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1、礦用越野車傳動系統設計
摘要:礦用越野車主要用于井下人員運輸,整車采用整體式車架,四輪轉向減小了轉彎半徑,提高設備的靈活性,本車傳動系統采用靜液壓無級變速,爬坡速度快,提高了井下人員的作業(yè)效率,是未來坡道人員運輸的開展趨勢。
關鍵詞:礦用越野車;靜液壓傳動;濕式多盤制動器;變量泵;變量馬達
礦用越野車采用整體式車架,前、后橋采用礦用專用轉向橋,四輪轉向,驅動橋制動器為濕式多盤制動器,極大提高了車輛制動的可靠性、平安性,傳動系統采用變量泵加變量馬達靜液壓傳動,變速范圍大,為無級變速,發(fā)動機整個速度范圍內變量泵和變量馬達效率高,降低了燃油消耗,而且此車較傳統的車輛爬坡速度快,大大縮短了車輛
2、在井下人員運輸的時間,設備運轉頻率高,減少礦山采購本錢。
1牽引力計算
:車重m=9000kg,G=90kN,井下最大坡度14°,按α=17°設計,加速度取a=0.2m/s2,滾動阻力系數f=0.025,地面摩擦系數f2=0.6。另外需保證10度坡爬坡速度20km/h。
因井下車輛速度較慢迎風阻力可以忽略不計。
2發(fā)動機功率確定
發(fā)動機負荷系數。
發(fā)動機負荷系數。
考慮轉向、制動系統消耗功率約10kW。
綜上選用康明斯B系列水冷194kW發(fā)動機。
3變量泵、變量馬達的排量選擇
1〕馬達排量選擇:橋選用DANA,212橋,主減速比i1=2.7,輪邊速比i2
3、=6,ΔP液壓系統壓差,單位bar;V馬達排量,單位ml;ηmh=0.95馬達機械效率,ηvol=0.90馬達容積效率;R=0.5m輪胎滾動半徑;柱塞泵、馬達一般額定壓力在420bar,為保證元件壽命持續(xù)工作壓力系數一般取0.6,因礦山建設最大坡度α=14°,此處計算按α=17°所以預選壓力系數稍微放大一些取0.75,所以ΔP液壓系統壓差范圍為,315bar。
Fmax=1.59*ΔP*V*ηmh*10-5*i1*i2/R〔此處按坡度α=17°〕
計算得V=196ml,根據樣本選擇排量210ml馬達。
反推計算壓差ΔP=295bar,工作壓力系數為0.7。
4、
如果按礦山最大建設坡度α=14°計算壓差ΔP=251bar,工作壓力系數為0.5958,綜上馬達排量選擇合理。
2〕泵排量選擇:變量泵加變量馬達傳動系統,馬達排量變化時從最大變小,泵由小變大,所以泵是完全可以提供ΔP=295bar,為保證發(fā)動機使用過程不熄火,選擇最大功率點扭矩,根據選擇的發(fā)動機最大功率點的扭矩為757Nm@2200rpm。
Mb=1.59*ΔP*V/100ηmh〔ηmh取0.92〕
計算得V=148ml,根據泵的排量變化,所以泵排量選擇比計算的要大一些,根據樣本選擇V=165ml。
4牽引曲線及泵、馬達排量壓力變化過程曲線
以上1-3計算為車輛初步計算,
5、主要為了確定發(fā)動機功率,泵、馬達排量,整個變化過程比擬復雜無法每個點計算,此種發(fā)動機油門控制系統目前還需依賴進口,元件廠商需要根據發(fā)動機曲線軟件匹配,匹配結束后還要上試驗臺進行調試。
5結論
目前整車已經完成測試,各項指標滿足井下使用要求,已經實現銷售,井下靜液壓傳動系統效勞車的誕生豐富了公司產品品種,為客戶提供更多的選擇余地。
參考文獻:
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