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侧面叉车液压系统测试研究

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  • 发布时间:2017-10-21
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随着侧面叉车在狭姓间和狭窄通道应用领域的拓展,普通叉车已经不能满足特殊环境、特殊领域、特殊物资的装卸搬运需求。

侧面叉车(如图1)以蓄电池为能源,采用静压传动,经手动比例多路阀手柄控制实现门架前后伸缩、货叉上升下降、叉架左右移动等动作;通过方向盘操纵全液压转向器控制液流方向,实现双向驾驶和万向行使。侧面叉车液压系统采用静压驱动前沿成果负载敏感泵控变量技术、动态信号负荷传感优先转向分流技术和多执行机构动作的压力补偿技术等多负荷传感技术。

在多负荷传感系统研发过程中,虽有成熟技术借鉴,但由于系统的复杂性、新颖性和特殊领域应用的诸多限制,并无详实的试验数据支持,因此必须对多负荷传感系统的各参数进行不断地测试和调试,实现理论研究与试验验证紧密结合,掌握可调试参数对系· 6 ·统性能的影响,并为后续叉车液压系统的故障诊断提供有效的数据依据。

图 1 侧面叉车2 测试系统组成以及多负荷传感系统的测试点布置2.1 测试系统配置如图 2所示,测试系统主要包括多通道液压系统检测仪、待测参数(压力、流量、温度、电流、电压、速度)传感器和数据采集分析软件,usB数据采集卡,信号调理拈和便携PC机。

叉车技术 囡 日电流 温度传感器 传感器-t ] l流j鼻-lJ l I l I L I t勰 袈塞蓓 勰 压力传感器誓 吧皿1譬瓣丽数据采集仪。 分析处理软件2.2 多负荷传感系统结构以及多参数测试点布置如图3所示,利用负荷传感技术,通过优先阀、集成阀将驱动系统、转向系统和工作装置进行串并联集成,为实现能量流和动态特性的-致性测试,在线测试项目不仅包括液压系统的流量、压力和温度,还包括原动力电机的电流、电压、转速等。

1.泵出口压力 2.优先阀出口压力 3.主驾驶马达 A口 4.主驾驶马达 B口 5.副驾驶马达 A口6.副驾驶马达B口 7.转向器入口 8.转向器出IZl 9.流量计 1 10.流量计2图 3 多负荷传感系统结构及测试点布置3 敏感阀设定压差△ 的动态特性 (2)随着 设定值的增加,系统的流试验研究敏感阀设定压差值 盯对多 量在增加,管路沿程损耗也再逐渐的增加;由负荷传感系统的能耗和稳定性均产生显著影 于压差值和管路沿程损耗增加,泵出口的压响,以多路集成阀最大阀El开度x眦作为阶 力也在增加;因此从节能的角度考虑,较低的跃激励信号,研究泵出口流量(A1)压力 r有利于提高系统的效率。

(A2)、LS口压力(a3)和马达人口压力(A7),在不同敏感阀设定压差值 的情况下 ,系统的瞬态响应特性和稳态响应特性,采集的数据如图4所示。

由图4和表 1分析,可得出如下结论:(1)当△I)s 0.8MPa,系统压力、流量有明显的周期性的波动;当△Ps盯0.9 MPa,系统仍存在压力脉动的现象,幅值较0.8MPa明显的降低;随着 △f 设定值的增加,系统没有脉动的现象;因此从稳定性考虑,△ 翻 不能设定的太低,否则系统将趋于不稳定状态,如该系统 Ap 0.9MPa便是-个临界值。

(3)随着 △P哪设定值的增加,系统阶跃响应的速度在增加;但从驾驶员主观感觉”,当操纵加速踏板时(改变阀口开度 x呲 ),系统均能做出及时的响应,不存在明显的滞后。

(4)不同的△ 研压力设定值,LS反馈管路均能对负载做出及时响应。

(5)当以x ;作为阶跃输入时,阀口开度突然到最大,系统要克服叉车的静摩擦,压力最大过调量均达到了系统安全压力设定值。

4单双马达模式转换动态特性试验研究针对侧面叉车窄长的特殊结构,解决系统压力和传动效率之间的矛盾,实现叉车纵· 1 ·叉车技术 囡 霸24l2025l203O252OI5lO505 lO l5 2O 25a)泵出口压力设定值为 0.8加)a的工况2O 25 30 35 40b)泵出口压力设定值为 O.9胁 的工况2O 25 3O 35c)泵出口压力设定值为 0.9加Pa的工况图4 不同设定值 Ⅱ的测试结果对比向、横向行走的要求,提出单双马达切换模式的驱动方案。图5为单马达驱动自由轮驱动模式与双马达驱动模式满载工况测试情况对比,表 2为空载和满载测试数据对比情况。

由图 5和表 2分析可知:(1)双马达驱动时,系统的稳定性较单马达驱动好;(2)同-工况下,单马达驱动模式的传动效率较双马达驱动模式的效率高出 10%以上:(3)在单马达驱动模式,自由轮马达 A口的压力仅为 0.03 MPa,说明马达处于真空”循环状态。

5 结束语通过对侧面叉车多负荷传感系统的测· 8 ·表 1 不同 △P 的数据对比敏感阀设定压差值0.8 0.9 1.5△pSEr(MPa)泵出口流量 Urnin 不稳定 24.29 24.29稳 定 泵出口压力 胁 不稳定 7.33 7.33响 Is口压力 不稳定 6.08 6.08 应马达人口压力 MPa 不稳定 5.78 5.78泵出口 0.66 1.145 O.66上升时间Is 口 0.66 1.145 0.66tr(S)马达人口 0.66 1.145 0.66泵出口 4.53 波动 4.535%调整时s口 4.53 波动 4.53 瞬 间ts(S)态 马达入口 4.53 波动 4.53响 泵出口 0.83 1.58 0盘3应 峰值时间Ls口 O,83 1.58 O.83ts(s)马达人口 O.83 1.58 0.83泵出口 23.83 22.14 23.83最大过调量Ls口 23.83 21.66 23.83MP(MPa)马达人口 23.83 21.66 23.83试 ,得出如下结论:(1)通过多参数测试,实现整个动力传动链(蓄电池 -电机 -液压系统 -车轮转速)能量流和动态特性的-致性测试。

(2)通过对不同 △P 设定值的试验数据分析可知:较低的 △ 盯有利于提高系统的效率,但低于 0.9MPa时,系统趋于不稳定;虽然提高 盯可以提高系统的响应速度,但针对本系统,从驾驶员 主观感觉”,不同 的△P蝴设定值,系统均能做出及时的响应。因此△ 盯设定值主要考虑对系统稳定性的影响。

(3)通过单双马达驱动模式转换试验特性研究可知:同-工况下单马达- 自由轮驱动模式较双马达并联驱动模式传动效率提高了 10%以上,但要求马达必须具有真杀自由轮工作特性,同时在单双马达驱动模式转叉车技术 园 换时存在压力冲击。

35蔷3I 砖33.5藿12奋lo墨:襄I州D 5 l0 l5 20 2s 30 35(a)采样时间O 5 lO l5 O 25 3O 3j(b)采样时间(C)采样时间图 5表 2 单马达驱动和双马达驱动不同工况测试数据对比空 载 满 载 工 况单驱 双驱 单驱 双驱电压(V) 69.9 72 68.2 73.2电流(A) 109 61 120 76流量(I,/min) 35 35.4 33.8 33 变量泵压力(MlCa) 9 4.8 l1.5 6.3主动轮 A口 7.2 3.3 9 5马达 MPa) B口 0.6 0.43 O.7 0.5自由轮 A口 0.03 3.2 0.04 4.5马达 MPa) B口 0.7 0.75 O.7 O.8车速(kin/h) 5.85 2.61 5.73 2.43效 率 45% 35% 67% 47%

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