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    履带爬山机调速回路的确定

      液压系统调速方案和系统工作方式,系统性能等紧密相连,在整个系统设计中占有举足轻重的作用,液压系统设计好坏取决于液压系统调速方案的设计,现将液压系统一般的调速回路和优缺点作介绍和比较:

      (1)节流调速回路装置结构简单,通过改变节流口大小控制流量,因而,尤其是当外负载发生变化的时候,系统工作稳定性比较差。

      ①进口节流调速回路——进油节流调速使用比较普遍,但执行元件的回油不受限制,故不宜用在超越负载的场合,比较适用于低速小负载的工作状况,对稳定性要调速范围比较大,但由于节流原因能引起油液发热,系统能量损失大、效率低等现象发生求较高的液压系统应使用调速阀,但是油温较高,功率损失较大,效率很低。

      ②出口节流调速回路——其功能特性与进口节流调速回路基本相同,但可承受负性负载,速度稳定性比较好;可承受背压,使执行元件输出力减小,适用于负载变化不大,低速小功率的场合。

      ③进出口节流调速回路——具有进口节流调速回路和出口节流调速回路这两种调速回路的优缺点。

      ④旁路调速回路——把泵供油量的一部分经旁通流量控制阀回放到油箱,从而调节留入执行元件的流量。其速度—负载特性很软,常用于速度和载荷较大,负载变动较小的场合,压力损失很小。
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      (2)容积式调速回路——通过改变液压马达或通过改变液压泵或通过同时改变两者的有效工作容积进行调速的,这种调速回路无节流和溢流能量损失,因而不容易发热,效率比较高,在功率较大的液压传动系统中应用非常广泛(关肇勋和黄奕振  1982)。以下通过泵—马达的三种工作方式进行介绍及其比较:

      ①定量泵—变量马达——通过调节液压马达排量大小,进而改变其转速,该回路具有恒功率的功能特性,但由于在高速时,马达排量很小,承载能力比较差,故此回路高速承载能力差。

      ②变量泵—定量马达——通过调节变量泵的排量大小,从而调节液压马达的转速大小。在外负载转矩一定的情况下具有恒力矩特性,且可平稳换向,调速范围比较广,但由于在低速时液压泵的排量很小,输出流量比较小,承载能力比较低,故此回路低速回路承载能力差。

      ③变量泵—变量马达——通过调节液压马达和液压泵排量大小,达到改变液压马达输出转速的目的,低速时马达排量调到最大,通过调节液压泵排量改变马达的转速,高速时液压泵排量调到最大,通过调节马达排量改变其转速,故此回路具有恒力矩和恒功率的特性。
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      在闭式控制系统中,泵的启动扭矩在压力一定的情况下与排量成正比,而一般的原动机(发动机、电动机等)都要求在小的扭矩下启动,这就要求泵为变量的,故本设计选用变量泵,并且变量泵可以实现无级调速和平稳换向。另外变量泵操作比较方便,可以根据工况减小排量,从而减小发动机功耗,减小发热。

      变量马达成本比较高,而设计要求在低速运行的时间也比较少,故选用定量马达完全可以满足系统的设计要求,并且定量马达价格也相对便宜很多,工作范围较宽,可以适应流量变化,当马达的转速需要调节时,通过直接改变变量泵的排量,逐步接近达到所需要的转速。

      通过以上各调速回路的对比及其各自的优缺点,并结合拖拉机实际行走工作工况选择变量泵—定量马达的容积式调速回路。

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