推土机电液控行走操纵系统

2021-03-20李卫荣程石鑫沈伟丽刘曰奇

建筑机械化 2021年2期

李辉，李卫荣，程石鑫，沈伟丽，刘曰奇

（山推工程机械股份有限公司，山东济宁 272073）

目前液力推土机上主流使用的行走操纵系统仍为机械连杆操纵，各种连杆布置在设备中占据了较大空间，设备在维护保养时存在不便，且连杆机构经过一段时间使用会出现磨损，造成控制精度降低，也增加的驾乘人员工作强度。随着社会发展对驾乘环境的要求也逐步提高，电液控行走控制系统能够创造出舒适和安全的工作环境，提升产品竞争力。

1 机械连杆操纵系统的工作原理

推土机行走系统主要包括两部分，换挡系统和转向制动系统。通过行走手柄操纵连杆机构控制换挡变速阀以及转向制动阀来实现推土机的行走。图1 为推土机机械行走操纵系统。

图1 机械行走操纵系统

1)行走手柄通过控制行走手柄前后左右的移动实现挡位切换及转向，由于是通过机械连杆来实现的，因此存在操纵力大、换挡冲击等问题。

2)换挡变速阀安装在变速箱上部，机械连杆两端分别连接变速阀摇臂和行走手柄，通过行走手柄的移动将力通过连杆结构传递到变速阀摇臂上实现挡位切换。各挡位阀芯开启后传动油充入相应挡位离合器，实现挡位切换。

3)转向制动阀转向制动阀安装在中央传动箱上部，机械连杆两端分别连接左右转向摇臂，通过行走手柄左右移动控制左右转向阀阀芯，控制传动油进入相应离合器，实现转向制动。

4)制动踏板制动踏板位于司乘人员前侧下部，制动踏板连接制动连杆，连杆另一侧连接制动阀阀芯，通过机械连杆，实现设备制动。

5)锁车摇臂锁车摇臂位于司乘人员左侧，介于司乘人员及驾驶室门中间，通过软轴与锁车阀芯连接，当锁车摇臂按下时可使锁车阀芯关闭，阻止传动油进入制动离合器，设备制动；当锁车摇臂抬起时，传动油液进入制动离合器，此时设备自由状态可操纵设备正常工作。

2 电液控行走系统工作原理

1)行走手柄（图2）与机械连杆操纵系统的行走手柄不同，该手柄只连接1 根线束，手柄前后左右方向分别对应变速阀前进挡比例阀、后退挡比例阀、左转向比例阀以及右转向比例阀，分别实现前进、后退行走以及转向；通过电信号通断控制比例阀的开启与关闭，依次来实现各挡位切换。

图2 行走电液控操纵手柄

2)电控变速阀（图3）利用调压阀、减压阀等进行综合压力调定；换挡则是利用电信号控制电磁阀的通断，电磁阀控制的油液作为调节阀的先导油，进而控制各挡离合器主变速油路的通断，实现推土机的变速和换向功能[1]。

图3 机械调压电控变速阀

3)电控转向制动阀（图4）通过转动驾驶室内行走控制手柄的转动角度将信号传递至手柄下方控制器，其输出与电液比例减压阀组件相连，通过比例阀的通断来控制转向及制动比例阀的关闭与开启，来实现设备转向制动[2]。用1 根线束完全取代了转向制动连杆。

图4 机械调压电控转向制动阀

4)制动踏板制动踏板与机械连杆行走操纵系统的一致，不同点为在踏板一侧加装了位置传感器，可通过位置传感器发送的电信号控制制动阀阀芯，为了提高设备工作时的安全系数，增加制动位置传感器后可保留原制动连杆，给制动系统上了双保险。

5)锁车摇臂与机械连杆行走操纵系统的锁车摇臂一致，通过软轴与锁车阀芯连接，通过移动摇臂位置控制锁车阀芯开启与关闭。在摇臂一端安装位置传感器，可实现电信号控制锁车阀芯。

3 电液控行走系统的优势

行走换挡转向集成于单手柄上，通过改变手柄方向来控制推土机前进、后退以及左右转向；通过制动踏板上的位置传感器控制推土机制动，通过锁车摇臂上的位置传感器控制推土机锁车；取消了制动踏板与制动阀之间的连杆，锁车摇臂与锁车阀芯之间的软轴，换挡连杆和转向连杆，完全通过电信号控制推土机的运行，释放了较多的空间，在整机维护保养时能够方便操作，提高维修保养效率。

电液控对推土机的控制精度相比于机械操纵有较大提升，在恶劣的工况下司乘人员能够准确掌控设备，提高设备的安全性。

在驾乘舒适性上能够大大缓解驾乘人员的工作强度，只通过一个手柄就可完全操控设备，由于取消了连杆机构，降低了手柄的操纵力，提升设备的驾乘舒适性。图5 为换挡控制系统框图。