升降车流量匹配转向系统特性分析     潮阳升降车出租, 潮阳升降车租赁, 升降车租赁   升降车工作过程中转向动作频次高，国产升降车普遍使用的定量泵转向系统自身存在较大的能耗，因此降低转向过程能耗成为重点研究方向。国内学者对负荷传感转向系统进行了相关研究，将负荷敏感变量柱塞泵用于转向系统，使泵的排量可随转向负载变化进行自动调节，测试结果表明，改进后系统的能耗和油温都显著下降。对采用变转速闭式泵控缸原理的转向系统作了仿真分析，结果表明，该系统可完全消除节流损失。将变排量线控闭式回路用于升降车转向系统。研究表明，变排量泵控闭式转向系统较负荷传感系统降低燃油消耗达14．5%。  针对闭式回路中变量泵的控制难度大，系统复杂等问题，提出开式电液流量匹配与现有阀控负荷传感并联的冗余转向回路原理。为降低转向控制电机装机功率，回路中设置蓄能器提升泵的动力。

      负荷传感液压转向系统:  左侧所示为小型升降车负荷传感转向系统原理图。转向系统与工作装置系统共用一个定量液压泵。升降车转向时，由于系统中定量泵排量受工作特性限制往往选取较大，其输出流量远大于转向液压缸所需流量，而多余流量溢流回油箱，产生较大的溢流损失。此外，当只有行走动作时，泵输出流量全部卸荷，产生中位卸荷损失。1．负荷传感全液压转向器   2．优先阀3．转向器4．负载补偿阀5．转向液压缸6．动臂液压缸7．摇臂液压缸8．多路阀9．液压油箱.  电液流量匹配转向系统用伺服电机单独驱动单向定量泵，使泵输出流量与负载相匹配的开式流量匹配方式可有效降低能耗。通过驱动器的控制，使电机在所转圈数与方向盘转角成比例关系:当方向盘快速转动时，伺服电机转速提高;方向盘停止转动，电机也停止转动。为降低电机装机功率，增设液压蓄能器，其压力油引到转向泵的吸油口，进而提高转向泵的进口压力来提升其功率。通过电磁阀将该控制系统与现有系统并联，当转向电机出现故障，系统自动切换到原系统继续运行，提高了转向安全性。

      3联合仿真分析,  由于电液流量匹配转向方式除泵控部分以外，其他部分与现有系统相同，因此，先建立负荷传感转向系统的仿真模型，将仿真结果与试验结果比对，从而验证仿真模型的准确性。升降车整机动力学模型与转向系统液压模型可通过液压缸相耦合，从而建立了负荷传感转向系统联合仿真模型。 首先使用Pro/E软件建立了整机三维模型，将其导入SimulationX软件中进而建立了升降车的动力学模型。其中动力学模型主要包括前后车架、铰接机构、差速器模型、轮胎模型、质量块、前桥、后桥等模块。使用该仿真软件同时建立了转向系统液压模型，其主要包括定量泵、转向器模型、动作信号输出模块、各溢流阀及转向液压缸。对转向系统负载进行加载时，取仿真能力较高的轮胎模型是最常用的加载方式。SimulationX软件中内置的tire-planeContact模块提供了四种轮胎模型，其中pacejka模型是由三角函数组合形式表达的经验轮胎模型，该模型在汽车动力学领域被广泛采用。因此选定Pacejka模型，在该模型中对其刚度、轮胎及轮辋尺寸参数、滚动阻力系数、前后轮胎载荷等参数进行修正，而其他参数设置为默认值。由于原地转向轮胎所受阻力矩远大于行驶转向，因此仿真及试验研究中对原地转向过程中转向系统各腔室压力及左侧转向液压缸位移进行对比分析。 

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     方向盘转动速度会对转向系统各腔压力及泵消耗能量造成不同影响，因此分别以高低两种转向速度控制升降车原地空载向右转到极限位置后再将其回正进行仿真研究。 分别为低、高转动速率工况下，负荷传感转向系统各腔压力及活塞位移仿真结果。结果表明:相对慢速转动方向盘，快速转动过程中，泵出口压力显著增大。此外，随着转向角度的增加，系统中各腔室压力值呈增大趋势，各图中压力峰值是由于前车架接近机械限位而产生压力冲击造成的。 1．左侧转向液压缸位移2．液压泵出口压力3．右侧转向液压缸无杆腔压力4．左侧转向液压缸无杆腔压力图4负荷传感转向过程仿真结果4试验测试为验证上述建立的负荷传感仿真模型的准确性，对转向系统进行试验测试。通过比对二者曲线结果，进而对其模型进行参数修正。在不影响原车结构及性能前提下，对左侧转向液压缸加装拉线式位移传感器。将压力传感器连接在泵出口及2个转向液压缸无杆腔油管上。将位移及压力输出信号经PCB接线板转换为电压信号输入数据采集仪。试验前对所要采集的信号进行标定，最后接通电源，对试验仪器进行调试。试验中各传感器的安装及数据采集仪等设备照片。1．位移传感器2．左侧液压缸3．压力传感器4．PCB接线板5．PC机6．数据采集分析仪图5升降车转向试验仪器，为负荷传感原理转向过程试验结果。随着转向速度提高，系统各腔压力值大小及其波动幅值变大。当前车架达到机械限位时，液压缸高压腔压力值很短时间内达到溢流值，产生较大的溢流损失。以低速空载工况为例，转向初始阶段，仿真曲线中泵出口压力基本维持在2.5MPa，与试验值相似。另外，仿真曲线中各压力变化趋势与试验曲线基本相似。二者差别较大的部分在于各腔压力值的波动情况。这是由于试验过程中对方向盘输入的位移信号不连续，出现阶跃输入。同样，通过对仿真曲线与试验曲线进行比对，可看出仿真曲线中各腔压力值大小及变化趋势与试验曲线基本相似。因此，可验证所建立的负荷传感转向系统联合仿真模型具有较高的仿真能力。

      

       将流量匹配系统中电控部分对原模型进行替换，进而对该系统中泵的能耗情况进行研究。图7所示为电液流量匹配转向过程仿真结果。 转向初始阶段，泵出口及转向液压缸无杆腔压力出现很大冲击，这是由于控制电机转速突然达到最大值而产生的。该系统在转向过程中各腔压力波动范围降低，这是由于蓄能器的稳压作用。高速转动方向盘时，系统中各腔压力值大于低速转动。  1．左侧转向液压缸位移2．液压泵出口压力3．右侧转向液压缸无杆腔压力4．左侧转向液压缸无杆腔压力.  能耗对比分析分别对负荷传感系统及流量匹配系统在转向过程中泵所消耗能量进行计算，可明确得到提出的转向控制原理的节能情况。仿真结果表明，空载低速原地转向工况，流量匹配系统相对负荷传感系统，泵消耗能量降低36%，空载高速为37%。流量系统降低了转向过程中泵的能耗，这是由于该系统不仅避免了负荷传感系统存在的高压溢流情况，而且使泵输出流量与负载相匹配，减少了中位卸荷损失。http://www.shundeludengchechuzu.com/

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