浅析simhydraulic的全向侧面叉车行走机构液压仿真及改进

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于SimHydraulic的全向侧面叉车行走机构液压仿真及改进穆希辉，来升，杜峰坡，马振书(军械工程学院军械技术研究所)关键词：负荷传感；液压仿真；行走机构全向侧面叉车采用单一负载传感变量泵的全液压开式传动控制系统，满足行走、转向及工作装置对流量和压力的需求，解决电气防爆、负荷传感、全向驾驶和无级变速等技术难题，实现易燃易爆长体物厂资在特殊环境(如狭窄弯曲场地)下的装卸搬运及拆垛功能，但其传动效率较低，因此本文采用Mat—母]j旺L／／换向阀lab／Simulink对其行走机构的液压系统进行仿真，直观地分析系统

2、动态特性和相关的影响因素，为该系PI’；l统的改进提供依据和方法。Is：I流量补偿阀厂F五I．Ls口调整弹簧1负荷传感行走回路lIB1．1回路的基本结构PC口调整弹簧全向侧面叉车行走机构采用四轮式结构，其中；{压力补偿阀同侧两轮由双级变量马达驱动，具有纵向、横向和高L．变量活塞低速行驶功能，其回路如图1所示。缓冲阀限制马达支路的最高工作压力，避免因液压冲击造成元器件的损坏；补油阀避免因下坡车速过快造成供油不足图1行走回路产生吸空现象；换向阀在中位机能时，马达的进出油量未来得及进行调整，流量补偿阀右腔总作用力大口是相连的，用以保证系统不工作时马达能转

3、动，避于泵出口压力，流量补偿阀右位工作，阀芯左移，经免产生憋压而造成马达的损坏。过快速动态振荡后，阀芯最后停留在平衡位置，流量1．2负荷传感工作原理补偿阀工作于中位，泵出口的压力等于负载压力和尽管负荷传感阀有多种结构形式，但其原理是LS口调整弹簧弹力之和，因此泵出口的压力随负载相同的，均属于等差减压阀。图1所示流量补偿阀也的增加而增加；压力补偿阀限制泵的最高压力；当泵是一个等差减压阀，其低压端接负载压力，高压端接出口压力增大到与PC口调整弹簧压力相等时，压泵出口压力，Is口弹簧调定的压力值等于沿程压力补偿阀左位工作，在切断变量活塞油腔与流量补力损失

4、。工作时通过对比两端的压差来适时调整泵偿阀通道的同时，泵出口的高压油进入变量活塞，使的流量和压力，具有流量自适应、压力自适应和无溢泵的排量减小，此时泵出口的流量仅维持系统内泄流损失等特点。例如，当负载增加时，换向阀出口流漏，体现了高压小流量的优点。作者简介：穆希辉(1963一)，男，博士生导师，研究方向：机器人行走机构与遥控技术，特种车辆驱动与机构设计。一36—学兔兔www.xuetutu.com2负荷传感液压系统仿真2．1子系统模型的建立2．1．1三位四通换向阀子系统由于SimHydraulic工具包中的换向阀没有A、B口相通的中位机能，因此采用

5、8个可变节流阀和1个三位执行器来仿真，其结构如图2所示。将不同初始开口和阀口方向的可变节流阀进行组合来实现所需的中位机能；三位执行器通过调节可变节流阀的开口实现换向控制和流量控制。图2三位四通闷子系统2．1．2负荷传感子系统负荷传感子系统主要调节泵的流量和限制系统的最高压力，其结构如图3所示。其中的双动式阀门执行器，用来仿真流量补偿阀，其输出的信号正比于泵出口和负载的压差；单动式阀门执行器1用于仿真压力补偿器；单动式阀门执行器2用于控制泵的图4行走回路仿真模型流量。机，可认为是恒速的。减压阀1：定差减压阀，仿真马达回油背压(0．5MPa)。动式液】

6、执行器减压阀2：定差减压阀，限制马达回路的最高工一I作压力(16MPa)。L山减压阀3：定差减压阀，用于仿真泵出口到负载单动式液压之间的压差(1．8MPa)。阀f执行器：⋯飙负载：理想转矩源，仿真轮胎在不同路况下的阻力矩。2．3仿真结果图3负荷传感子系统系统流量：由图5可知为58L／min。2．2系统模型的建立水平路面满载工况：由图6可知，马达大排量时按照系统原理图，从SimHydraulic工具包中选转速为35r／min；泵出口压力为4MPa；马达压差为取相应的仿真模块和子系统，并进行参数设置，最终1．7MPa；低排量转速为69r／min；泵出口

7、压力为6．5所得模型如图4所示，各模块的功能如下：MPa；马达压差为3．7MPa。转速：仿真电机转速，因为采用直流并励牵引电最大爬坡度满载工况(低速大排量)：由图7可一37—学兔兔www.xuetutu.com昌况下将会更低；墨2．3)同工况下，高速(低排量)比低速(高排量)的1．工作效率高；．4)行走支路的工作压力变化范围大，且常用工况下，工作压力较低。3系统测试‘富、、3．1测试方法e＼鼬1依据液压系统原理图，将多通道液压系统检测仪5个压力传感器分别接入负载传感变量泵出口、手动比例多路阀入口、手动比例多路阀回油口、马达回路的A、B油口，并在各种

8、工况下对液压系统进行图5流量自适应特性动态测试，试验情况如图8、图9所示。3．2测试结果’富E＼、＼＼＼艘卜。卜。l·1．