闭式液压行走系统如何解决防滑转
1.单马达驱动
对于单泵单马达驱动的4驱/2驱系统,马达通过机械变速箱、分动箱、万向轴、驱动桥(含机械差速器、减速器)进行驱动,通过机械差速器实现拐弯、防滑转功能。相当于用泵马达取代液力传动中的液力变矩器/机械传动中的离合器+机械变速箱。
优点:泵马达做成整体式的液压无级变速器,可以和液力变矩器互换。泵马达也可以分置,增加布局灵活性。发挥了液压无级变速、高变距比(高达10:1)和高变速比(高达10:1)、自带制动、操作舒适优点。
缺点:没有充分发挥液压的布局灵活性。驱动转速、驱动扭矩高效率区有限。
2.多马达驱动
问题分析:
当闭式行走系统采用多马达驱动车辆时,马达之间通常都是并联连接,直线行走和转弯时随机分配流量,回路简单、可靠,此种方式适合路面情况较好,驱动轮较少(比如2个)的时候。但是当其中一个马达因路况等原因附着力小时,系统流量流向受力小的马达,尤其是马达悬空时,系统流量会尽可能多的流向悬空马达,使其高速空载旋转而损坏。受力小的马达/悬空马达因附着力小无法驱动车辆,受力大的马达因流量小或者没有流量,也无法驱动车辆。出现打滑现象。
那么闭式行走多马达驱动系统如何解决打滑问题呢?
1)对于单泵双马达四驱系统,前后驱动桥分别带差速器,驱动车轮,通过差速器实现拐弯、防滑转功能。
2)对于双泵双马达四驱系统,正常行驶时,电液阀断电,马达并联。通过在驱动轮上分别设置转速传感器,并经电子设备结合实时的转向状态进行对比分析,检测滑转信息,对系统进行自动控制,通过电液阀通电,使得每一个泵单独控制一个马达/驱动桥。防止滑转。
缺点:电液阀形成压力损失,双泵系统成本高。
3)在分支油路上设置分流阀,分流阀出口处并联换向阀。正常行驶时电液阀断电,分流阀不起作用,系统相当于并联。当通过转速传感器检测到滑转时,电液阀通电,分流阀起作用,实现防滑转。
缺点:管路连接复杂,管路和阀压力损失比较大,在分流阀下游需要设置防止气蚀的补油系统。
还可以在分支油路上设置分流阀,分流阀出口处配置合适的节流孔,这种装置不需要转速传感器检测,通过节流孔能够自动实现防滑转功能。节流孔要合适,太大无法防止滑转,太小无法很好地实现转弯和产生气蚀。
缺点:管路连接复杂,管路和阀压力损失比较大。
4)正常状态比例节流阀断电,节流口处于开口最大位置。在当通过传感器检测到滑转时,自动控制比例节流阀减小开口,防止滑转。
缺点:需要用到比例节流阀。
优点:正常工作时没有节流损失,管路损失、阀压降也比较小。
5)在车轮马达/轮边马达+减速器的配置方案中,车轮上安装转速传感器,识别出滑转率过大的马达,自动控制减小相应马达排量, 甚至是减小到0排量或者自由轮状态,防止相应马达滑转,其他马达正常工作。
缺点:需要用到变量马达或者在行进间能实现自由轮状态。
优点:没有节流损失、没有阀压降、管路损失也比较小。
6)通过悬挂油缸(行程达到数百毫米)的方案,适应路面的不平和坡度,实现载荷均衡。尤其适合对均衡配载要求比较高的多轮驱动的平板运输车。
7)采用马达串联油路(多用于前后轮串联驱动,例如滑移转向装载机,沟槽压路机等),当某个车轮悬空丧失牵引力时,此马达不会超速运行,同时其它马达正常工作。
8)其它解决方案。