论文某集装箱运输车转向液压系统设计，该文是关于集装箱运输方面学士学位论文范文和集装箱和运输车和系统设计类学士学位论文范文.
摘 要：介绍了某集装箱运输车转向液压系统转向油缸和带反馈电比例多路换向阀的设计方法,根据液压理论推导出液压执行系统的传递函数,建立了转向油缸、电比例多路阀及转向液压系统的Simulink仿真模型,分析了系统动、静态响应特性,验证了该专用车辆液压系统设计的可行性和科学性.
关键词：集装箱运输车转向液压系统设计
1前言
某集装箱运输车转向系统的液压部分主要包括转向油缸、电液比例换向阀、液压油泵、溢流阀、卸流阀等液压元件.整个转向系统依托电液比例控制的多路换向阀控制转向油缸的行程来实现转向轮的偏转,所以从某种程度上来说,液压系统部分既是完成转向动作的驱动装置也是控制装置.
2转向系统液压部分总体设计
转向系统作为该专用汽车设备的重要组成部分,主要由转向机构、液压执行元件及电控单元三大部分组成.转向回路与作业装置共用双联齿轮泵,串接在变量泵的尾部,同轴驱动,通过带复合动作的电比例多路换向阀控制进入转向缸的流量,进而控制转向轮偏转的角度和速度.每个车轮分别由各自的转向油缸推动转向机构实现转向,具有全轮独立转向能力.
转向时,可编程逻辑控制器(Programmable LogicController．简称PLC)根据传感器测得的方向盘偏转角度和转向轮实际转角等输入信号,由脉宽调制算法解算出输出控制电比例多路阀开度的脉宽调制(Pulse-WidthModulation,PWM)信号[1l.电比例多路阀根据电流大小调整阀芯开度和位移方向,控制转向油缸行程；转向机构在转向油缸推拉下,带动转向轮偏转；转向轮角度传感器将偏转角度反馈给PLC控制器．PLC控制器根据输入信号输出相应的PWM信号,此过程持续循环,直至转向轮偏转到目标角度.
3转向系统液压执行元件选型与数学建模
3.1转向油缸的选型及数学建模
首先根据使用要求确定液压缸的类型,然后按负载和运动要求确定转向油缸的主要结构尺寸,经过分析,考虑到安装的方便及占用空间大小等,查机械设计手册,选用转向油缸的型号为HSGl-80t200．其工作简图如图1所示.
在各种假设的基础上,建立数学模型.
3 .1.1比例阀的负载压力一流量特性
3 .1.2非对称液压缸负载流量方程
液压缸两腔的流量连续方程为：
3.1.3液压缸的力平衡方程
3.2电比例多路换向阀的选型及数学建模
考虑电比例多路换向阀的各种选用原则,结合该车实际,选用某公司的带反馈电比例多路换向阀(APV-22)来实现转向油缸的流量控制,共选用2组,每组6片.
3.2.1电流一先导阀分析
先导阀的基本工作原理就是控制线圈所受的电磁力克服弹簧力等外力（忽略液动力）．使控制线圈产生一个与控制电流成比例的位移,与控制线圈骨架相连的先导阀芯也产生同样的位移.
3.2.1.1电流一电磁力方程
3.2.1.2阀芯位移一电磁力方程
3.2.2先导阀一主阀传递函数
为了简化分析,假设先导阀为理想零开口四通滑阀,四个节流窗口是匹配和对称的,且其节流窗口处的流动为紊流；先导阀具有理想的响应能力,即对应于先导阀芯位移和先导阀压降的变化相应的流量变化能瞬间发生；供油压力P.恒定不变,回油压力P0为零；油液温度和体积弹性模量为常数；阀的内泄漏为层流流动,忽略阀的外泄漏；忽略主阀芯与阀套间的粘性阻尼力[4-5].
3.2.2.1先导阀的线性化流量方程
5结语
根据转向轮偏转轮阻及转向机构传动比,结合液压缸设计原则,估算转向油缸工作压力,参照机械设计手册,完成了转向油缸和电比例多路换向阀的选型,为了更好地分析其动态特性,建立了液压执行元件的数学模型,推导出了系统传递函数.通过Simulink仿真分析,验证液压系统符合设计要求.为集装箱运输车转向液压系统的设计方法提供了新思路,对该行业的发展具有一定的借鉴意义.
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参考文献：
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