為保證懸架系統正常工作，必須向懸掛系統內充油；在對懸架系統進行維修時，也要將系統內的高壓油放出，才能進行懸掛油缸及管路的拆查工作，因此懸架系統也要求有放油功能。
充油時，通過操縱球閥(圖3)，使工作裝置液壓系統的油進入油氣懸架系統，此時左右懸架油缸及管路內同時充油。放油時，通過操縱球閥，使油氣懸架系統內的油流回工作裝置液壓系統，此時左右懸架油缸及管路內同時放油。左右懸掛油缸及管路同時充放油功能，也是通過電磁換向閥的通斷實現的。
版權聲明：版權歸中國自動化網所有，轉載請注明出處！