全液压推土机驱动及控制系统研究

自二十世纪八十年代以来，我国通过引进、消化和吸收，传统的机械式、液力机械式推土机从制造能力、生产规模、技术水平上基本接近或达到国外同类产品的水平，并已初步形成一定的生产研制水平，但对于全液压推土机的研制起步较晚。目前在我国，全液压推土机的市场拥有量较小，研发和生产还处于起步阶段，匹配理论和评价体系、可靠性、控制算法和控制方案等的研究均还处于探索阶段，与世界先进水平比较有较大差距。因此，为全液压推土机的研制提供理论支持具有重要的现实意义。 文章对推土机的国内外研究现状、发展趋势进行了分析和综合，对比分析了液压驱动装置各自特点及电控、液控和电液复合控制的控制方式，给出了适合推土机的驱动装置类型和控制方案，并据此设计出液压传动回路。 理论分析了液压泵、马达和发动机的性能特点，给出了泵与发动机的匹配原理；从系统动力性、经济性出发确定了全液压推土机行驶驱动液压系统的工作匹配压力、额定工况下的工作速度；通过对系统效率分析和速度刚度的分析，确定马达和泵的参数选择及匹配；给出了驱动系统主要参数计算式，完成了推土机典型工况的参数校核。 对全液压推土机进行了运动学和动力学分析，建立了牵引特性方程；确定全液压推土机的额定滑转率为12％～15％比较合适；牵引比均值为1.48KN／T；比功率均值为7.2KW／T，实际取值应等于或大于该均值。 分别建立了变量泵、变量马达的排量调节机构、泵控马达系统、马达-行走环节的传递函数，构造了整个行驶液压驱动系统的动态特性数学模型。利用MATLAB软件，建立了变量泵、变量马达的排量调节机构的仿真模型，并对其动态特性进行了仿真，得到了其流量的脉冲响应，动态特性较好。