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静液压传动在装载机上的应用及参数匹配分析 静液压传动在装载机上的应用及参数匹配分析 44 机电技术 2021年2月 静液压传动在装载机上的应用及参数匹配分析 黄松1 冯勇建2 黄志凌2 (1.厦门厦工机械股份有限公司 福建 厦门 361004； 2.厦门大学物理与机电工程学院 福建 厦门 361005) 摘 要：文章介绍了静液压传动系统的工作原理、特点、及其在厦工XG904等机型上的应用。分析对比了静液压系统与发动机之间、静液压驱动与传动系统之间的匹配关系，结合XG904整机的特点，建立最佳匹配模型，对提出系统设计、配置方案等有重要的参考意义。 关键词：XG904；静液压驱动；静态匹配 中图分类号： TH243 文献标识码：A 文章编号：1672－4801(2021)01－044－03 随着小型多功能机械(Compact Machine)的发展，静液压传动技术因其独特的优势，越来越得到广泛的应用。在国内，静液压传动已广泛用于工程机械，如国内生产的林德系列叉车、液压传动扫路车、振动压路机、滑移式装载机、井下凿岩机和飞机牵引车等，都采用静液压传动装置作为行走制动系统。厦工机械作为国内装载机的专业生产厂家，率先在装载机上使用静液压驱动技术，并且已经形成批量生产，代表机型有XG3090、XG90、XG902等，在同行中备受好评。 传动系统原理图。 图1 静液压传动系统原理图 1. 变量控制伺服阀；2. 变量泵；3. 辅助泵；4. 补油溢流阀；5. 高压油管；6. 补油单向阀；7. 定量马达；8. 低压溢流；9. 梭阀；10. 高压安全阀；11. 微动阀；12. 低压油管；13. 冷却器及旁通阀；14. 滤油器总成； 15. 油箱；16. 泄漏油管；17. 控制油管 1 静液压系统构成与特点 1.1 静液压系统的构成及工作原理 静液压传动系统HST(Hydraulic Static Transmission) 是指由液压泵、液压马达，补油泵和控制元件(液压阀) 组成的闭式回路，辅以调节控制装置等组成的一种无级变速传动系统，有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点。静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成，附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱) ，成为一种无级变速的传动装置。它与纯机械传动和液力机械传动相比，具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。工程机械合理运用静液压传动装置，则能改善机器性能，提高生产效率，节省能量消耗，使机器的品质上升到一个新的阶段。图1所示为静液压 *基金项目：福建省重大科技专项(2021HZ0002-1) 作者简介：黄松(1979-)，男，工程师，研究方向：液压传动控制。 1.2 静液压系统的组合方式 根据静液压传动中排量是否可调可以分为4种系统组合方式：定量泵－定量马达，定量泵－变量马达，变量泵－定量马达，和变量泵－变量马达。根据XG904整机的特点，我公司选择了变量泵－变量马达的组合方式。 1.3 静液压系统的特点 静液压传动与传统的液力机械传动相比，具有以下优点： (1) 可以实现无级变速，换向方便； (2) 发动机在任一转速下工作，传动系统都能发挥出较大的牵引力； (3) 传动系统能在很宽的输出转速范围内保 第1期 黄松 等：静液压传动在装载机上的应用及参数匹配分析 45 持较高的效率； (4) 行走功率和作业装置功率可以合理匹配，使发动机功率充分利用； (5) 液压泵和液压马达位置布置比较灵活，有条件使发动机采用横向布置，缩短了装载机的纵向长度，改善司机的视野； (6) 液压泵和液压马达都可采用电比例变量控制，考虑到微机技术的飞速发展，使二者很好的结合，实现智能化控制； (7) 据有关资料介绍，与液力机械传动相比，装载机作业率可以提高30%，燃油消耗可降低25 %。 轮式装载机行走驱动负荷变化较大，它的静液压传动装置都由变量泵和变量马达组成闭式回路，而液压泵的变量控制方式为与转速有关的液压控制(XG904的DA 控制) 。这种变量方式使装载机具有变矩器的功能，并有以下几个特点： (1) 它的控制泵与发动机直接相连，变量机构中，设有控制阀，当发动机转速发生变化时，控制泵输出流量随之变化，这样由于内节流处的流量发生变化，导致节流前后压差的变化，而造成控制压力的变化。整个变化过程可以简单的描述为：转速提高—控制压力增大—排量变大； (2) 当行走驱动系统工作压力升高时，引起发动机转速下降，此时控制压力降低，使泵的排量减