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靜液壓驅(qū)動(dòng)在收獲機(jī)械行走系統(tǒng)上的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2013-07-02

   農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械指用于收獲各種農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)備。從機(jī)器行走方式來(lái)看,分為自走式,背負(fù)式和牽引式,就自走式聯(lián)合收獲機(jī)械而言,目前國(guó)外主要是靜液壓驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng),但是國(guó)內(nèi)基本上都是傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式,這種機(jī)械驅(qū)動(dòng)方式相當(dāng)于國(guó)外60年代到70年代的水平,近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)收獲機(jī)械正向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量高速發(fā)展,對(duì)高技術(shù)的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈,由此可見(jiàn),國(guó)內(nèi)的大型農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械對(duì)靜液壓驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)在未來(lái)短暫的時(shí)間內(nèi)得到快速發(fā)展。伊頓憑借在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用上的高端技術(shù)水平和多年國(guó)外成熟的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),首先在國(guó)內(nèi)推廣靜液壓驅(qū)動(dòng)的行走系統(tǒng),在棉花采摘機(jī)、玉米收獲機(jī)、稻麥?zhǔn)斋@機(jī)、甘蔗收割機(jī)、青飼料收獲機(jī)和辣椒收獲機(jī)等機(jī)型上得到了成功的應(yīng)用,也得到了直接用戶的認(rèn)可。

    對(duì)于輪式收獲機(jī)械靜液壓驅(qū)動(dòng)行走方案,伊頓目前主要推出的是變量泵+定量馬達(dá)的系統(tǒng),另外根據(jù)車輛工作狀況的多樣化需要,附加一個(gè)二級(jí)或三級(jí)檔位的變速箱或驅(qū)動(dòng)橋。根據(jù)車輛功率的需要,可以采用HD重載系列泵和馬達(dá)及MD中載系列泵和馬達(dá)配置。

    系統(tǒng)原理:    

靜液壓驅(qū)動(dòng)在農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械行走系統(tǒng)上的應(yīng)用

    一個(gè)典型的靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成主要包括:軸向柱塞變量泵和柱塞馬達(dá),系統(tǒng)其它還包括過(guò)濾器,冷卻器,油箱,和管路等元件,它們的功能如下:

    1.軸向柱塞變量泵:將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,提供高壓油源,通過(guò)改變泵的輸出油液的方向和大小來(lái)改變馬達(dá)輸出軸旋轉(zhuǎn)的方向和轉(zhuǎn)速的高低,補(bǔ)油泵和柱塞泵組合在一起,由柱塞泵的軸一起驅(qū)動(dòng),給閉式系統(tǒng)補(bǔ)充足量的液壓油,一部分用于補(bǔ)充泵和馬達(dá)的容積泄漏,一部分用于置換系統(tǒng)中一定比例的熱油經(jīng)過(guò)沖洗閥、馬達(dá)和泵的殼體后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻,并重新流回油箱,補(bǔ)油泵上帶有兩個(gè)單向閥和一個(gè)補(bǔ)油低壓溢流閥,泵斜盤(pán)中位時(shí)補(bǔ)油泵的油溢流至泵殼體,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要在泵上可以選擇高壓溢流功能或壓力過(guò)載控制(IPOR)功能,泵的控制方式有手動(dòng)控制、液壓先導(dǎo)控制、電比例控制等多種控制方式,同時(shí),在控制方式中可以選擇適于車輛行走的多個(gè)功能,如寬中位、微動(dòng)閥、空檔定位、空檔鎖定、零行程閥等選項(xiàng)。

    2.軸向柱塞馬達(dá):馬達(dá)將泵輸出的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,由泵輸出的壓力油推動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn),輸出轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速,馬達(dá)的回油直接流回泵的吸油口。馬達(dá)可以選擇集成了熱油梭閥和低壓溢流閥,及高壓溢流閥的閥塊,補(bǔ)油泵多余的油經(jīng)過(guò)梭閥和低壓溢流閥流向馬達(dá)殼體,在經(jīng)泵殼體及冷卻器回油箱,對(duì)馬達(dá)和泵起到?jīng)_洗和系統(tǒng)冷卻作用。

    3.油箱:油箱是靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要部分,它要能給系統(tǒng)提供足夠的液壓油儲(chǔ)存。設(shè)計(jì)油箱大小要考慮補(bǔ)油泵的流量,油箱的體積應(yīng)當(dāng)不小于補(bǔ)油泵流量的60%,油箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)該是能切斷湍流并防止油液氣化,在回油和進(jìn)油管之間加隔板,回油管應(yīng)當(dāng)?shù)陀谝好嬉韵拢凸軕?yīng)當(dāng)保證處于液面以下并不能置于油箱底部,吸油管應(yīng)當(dāng)加一個(gè)60目的濾網(wǎng),油箱的結(jié)構(gòu)要便于清洗和液面觀察。

    4.過(guò)濾器:保證油液污染顆粒等級(jí)不超過(guò)ISO18/13,推薦使用補(bǔ)油泵吸油過(guò)濾或補(bǔ)油泵外部過(guò)濾。吸油過(guò)濾時(shí)保證吸油壓力不小于0.8bar。如空間允許,推薦吸油過(guò)濾用濾網(wǎng)式粗過(guò)濾,增加補(bǔ)油泵外部過(guò)濾,即補(bǔ)油泵打出的油經(jīng)外部過(guò)濾器過(guò)濾后再進(jìn)入主系統(tǒng)。

    5.冷卻器:冷卻器的規(guī)格應(yīng)當(dāng)能散發(fā)系統(tǒng)最大輸入功率的25%的熱能,保證在泵和馬達(dá)殼體處測(cè)量的連續(xù)溫度不超過(guò)80℃,最高溫度不超過(guò)105℃。冷卻器要帶旁通閥防止泵和馬達(dá)殼體壓力過(guò)高。

    6.管路:泵和馬達(dá)之間的高壓管路必須能承受高壓回路的高壓,補(bǔ)油泵吸油管路和泵馬達(dá)泄油管路管徑要足夠大,避免補(bǔ)油泵吸空和泵馬達(dá)殼體壓力過(guò)高。

    7.液壓油:液壓元件是否能夠達(dá)到理想的性能和應(yīng)有的壽命,很大程度上取決于液壓油的種類和質(zhì)量,要嚴(yán)格選擇符合要求的液壓油并保證系統(tǒng)的清潔度要求,使用過(guò)程中建議定期檢查油液的指標(biāo)。包括了對(duì)油液顏色、氣味、水分、固體雜質(zhì)、磨蝕的金屬含量、添加劑元素和氧化產(chǎn)物的檢測(cè)。必要時(shí)徹底清潔系統(tǒng),并用新的油液將系統(tǒng)沖洗干凈,以避免殘留原來(lái)液壓油中的雜質(zhì)。將所有密封劑和過(guò)濾器更新.不建議在同一系統(tǒng)中混合使用兩種不同的液壓油。

    農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械采用伊頓靜液壓驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):

    1.提高收獲質(zhì)量:靜液壓驅(qū)動(dòng)在一定速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,調(diào)速范圍寬,可使發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定工況下工作,保證其他部件的恒速工作,并穩(wěn)定低速行駛速度,對(duì)于收獲不同長(zhǎng)勢(shì)及倒伏作物時(shí)可對(duì)機(jī)器隨時(shí)進(jìn)行連續(xù)的速度調(diào)整,提高收獲質(zhì)量。

    2.提高駕駛舒適度:對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō),不需要較高的駕駛水平,駕駛簡(jiǎn)單,增減速平穩(wěn)且不需要中斷動(dòng)力,前進(jìn)及倒退檔可無(wú)間斷下進(jìn)行,滿載工況平穩(wěn)起動(dòng)。

    3.減少機(jī)械制動(dòng)的頻率:閉式系統(tǒng)本身具有一定的液壓制動(dòng)功能,減少機(jī)械制動(dòng)的應(yīng)用頻率。必要時(shí)便于實(shí)現(xiàn)緊急停車。

    4.避免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火:液壓系統(tǒng)對(duì)溢流閥的合理設(shè)置可以避免功率超載。

    5.提高生產(chǎn)效率:采用伊頓靜液壓驅(qū)動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)比機(jī)械傳動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)工作效率高及輔助工作時(shí)間少,機(jī)器速度可連續(xù)調(diào)節(jié),不需頻繁換檔和離合,降低駕駛員疲勞,提高生產(chǎn)效率。

    6.主機(jī)設(shè)計(jì)安裝方便:泵和馬達(dá)靠液壓管路連接,是一種柔性傳動(dòng),結(jié)構(gòu)布局方便。

    7.系統(tǒng)節(jié)能:對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)械,工作狀態(tài)下行走功率約占總功率的一小部分(約占20~25%),靜液壓行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在車輛需要大的驅(qū)動(dòng)力時(shí)不需要高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和大的功率消耗,在低速下可產(chǎn)生大的牽引力,低速穩(wěn)定性好。節(jié)約燃油消耗,減少對(duì)環(huán)境的污染,即具有對(duì)機(jī)器所有者的經(jīng)濟(jì)利益,又有巨大的社會(huì)效益。

    8.便于車輛功率管理:采用電控變量系統(tǒng)控制時(shí),可以將泵輸出功率參數(shù)與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)功率綜合控制,使發(fā)動(dòng)機(jī)功率得到最佳發(fā)揮。

                                                                                          

 

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