集装箱自动导引车液压系统设计

自动导引车是指具有磁条。轨道或者激光等 自动导引设备 ，沿规划好的路径行驶 ，以液压或电力驱动为动力，并且装备安全保护以及各种辅助机构的无人驾驶的自动化车辆，通常简称为 AGV(Automated GuidedVehicle)。

集装箱运输是货物运输中-种最先进的现代化运输方式，将 AGV技术运用于集装箱运输系统已成为目前国际上先进的集装箱装卸工艺。

AGV首次用于输送集装箱是在 1993年在阿姆斯特丹的Delta/Sea-Land集装箱码头中进行的。随后l，在两个欧盟资助的项 目(IPSI和 INTEGRATION。即改善港口船只接口”和海洋陆地技术的综合”)将 AGV和集装箱码头结合在-起，研发出使用载货架和 AGV的优化集装箱搬运系统。且在位于美国弗吉尼亚州朴次茅斯市的 APM Terminals公司新的东海岸运输中心实施。现今的集装箱自动导引车能够通过车载传感器向车载控制系统提供车辆状态信息，并根据定位导航系统提供的路径动态确定车辆运行位置，精度-般可达收稿日期：2012-09-25作者简介：邹云飞(198o-)，男，江西赣州人，助理研究员，博士。主要从事液压传动及液压元件润滑与密封研究。

目前荷兰鹿特丹港前期建设的3个自动化码头的满载最大运行速度都是 10km/h左右，本文介绍的集装箱自动导引车的速度及其他参数也达到了同等技术水平。

电力驱动方式的集装箱 自动导引车液压系统主要包括液压转向系统和液压行车制动系统，其分别实现集装箱自动导引车的定位转向和行车制动功能。

1 液压转向系统集装箱 自动导引车的液压转向系统主要由液压动力源、驱动桥转向机构、转向油缸和液压伺服系统构成。驱动桥转向机构主要由转向拉杆、转向节臂、转向主销和转向油缸支座等构成。转向机构为常用的整体梯形机构，前后轮均可转向，允许的最大转向角度为26。，轮距为 1.991m，如图 1所示。

为了满足集装箱自动导引车自动行驶中转向角度的精确控制要求，转向系统采用液压伺服闭环控制，其为典型的阀控转向油缸伺服位移控制系统.主要包括转向油缸、伺服阀、液压动力源、位移传感器等。集装箱自动导引车内的柴电机组供电于液压动力源的电机。

由原地转向最大阻力和转向时间的要求，计算出液压动力源泵的输出压力不小于 13.5MPa和流量不小1 5液压 气动 与密 封/2013年 第 03期、/图 1 转 向机构示葸图于 26L/min，为保证伺服阀的线性度 ，要求伺服阀的额定流量至少为系统流量的 1.5倍，伺服阀的额定流量不小于 39L/min，于是系统选用的伺服阀流量为40L/rain，带宽为 60Hz，位移传感器精度为 l‰ ，整体液压伺服系统控制精度为 2%。为进-步提高系统的动态特性，系统在阀前配有 4L蓄能器，以满足瞬态流量需求。

集装箱液压转向系统原理图如图2所示 ，B1为驱动电机 1；B2为定量液压泵 1；B3为高压过滤器 1；B4为单向阀；B5为伺服阀；B6为转向油缸；B7为位移传感器；B8为蓄能器；B9为溢流阀；B10为回油过滤器；B11为冷却器。

16- - - - - - .I图 2 液压转向系统原理图2 液压行车制动系统集装箱自动导引车的制动系统由行车制动和驻车制动组成。行车制动由液压制动系统实现。而驻车制动则由配有盘式制动器的变频驱动电机的反向制动实现。

行车制动为全轮制动方式，即4个车轮都设有制动器。行车制动器采用钳盘式制动器，制动盘装在车轮的转轴上，随车轮-起转动，制动器安装在驱动桥桥体上，通过电磁比例制动阀控制实现行车制动功能。

液压行车制动系统主要包括液压动力源、双路充液阀、蓄能器和电磁比例制动阀。整车控制系统根据运行状态得出制动力信号，从而提供比例电信号.调节电磁比例制动阀的制动压力。

根据行车制动器制动压力的要求，计算出电磁比例制动阀的制动压力需在 100～200bar内可调，双路充液阀的充液压力为 155～185bar，流量为 l0.2L/rain。

蓄能器保证在车辆无动力的状态下仍能保证多次制动情况下的制动压力。

液压行车制动系统原理图如图 3所示，Bl为驱动电机 2；B2为定量液压泵 2；B3为高压过滤器 2；B4为双路充液阀；B5为蓄能器 ；B6为刹车尾灯开关；B7为电磁比例制动阀；B8为行车制动低压报警开关。

B3B2B1图 3 液压行车制动 系统原理图系统还对蓄能器压力进行检测，当达到所要求制动压力时断开，制动压力不足时 B8常闭，整车不允许行驶，从而保证了车辆的安全性。而B6对制动阀出口制动压力进行检测，当压力高于 5bar时，行车制动灯亮。

-Hydraulics Pneumatics＆ Seals/No.03.2013盾构管片拼装机液压提升系统的建模与仿真郭凯峰，陶建峰，金林山，杨海燕，刘成良(上夯通大学，上海 200240)摘 要 ：拼装机是盾构机的重要组成部分，其液压系统的稳定性直接影响拼装机乃至整个盾构机的正常工作性能。针对实际工作中存在振荡的某拼装机，为了找出振荡的原因，建立盾构管片拼装机液压提升系统物理模型的动态特性方程 ，并对其进行频域分析。利用MATLAB软件绘制了拼装机液压元件在不同参数工况下的 Nyquist响应仿真曲线，通过对系统曲线结果进行对比分析.得到了拼装机的振荡问题的解决方案，并在现场验证了方案的可行性，实现了从全局系统层面进行局部诊断。

关键词：拼装机 ；液压系统；建模；仿真中图分类号 ：TH137.5 文献标 识码 ：A 文章编号 ：1008-0813(2013)03-O017-05The M odeling and Simulation of the Hydraulic Lift Systemfor Shield M achine ErectorGUO K-feng，TA0 皿巩-厂eng，JIN Lin-shan，YANG Hai-yon，LIU Cheng-liang(Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China)Abstract： The erector is an important part of the shield machine. Th e performance of the shield machine is directly afected by thestability of its hydraulic system.In order to find the causes of the vibration in the erector in a certain company， the dynamic equations forthe physical model have been buih for researching the dynamic response of the lifting system of the erector.Th e Nyquist figures of thecomponents of the hydraulic system in erector&re given by the MATLAB software using diferent parameters according to diferentconditions.Solutions to the vibration are drawn by the comparison of the results in Nyquist figures.Th e feasibility of the solutions havebeen verified in the workshop of the factory.Therefore the diagnosis of certain part is realized by the analysis within the whole system。

Key words： erector； hydraulic system； modeling； simulationO 引言随着我国几个重要的大型城市开始了地下隧道的建设，盾构机已经被广泛地应用于城市的市政工程建收稿 日期 ：2012-09-04作者简介：郭凯峰(1987-)，男，湖北荆州人，硕士研究生，从事机电液压控制领域的科学研究。

设当中。管片拼装机液压系统作为整个盾构机的重要组成部分，其液压系统的动态响应特性 日益受到研究者的重视。

浙江大学房猛等人 对盾构推进系统的电液控制系统进行了研究，并在此基础上对其控制策略进行了研究仿真。浙江大学李肇震等人吲对液压系统平衡阀控制活塞的结构形式和主要结构参数对系统动态性能的3 结论在交通运输部水运科学研究院大兴试验基地.集装箱自动导引车液压系统进行了台架性能试验和实车邑试验，如图4和图5。

图 4 台架性能试验 图 5 实车邑试验通过实车邑试验 ，其在空载最高车速 20km/h时，其制动距离为 1.2m；而实测最小转弯半径为 8.8m，此试验数据完全满足集装箱自动导引车转向和行车制动的设计要求。