装载机线控转向技术研究

【摘要】：转向系统是轮式装载机中最为重要的系统之一,它直接影响整机的安全性、作业效率、燃油消耗和司机的劳动强度,而传统转向系统存在转向灵敏度不可调节、没有路感等问题,为解决提高装载机作业效率与高速行走稳定性之间的矛盾,并给驾驶员提供合适的路感,本文结合吉林省科技厅基金项目“线控转向技术在装载机上的应用”(20040336),校企合作项目“线控转向技术研究及在装载机上的应用”,首次在国内将线控技术应用于装载机的转向系统。 线控转向技术指通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接。用传感器记录驾驶者的转向数据,然后通过数据线将信号传递给车上的微电脑,电脑综合这些和其他信号做出判断后,再控制车辆的转向角度。由于取消了方向盘和转向轮之间的机械连接,完全摆脱了传统转向系统的各种限制,因此使车辆的设计、装配大为简化,而且还可以自由设计车辆转向的力传递特性和角传递特性,是转向系统的重大革新。 本文分别设计了用大通径比例换向阀、比例换向阀控制流量放大阀、比例减压阀控制流量放大阀组成的线控转向系统,并通过大量的试验工作比较上述三种系统,最终确定了用三通比例减压阀控制流量放大阀组成的线控转向系统的方案。设计了具有力反馈特性、转向灵敏度可调的电子方向盘子系统。通过该系统实现转向灵敏度根据装载机的实际工况分两级调节,且能给操作人员提供合适的路感。并围绕装载机线控转向控制技术进行了理论与试验研究。台架试验与样车试验表明装载机采用本文所提出的线控转向技术后可以解决提高作业效率与高速行走稳定性之间的矛盾,提高作业效率,降低操作人员的劳动强度。 将该技术应用到装载机上必定会带来我国工程机械行业技术水平的质的飞跃,其整机作业性能和机动灵活性会大大提高,这对于提高我国装载机行业的技术含量,增强国际竞争力,降低操作人员的劳动强度具有重要意义。