填埋垃圾压实机四轮独立行走驱动液压系统

摘要：文章通过一般行走驱动液压系统和四轮独立行走驱动液压系统原理的分析对比，提出了四轮独立行走驱动液压系统在填埋垃圾压实机的应用技术解决方案。
关键词：液压系统；独立驱动；压实机
1引言
填埋垃圾压实机是针对我国环境保护事业的发展，城市垃圾卫生填埋的需要，参照吸收国外同类产品的技术特点结合国内垃圾成份和垃圾填理的实际情况而研制的新产品。填理垃圾压实机是一种自行式的工程机械，四个特殊设计的带凸齿的行走轮同时起到对垃圾压实、破碎的作用，用于城市垃圾卫生填埋场垃圾压实和推铺作业。
由于垃圾压实机的作业环境十分恶劣，在进行行走压实和推铺作业中需有强大的牵引力和抗打滑能力，在新一代重型垃圾压实机设计中，采用全液压四轮独立行走驱动液压系统，亦即整机四轮行走液压系统中由四个变量泵和四个变量马达组成四个相对独立的静液压驱动回路，每个回路分别独立驱动一个驱动轮，在作业中任一个驱动轮悬空或打滑都不会影响其余驱动轮的驱动。
2一般性行走与四轮独立行走比较分析
一般性的行走驱动液压系统原理如1所示，是由双向变量泵和双向变量马达(或定量马达)组成的容积调速系统。系统只由一个双向主变量泵，为多个(这里为四个)双向驱动液压马达3供油，液压马达和车轮行走机械机构连接，驱动车轮旋转。当调节主变量泵斜盘的倾角时，可改变其输出的流量，使驱动液压马达得到不同的转速。若调节驱动液压马达斜盘的倾角，也可改变其排量，使其转速也得到改变，从而实现较广范围内的无级调速性能。当改变主变量泵斜盘倾角的方向，可改变油流方向，以使驱动液压马达旋转方向相应得到改变，从而实现车辆前进和倒退。补油泵2用以向系统补油，以补充系统的泄漏、为冷却和滤清回路提供流量以及为系统提供控制压力。补油泵压力由补油安全阀5调定，一般为1.2～2Mpa,其流量为主泵流量的20%左右。在单向阀7,8的作用下补油泵向闭式回路低压侧供油。换向阀10(梭阀)在主油路高压控制下与常开式溢流阀9接通。常开式溢流阀9的压力设置总是比补油安全阀5低0.1～0.2Mpa左右，补油泵流量远大于系统的泄漏量，因此能把主回路中的工作油持续的置换出来进行冷却，以控制系统的油温。系统双向高压安全阀11控制系统安全工作压力。

图1一般性的行走驱动液压系统
图1所示的液压系统中驱动液压马达是相互并联，因此马达的压差△p是等同的；假设各马达的规格一样且排量是同步调整为q，为分析方便暂不考虑容积效率，那么主泵的流量Q是各马达的流量之和。
Q=Q1+Q2+Q3+Q4 (1)
且△p•q=η•M (2)
Q1=q•n1；Q2=q•Q2；Q3=q•n3；Q4=q•n4 (3)
式中：
Q1，Q2，Q3，Q4——各马达流量
q——马达排量
M——马达输出扭矩
n1，n2，n3，n4——各马达转速
ηm——液压马达的机械效率
在比较差的工况下，若轮1出现打滑，既轮1马达压差△p大幅度下降，系统其它马达的△p也同时等幅度下降；由公式(2)可知各马达的输出扭矩M应是相等，此时也大幅度下降，车辆就行走困难。
在这瞬间，未打滑的车轮上液压马达由于输出扭矩大幅度下降，车轮有减速趋势，即n2、n3、n4下降，Q2、Q3、Q4下降，则有Q1上升；甚至有可能Q1大幅度上升，由公式(3)知n1大幅度上升，将造成轮1液压马达超速。
为了提高一般性的行走驱动液压系统的驱动性能，可以考虑安装马达转速传感器，根据其反馈信号通过一些装置调低欲打滑车轮液压马达的排量，增加其他马达的排量。调整目的是加大未打滑车轮上液压马达输出的扭矩，减少欲打滑车轮液压马达输出的扭矩，可以在一定程度上提高机器的抗打滑性能。也可以通过其它调节装置改善一般性的行走驱动液压系统的驱动性能。

图2四轮独立行走驱动液压系统
另外，在重载工况下，该系统高压溢流可能影响热负荷的平衡，导致系统油温提高；在超负荷情况下，发动机可能发生严重失速，导致憋车。
四轮独立行走驱动液压系统则可以从根本上解决上述问题。四轮独立行走驱动液压系统原理如图2所示。系统由四个容积调速回路组成，每个回路基本上是一致的。发动机通过齿轮传动的分动箱(具有多个相同参数的动力输出口)带动各个主变量泵。