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行驶液压同步对比研究

随着系统压力的升高而增大,系统的功率损失也随之增加,使得液压系统效率降低。行驶液压系统二级同步调节机构上的功率损失相对于液压油流经同步分流阀时的功率损失可以忽略不计,则行驶液压系统效率大致一样。工作档中行驶液压系统同步分流阀处于精细分流状态,且其为四路同步,所以在液压系统压力相等的情况下,其系统的功率损失是四个行驶液压系统中最大的。而行驶液压系统没有同步阀或节流阀,所以其功率损失最小。

 

对行驶液压系统同步性能的主要影响因素为流量和两侧负载压力差,随着液压系统流量的减小或者两侧负载压力的增大,行驶液压系统的同步性能逐渐变差。

 

对于行驶液压系统1和行驶液压系统2同步性能的对比可从最新推出的铣刨机和稳定土拌和机国家标准中关于其履带式机器直线行驶性要求计算出两者的差异。铣刨机最新国家标准中规定:对于具有独立四驱的履带式铣刨机,若行驶驱动系统中装有分流阀,则在工作速度档位上的直线行驶跑偏量应不大于直线测量距离的2%;稳定土拌和机最新国家标准中要求:履带式稳定土拌和机的行驶跑偏量不超过直线测量距离的1°%。两者差异的一部分来自于工作性质的差异,但更多的还是行驶液压系统的不同所导致的差异,由此可以看出行驶液压系统2的同步精度高于行驶液压系统1。

 

相比于行驶液压系统1和2这种通过同步分流阀实现系统的开环同步,行驶液压系统3和4均采用闭环同步调节的方式。行驶液压系统3通过检测两侧马达转速差,通过这种差值信号控制二级同步调节机构的阀芯移动位移以及开口大小,为经过同步阀初步调节后转速较慢的那一侧补油,以实现系统的高精度同步。液压行驶4本身由于采用左右侧液压泵独立供油的方式已经具备很高的同步精度,再加之其也检测各马达转速,为车轮转速慢的那一侧供油以使系统更高精度的同步。不过这种高精度的液压泵调节同步仅出现在各车轮转速差异较大时,一般也是通过液压系统本身的独立供油实现各车轮转速同步。当然液压行驶3的同步精度亦可以保持很高的同步精度,不过这样会引起二级同步调节机构的频繁调节,液压系统会一直处于小波动状态,不利于系统的稳定运行。

 

行驶液压系统2和3的唯一区别就是新添加的三位三通电磁比例换向阀,但这对行驶液压系统主要元器件总成本不会带来很大影响,于是认为液压行驶2和3主要元器件成本相同。液压行驶4相对于行驶液压系统1、2和3,其液压元器件更多,自然带来成本上的升高。行驶液压系统采用单泵四马达,各行驶液压系统由于是应用于同一种机器中,所以液压马达型号一样,差别就在于液压泵的排量,此行驶液压系统的液压泵排量应为行驶液压系统2和3的一倍左右,单从液压泵的单价上说,行驶液压系统1泵的价格应低于行驶液压系统2和3,单由于其采用的必是大排量液压泵,其市场占有率相对于行驶液压系统2和3的中型排量的液压泵较小,此大流量南方水泵性价比的降低。所以若是以公司批量采购的方式购进这两种液压泵,则两者的成本差异相差不大。

 

通过对这四种行驶液压系统从功率损失、同步精度以及成本方面的定性对比分析,可以清楚地看出各行驶液压系统在各方面存在的差异,下面将以表格的方式呈现其各方面的差异对比,如下表1所示。

表1:行驶液压系统对比

  行驶液压系统1 行驶液压系统2 行驶液压系统3 行驶液压系统4
功率损失 一般 一般
同步精度 一般 一般 较高
控制方式 开环 开环 闭环 闭环
成本 一般 一般 一般

由以上的对比分析以及表1可知,行驶液压系统3即采用基于两级流量同步调节的两泵四马达行驶液压系统较其他三种行驶液压系统综合表现更好。