基于机液缓冲阀的装载机变速箱电液换挡系统的研究
发布时间：2020-09-18 06:01
装载机作为一种高作业效率的工程机械,能够在环境恶劣,工况复杂的情况下进行作业,因而被广泛应用于城建、矿山、铁路、公路、水电、国防以及机场建设等工程施工中。变速箱作为装载机重要的传动模块,其性能的好坏将直接影响装载机的作业效率。由于装载机在作业过程中需要不断的切换挡位,如果换挡不平稳,冲击大,不仅会降低工作效率,还会对驾驶人员造成很严重的驾驶疲劳感和很大的安全隐患,因此,有必要对装载机变速箱电液换挡系统进行研究,提高换挡平顺性,降低换挡冲击,这也是本文研究的目的所在。论文第一章总结了装载机变速箱电液换挡系统的国内外研究现状与目前机液缓冲阀的研究现状。对比现有的降低换挡冲击的策略,提出了基于机液缓冲阀的装载机变速箱电液换挡系统的研究方式,并明确了本课题的研究内容,为后续工作指明了方向。论文第二章以ZL50型装载机为研究对象,对其换挡系统的组成与工作原理进行了阐述,提出了装载机换挡平顺性的评价指标,并对换挡的传动过程进行了动力学分析,结合评价指标与动力学分析的数学模型,找到了影响换挡平顺性的具有可控性的因素,为下文的控制与研究目标提供了理论依据。论文第三章首先提出了换挡过程理想的升压曲线,针对电液换挡系统采用了一种机液缓冲阀,对该阀的结构进行了分析,并且对该缓冲阀的缓冲机理进行了理论研究,从理论上验证其缓冲效果。论文第四章对安装机液缓冲阀的电液换挡系统进行了研究。首先针对该电液换挡系统提出了一种新的换挡控制策略,并使用AMESim软件搭建了该电液系统的仿真模型,分析了不同系统参数的改变对换挡过程挡位离合器升压曲线的影响,从仿真的角度验证了该电液系统对于降低换挡冲击的可行性,为下文的实验提供了仿真依据。论文第五章对装载机换挡进行了实验研究。使用ZL50型装载机搭建了实验平台,以仿真模型为参考,测试了不同工况下换挡时挡位离合器的升压曲线和换挡过程的冲击加速度,通过不断的调节公共油路节流孔径以及换挡时间参数,获得了最优解。论文第六章总结了本研究课题的主要工作,并就本课题存在的问题和后续的研究工作做了展望。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH243
【部分图文】：
离合器前配有相应的电液比例调压阀，控制输出给挡位离合器的压力，从而达到逡逑减小换挡冲击，提高换挡平顺性的目的［７，ｎ＿１２］，其电液调压阀结构图与液压换挡逡逑系统如图１．１与１．２所示。逡逑电磁铁逦先导阀邋节流孔逦…减压＿芯逡逑．．．．．．逡逑＂．．．．：逦＾３＾逡逑回油箱逦去离合器进油ｎ逡逑图１．１卡特彼勒变速箱电液调压阀结构图逡逑１逦＾邋N逦N逡逑—邋Ｗ逦ｌｉｉ逡逑，／＾ｎＬ：—逦／＾ｈｔｌ：—逡逑ｆｉ邋／逦Ｉ邋ｊ卜Ｑ邋／逦１＾．，＞１逡逑—ｆ逦ｌｌｌｎ，，ｆｒ＼逦—ｆ逦ｌｌ［ｎｖ，ｖＫ逡逑N逦N逡逑１、液压豕２、过滤器３、溢流
逦１３与１５逡逑表１．１挡位与作用的电磁阀和离合器的对应关系逡逑图１．２中所示的变速箱电液换挡系统有六个挡位离合器，提供四个速度挡和逡逑两个方向挡，如表１．１列出的挡位与作用的电磁阀和离合器的对应关系［１（Ｕ３］。逡逑由图１．２所示，六个挡位离合器的油压均由安装在各自挡位上的电液调压阀逡逑控制，当换挡信号发出时，相应的电液调压阀控制输出油压，使得压力跟随一定逡逑的升压曲线上升，控制挡位离合器的结合过程。如由空挡切换至倒退一挡的过程，逡逑首先各个调压阀均不动作，无输出油压，各个挡位离合器均是脱开的状态，如图逡逑１．３所示。当手柄切换至倒遐一挡时，一挡调压阀与倒遐挡调压阀动作，输出缓逡逑冲油压推动相应的离合器结合，实现换挡，如图１．４所示。逡逑ｊｊ邋Ｉ！逡逑１逦３邋N逦N逡逑１０
控制输出油压，进而控制相应的挡位离合器结合的方式达到换挡缓冲效果的［１（Ｈ３］。逡逑日本小松公司生产的Ｋ－ＡＴＯＭＩＣＳ变速箱电液换挡系统采用电子调压阀参逡逑与控制，此变速箱可提供前进四挡和倒退四挡％１Ｇ，２７，３１］，其电液系统如图１．５所示。逡逑｜逦４阜，逡逑；逦＾逦Ｌ＂邋Ｖ邋Ｖ邋＇厂逡逑逦Ｊ电子调压阀一￣ｉ逡逑逦逦逦！逦１挡禽全器—沖１逦１邋Ｉ逡逑——ｎｗ逡逑逦１电子调压阀；逡逑逦１逦，，逦．逡逑（１逦电子调压阀逦＂逦．逡逑Ｉ逦丨３挡离合Ｈａｓｔ邋Ｌ＿Ｕ逡逑逦邋：邋邋邋，！，ｌ｜邋邋——0逦１＾邋Ａｉｔ邋Ａ１逡逑Ｉ逦ｉ逦Ｌ逡逑＜（逦电子调压阀＾￣，逦｛逡逑＊逦１逦逦ｊ邋４担离兮y蓖锤祝慑澹卞义希睿椋茫藻义希洌裕㈠危诲危ⅲ″危体澹慑澹皱澹皱澹苠义希ㄥ危╁澹睿蔚缱拥餮狗у危赍澹义希濉钢蒎危皱危叔五危殄澹担颍义稀
本文编号：2821298
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH243
【部分图文】：
离合器前配有相应的电液比例调压阀，控制输出给挡位离合器的压力，从而达到逡逑减小换挡冲击，提高换挡平顺性的目的［７，ｎ＿１２］，其电液调压阀结构图与液压换挡逡逑系统如图１．１与１．２所示。逡逑电磁铁逦先导阀邋节流孔逦…减压＿芯逡逑．．．．．．逡逑＂．．．．：逦＾３＾逡逑回油箱逦去离合器进油ｎ逡逑图１．１卡特彼勒变速箱电液调压阀结构图逡逑１逦＾邋N逦N逡逑—邋Ｗ逦ｌｉｉ逡逑，／＾ｎＬ：—逦／＾ｈｔｌ：—逡逑ｆｉ邋／逦Ｉ邋ｊ卜Ｑ邋／逦１＾．，＞１逡逑—ｆ逦ｌｌｌｎ，，ｆｒ＼逦—ｆ逦ｌｌ［ｎｖ，ｖＫ逡逑N逦N逡逑１、液压豕２、过滤器３、溢流
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控制输出油压，进而控制相应的挡位离合器结合的方式达到换挡缓冲效果的［１（Ｈ３］。逡逑日本小松公司生产的Ｋ－ＡＴＯＭＩＣＳ变速箱电液换挡系统采用电子调压阀参逡逑与控制，此变速箱可提供前进四挡和倒退四挡％１Ｇ，２７，３１］，其电液系统如图１．５所示。逡逑｜逦４阜，逡逑；逦＾逦Ｌ＂邋Ｖ邋Ｖ邋＇厂逡逑逦Ｊ电子调压阀一￣ｉ逡逑逦逦逦！逦１挡禽全器—沖１逦１邋Ｉ逡逑——ｎｗ逡逑逦１电子调压阀；逡逑逦１逦，，逦．逡逑（１逦电子调压阀逦＂逦．逡逑Ｉ逦丨３挡离合Ｈａｓｔ邋Ｌ＿Ｕ逡逑逦邋：邋邋邋，！，ｌ｜邋邋——0逦１＾邋Ａｉｔ邋Ａ１逡逑Ｉ逦ｉ逦Ｌ逡逑＜（逦电子调压阀＾￣，逦｛逡逑＊逦１逦逦ｊ邋４担离兮y蓖锤祝慑澹卞义希睿椋茫藻义希洌裕㈠危诲危ⅲ″危体澹慑澹皱澹皱澹苠义希ㄥ危╁澹睿蔚缱拥餮狗у危赍澹义希濉钢蒎危皱危叔五危殄澹担颍义稀
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