框架车行走液压驱动系统差速控制的研究.pdf

2 0 1 5年 5月 第 4 3卷 第 1 0期 机床与液压 MACHI NE T OOL ＆ HYDRAUL I CS Ma v 2 01 5 Vo 1 ． 4 3 No ． 1 0 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 1 0 ． 0 3 2 框架车行走液压驱动系统差速控制 的研究 安 四元 中国煤炭科工集 团太原研究院，山西太原 0 3 0 0 0 6 摘要介绍了框架式支架搬运车行走液压系统的原理，设计一种带有液压差速控制装置的支架搬运车液压驱动系统， 主要实现矿井下支架搬运车转向时左右车轮差速转向同步性，解决支架搬运车左右独立驱动车轮转向时不能实现差速的缺 陷，可减小车辆的转弯半径，同时也对车辆的良好运行、延长轮胎使用寿命具有积极意义。 关键词支架搬运车 ；液压行走驱动系统；差速控制 中图分类号 T H1 3 7 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 - 3 8 8 1 2 0 1 5 1 0 - 1 0 0 - 2 Re s e a r c h o n t h e Di ffe r e n t i a l S p e e d Co n t r o l f o r the Hy d r a u l i c - d r i v i n g W a l ki ng S y s t e m o f Cho c k Ca r r i e r AN S i y u a n T a i y u a n R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C h i n a C o a l S c i e n c e a n d I n d u s t r y ， T a i y u a n S h a n x i 0 3 0 0 0 6 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e p ri n c i p l e o f wa l k i n g h y d r a u l i c s y s t e m o f t h e f r a me c h o c k c a r r i e r wa s d e s c rib e d ． T h e h y d r a u l i c d riv i n g s y s t e m wi t h a d i ff e r e n t i a l s p e e d c o n t r o l d e v i c e f o r t h e c h o c k c a r r i e r wa s d e s i g n e d ，ma i n l y t o a c h i e v e t h e d i ff e r e n t i a l s t e e rin g s y n c h r o n i z a t i o n for t h e c h o c k c a r r i e r i n s t e e r i n g ，t o s o l v e t h e d e f e c t s of t h e d i f f e r e n t i a l s p e e d n o t a c h i e v e d wh e n t h e w h e e l s t u r n e d a r o u n d ． T h e t u rni n g r a d i u s o f t h e v e h i c l e c a n b e r e d u c e d，a n d i t i s of p o s i t i v e s i g n i fi c a n c e for t h e t i r e l i f e i n g o o d o p e r a t i o n o f the v e h i c l e ． Ke y wo r d sC h o c k c a r r i e r ；W a l k i n g h y d r a u l i c s y s t e m；D i f f e r e n t i a l s p e e d c o n t r o 1 支架搬运车在行驶过程中，特别是转弯时。每个 车轮的转速是不 一样 的 ，尤其是采用两边独立驱动的 情况下 ，如果不 加以调节 ，就会 出现车轮不 同步导致 轮胎磨损。为了避免这个情况 ，设计框架车液压驱动 系统差速控制装置 ，能提高框架车行驶 的稳定性 ，使 车辆在行驶过程中自动调节各驱动轮的行驶速度，使 驱动轮在行驶过程中和地面保持纯滚动，以实现 自动 控制差速 。 1 框架式支架搬运车液压驱动系统原理介绍 如 图 1 所示 ，煤 矿井下 框 架车 的 液压 行走 系 统 左右相互独立 ，每一侧分别 由闭式泵 1 、先导控制 阀 2 、先导控制阀 3 、凸轮 4和液压马达 5组成。闭 式泵给液压系统提供高压油 ，高压油推动液压马达 旋转输出动力，带动车轮转动，先导控制阀 1 控制 车辆的前进和后退 ，先导控制阀 1由先导控制 阀 2 提供压力 控制油 ，凸轮 4控制 先 导控制 阀 2上顶 杆 的位移，顶 杆位 移 决 定 了先 导 控 制 阀 2输 出 的 压 力。 1 一闭式泵 卜 先导控制阍1 3 一先导撞制阀2 4 一凸轮 5 一液压马达 图 1 液压驱动系统原理 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 2 7 作者简介安四元 1 9 8 2 一男 ，硕士，助理工程师，从事液压产品的设计开发工作。E - m a i l a n s y 2 0 0 7 1 2 6 ． c o n。 第 1 O期 安四元 框架车行走液压驱动系统差速控制的研究 1 0 1 2 支架搬运车差速控制装置的设计 2 ． 1 差 速控 制 车辆在转 向时 ，同一轴线 内外侧车轮 的转速不一 样 ，外侧车轮的转速大于内侧车轮的转速 ，如果内外 侧车轮转速一样 ，则外侧 车轮必定发生滑移 。为 了 较好 地 解 决 差 速 控 制 问 题 。使 其 达 到 预 定 的性 能，下面以单个驱动轮为 例 ，并 假 设 车 轮 完 全 刚 性 ．行驶过程 中车轮 和地 面始终保持纯滚动 ．驱 动 轮受力见 图 2 。 ．v ‘ G J Ⅳ F 图 2 驱 动轮受力 分析图 f 一 F R 0 Ⅳ一G 0 ≤Ⅳ f 变化 ，两个先 导控 制 阀 的 出 口压力 也 发生 相应 地 变 化 ，进而引起两个液压泵的排量发生变化 ，左 右两侧 的马达实现 了差速 。 1 一 后 机 架 2 一 先 导 控制 阀 3 -- 凸轮 4 一 销 轴 5 一 前 机 架 图 3 差速转 向控制装置 差速控制装置 中凸轮将左右两侧独立 的液压驱动 系统连接起来 ．是个很关键 的元部件 ，凸轮设计 的好 坏决定了车辆差速转向控制性能．决定了车辆转向时 左右两侧 车轮 的协调 性。如 图 4所 示 ，凸轮是 由 1 、 2 、3 三段 曲线弧生成 的扇形结构 ，3 段 曲线弧决 定 了 两个先导控制 阀顶杆伸 出的位移 。 1 一 凸轮 弧线1 2 一 凸轮弧 线2 3 -- 凸轮 弧线3 图 4 凸轮外形 图 3 结束语 框架式支架搬运车液压驱动系统差速控制装置可 以有效解决煤矿井下支架搬运 车转 向时左右两侧 车轮 的差速 问题 ．可以很好地满 足矿井 下狭窄巷道 车辆转 弯半径小 的要求 。此外 。该装置为 车辆轮胎 的使用 寿 命提供了强有力的保障，并随着井下车辆的广泛普及 应用 。对煤矿井下安全生产具有积极意义。 参考文献 [ 1 ]常凯． 煤矿用液压支架搬运车的选型探讨[ J ] ． 煤矿机 械 ， 2 0 1 0 ， 3 1 6 7 2 - 7 4 ． [ 2 ]柳玉龙． 液压传动在支架搬运车中的应用[ J ] ． 煤矿机 械， 2 0 1 0 ， 3 1 7 1 7 7 - 1 7 9 ． [ 3 ]姚怀新． 工程机械底盘及其液压传动理论[ M] ． 北京 人 民交通出版社， 2 0 0 1 ． 『 4 ]安光明． 框架式支架搬运车的闭式回路静液压传动系统 探讨[ J ] ． 煤矿机械， 2 0 1 0 ， 3 1 1 2 1 2 8 - 1 2 9 ．