礦用越野車傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

礦用越野車傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：礦用越野車主要用于井下人員運(yùn)輸，整車采用整體式車架，四輪轉(zhuǎn)向減小了轉(zhuǎn)彎半徑，提高設(shè)備的靈活性，本車傳動系統(tǒng)采用靜液壓無級變速，爬坡速度快，提高了井下人員的作業(yè)效率，是未來坡道人員運(yùn)輸?shù)拈_展趨勢。關(guān)鍵詞：礦用越野車；靜液壓傳動；濕式多盤制動器；變量泵；變量馬達(dá)礦用越野車采用整體式車架，前、后橋采用礦用專用轉(zhuǎn)向橋，四輪轉(zhuǎn)向，驅(qū)動橋制動器為濕式多盤制動器，極大提高了車輛制動的可靠性、平安性，傳動系統(tǒng)采用變量泵加變量馬達(dá)靜液壓傳動，變速范圍大，為無級變速，發(fā)動機(jī)整個速度范圍內(nèi)變量泵和變量馬達(dá)效率高，降低了燃油消耗，而且此車較傳統(tǒng)的車輛爬坡速度快，大大縮短了車輛在井下人員運(yùn)輸?shù)臅r間，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)頻率高，減少礦山采購本錢。1牽引力計(jì)算：車重m=9000kg，G=90kN，井下最大坡度14°，按=17°設(shè)計(jì)，加速度取a=0.2m/s2，滾動阻力系數(shù)f=0.025，地面摩擦系數(shù)f2=0.6。另外需保證10度坡爬坡速度20km/h。因井下車輛速度較慢迎風(fēng)阻力可以忽略不計(jì)。2發(fā)動機(jī)功率確定發(fā)動機(jī)負(fù)荷系數(shù)。發(fā)動機(jī)負(fù)荷系數(shù)?？紤]轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)消耗功率約10kW。綜上選用康明斯B系列水冷194kW發(fā)動機(jī)。3變量泵、變量馬達(dá)的排量選擇1馬達(dá)排量選擇：橋選用DANA，212橋，主減速比i1=2.7，輪邊速比i2=6，P液壓系統(tǒng)壓差，單位bar；V馬達(dá)排量，單位ml；mh=0.95馬達(dá)機(jī)械效率，vol=0.90馬達(dá)容積效率；R=0.5m輪胎滾動半徑；柱塞泵、馬達(dá)一般額定壓力在420bar，為保證元件壽命持續(xù)工作壓力系數(shù)一般取0.6，因礦山建設(shè)最大坡度=14°，此處計(jì)算按=17°所以預(yù)選壓力系數(shù)稍微放大一些取0.75，所以P液壓系統(tǒng)壓差范圍為，315bar。Fmax=1.59*P*V*mh*10-5*i1*i2/R此處按坡度=17°計(jì)算得V=196ml，根據(jù)樣本選擇排量210ml馬達(dá)。反推計(jì)算壓差P=295bar，工作壓力系數(shù)為0.7。如果按礦山最大建設(shè)坡度=14°計(jì)算壓差P=251bar，工作壓力系數(shù)為0.5958，綜上馬達(dá)排量選擇合理。2泵排量選擇：變量泵加變量馬達(dá)傳動系統(tǒng)，馬達(dá)排量變化時從最大變小，泵由小變大，所以泵是完全可以提供P=295bar，為保證發(fā)動機(jī)使用過程不熄火，選擇最大功率點(diǎn)扭矩，根據(jù)選擇的發(fā)動機(jī)最大功率點(diǎn)的扭矩為757Nm2200rpm。Mb=1.59*P*V/100mhmh取0.92計(jì)算得V=148ml，根據(jù)泵的排量變化，所以泵排量選擇比計(jì)算的要大一些，根據(jù)樣本選擇V=165ml。4牽引曲線及泵、馬達(dá)排量壓力變化過程曲線以上1-3計(jì)算為車輛初步計(jì)算，主要為了確定發(fā)動機(jī)功率，泵、馬達(dá)排量，整個變化過程比擬復(fù)雜無法每個點(diǎn)計(jì)算，此種發(fā)動機(jī)油門控制系統(tǒng)目前還需依賴進(jìn)口，元件廠商需要根據(jù)發(fā)動機(jī)曲線軟件匹配，匹配結(jié)束后還要上試驗(yàn)臺進(jìn)行調(diào)試。5結(jié)論目前整車已經(jīng)完成測試，各項(xiàng)指標(biāo)滿足井下使用要求，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)銷售，井下靜液壓傳動系統(tǒng)效勞車的誕生豐富了公司產(chǎn)品品種，為客戶提供更多的選擇余地。參考文獻(xiàn)：【1】張光裕.工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986.【2】余志生.汽車?yán)碚揗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021.【3】姚懷新.行走機(jī)械液壓傳動與控制M.西安：人民交通出版社，2021.【4】HoumanHatami，HydraulicFormulary，RexrothBoschGroup，2021.【5】王意.車輛與行走機(jī)械的靜液壓驅(qū)動M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021.