自上料攪拌車電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐展，息樹辛，饒偉強(qiáng)，崔宗可，龔磊

（徐州徐工施維英機(jī)械有限公司，江蘇 徐州 221004）

自上料攪拌車電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐展，息樹辛，饒偉強(qiáng)，崔宗可，龔磊

（徐州徐工施維英機(jī)械有限公司，江蘇 徐州 221004）

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自上料攪拌車大都沒(méi)有換擋保護(hù)裝置，要求用戶停車換擋來(lái)防止變速箱打齒損壞。本文提出了一種電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)，將傳感器檢測(cè)到的車速信號(hào)傳遞給換擋開關(guān)，只有車速為零時(shí)換檔開關(guān)才允許得電換擋。電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)可以避免變速箱帶速換擋帶來(lái)的打齒危害。結(jié)果表明該電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，安裝方便，可廣泛應(yīng)用于需要停車換擋的行走機(jī)構(gòu)。

自上料攪拌車；換擋保護(hù)；速度傳感器；電磁換向閥

0 前言

自上料混凝土攪拌車是結(jié)合了現(xiàn)有混凝土運(yùn)輸車和攪拌站功能為一體的設(shè)備，它從自動(dòng)裝料、計(jì)量、攪拌到出料，并可實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，外觀如圖1所示。自上料攪拌車為非道路行駛車輛。具有自行走能力，靜液式傳動(dòng)，四輪驅(qū)動(dòng)，四輪轉(zhuǎn)向，特別適合于狹小范圍內(nèi)的施工作業(yè)。其行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖2所示，可以看出，自上料攪拌車行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由行走液壓泵、液壓馬達(dá)、變速箱和車橋組成。

圖1 自上料攪拌車

圖2 行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

1 自上料攪拌車換擋功能介紹

自上料攪拌車選用液力變速箱，有高、低兩檔選擇。變速箱高低檔速比分別為1.07 和5.06。高檔時(shí)變速箱輸出大轉(zhuǎn)速、低扭矩，用于高速運(yùn)輸過(guò)程使用；低檔時(shí)變速箱輸出低轉(zhuǎn)速、大扭矩，用于爬坡使用。變速箱換擋原理是通過(guò)操作駕駛室內(nèi)的換擋電磁閥按鈕切換變速箱上的換擋液壓油流向，從而實(shí)現(xiàn)換擋。換擋原理如圖3所示。這種換擋系統(tǒng)中沒(méi)有換擋保護(hù)，操作人員在車輛行駛過(guò)程中如果誤操作換擋按鈕，變速箱會(huì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下強(qiáng)行換擋，變速箱內(nèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪會(huì)被打壞。

圖3 換擋原理圖

2 電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)在原換擋系統(tǒng)中增加速度傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器。速度傳感器采集變速箱輸出端的轉(zhuǎn)速，傳遞至信號(hào)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器的輸出速度為零信號(hào)轉(zhuǎn)換器才給換擋開關(guān)輸出信號(hào)，換擋開關(guān)操作有效。當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器的輸出速度不為零時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換器不給換擋開關(guān)輸出信號(hào)，換擋開關(guān)操作無(wú)效（見圖4）。

電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)可靠性高，能從根本上杜絕變速箱帶速換擋。增加的轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器安裝方便。

圖4 電控?fù)Q擋保護(hù)原理圖

3 與液控?fù)Q擋保護(hù)對(duì)比

目前應(yīng)用于液力變速箱有一種液控?fù)Q擋保護(hù)。該液控?fù)Q擋保護(hù)主要由鎖定閥、減壓閥等組成。行車制動(dòng)閥有壓力時(shí)，壓力經(jīng)過(guò)減壓閥傳遞給鎖定閥，鎖定閥才會(huì)被打開，此時(shí)可以換擋。行車制動(dòng)閥沒(méi)有壓力時(shí)，鎖定閥鎖死，換擋油缸被鎖住，換擋無(wú)效。液控?fù)Q擋保護(hù)原理如圖5所示。行車制動(dòng)閥有壓力時(shí)表明車在行車制動(dòng)，但車輛此時(shí)并不一定立即停止，如果駕駛員在此時(shí)換擋，變速箱還存在打齒風(fēng)險(xiǎn)。液控?fù)Q檔保護(hù)中變速箱上需增加特定裝置，液壓系統(tǒng)中增加鎖定閥、減壓閥。液控?fù)Q擋保護(hù)成本較高，液壓管路復(fù)雜。

通過(guò)對(duì)比可以得出電控?fù)Q檔保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安裝方便，電控信號(hào)可靠，換擋保護(hù)效果更好。

圖5 液控?fù)Q擋保護(hù)原理圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)將采集到的變速箱輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為換擋開關(guān)得電信號(hào)，來(lái)控制換擋電磁閥能否換擋，從根本上避免變速箱帶速換擋帶來(lái)的打齒危害。該電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，安裝方便，可廣推廣用于類似自上料攪拌車需要停車換擋的行走機(jī)構(gòu)。電控?fù)Q擋保護(hù)系統(tǒng)具有廣闊的市場(chǎng)前景。

[1]張利平．液壓閥原理、使用與維護(hù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2005．

[2]劉延俊．液壓元件使用指南[M]．北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007．

[3]許賢良．液壓技術(shù)回顧與展望[J]．液壓氣動(dòng)與密封，2002(8):8-10．

[4]許福玲，陳堯明．液壓與氣壓傳動(dòng)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．

徐展（1986—），男，江蘇徐州人，工程師，碩士，研究方向?yàn)橐簤簜鲃?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

［通訊地址］江蘇省徐州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)桃山路 29 號(hào) 徐州徐工施維英機(jī)械有限公司（221004）