与轮式拖拉机相配套的电子液压提升控制系统的设计探究.docVIP

与轮式拖拉机相配套的电子液压提升控制系统的设计探究 　　1 概述 　　传统机械液压提升已不能满足拖拉机精耕细作快速发展的需要。顺发牌SF03( SF03S) 型电液压提升控制系统是以轮式拖拉机为动力，与功率为75KW( 以88. 2 KW 为例) 以上的轮式拖拉机相配套，电液压提升控制系统装置在拖拉机中部和后部，液压油缸为执行器，驱动各工作部件，实现提升、下降、力位综合调节等作业。 　　液压提升控制相对于传统机械式有着相当多的优势，由于它的高精度、高灵敏度以及逻辑处理器的运用，因而成为大面积农田作业的理想选择。 　　顺发牌SF03( SF03S) 型电液压提升控制系统与轮式拖拉机相配套，并不影响拖拉机自身的用途和性能，有利于用户方便、快捷、准确地操作，提高了拖拉机产品的档次和作业质量。传统的液压提升器配有复杂的拉杆机构，而电控液压提升系统装有电子传感器，传输电控单元的变化从而带动液压操控提升臂，提高拖拉机的效率，降低油耗，减少操作员疲劳，将振动降到最低限度，确保机器安全。 　　2 主要参数的选择和计算 　　2. 1 比例阀 　　比例阀直接反映提升器的提升能力和提升效果及耕深的一致性，考虑到提升器的整机结构、作业时的工作能力和其他因素，比例阀宜选用先进的电控比例阀，即选PVG 32 比例阀。 　　2. 2 系统工作压力 　　系统工作压力的大小，主要取决于液压执行器的负载状态。系统工作压力直接影响液压部件的尺寸。由于电控液压提升控制系统是由拖拉机提供动力，从安全性和可靠性出发，系统的工件压力不宜选择过高，故液压系统工作压力范围选择12 ～ 22MPa 之间，即选18 MPa。 　　2. 3 液压系统流量 　　液压系统流量要大于同时工作的几个液压执行器所需的最大总流量，并考虑到系统的漏损和元件磨损后容积效率的下降，即Qge;K( Sigma;Q)max式中: K 为系统泄漏系数，一般取1. 1; ( Sigma;Q)max为同时动作的液压执行器的最大总工作流量，L /min。该电控液压提升系统同时动作时所需最大工作流量的液压执行器为辅助油缸和主油缸。油缸所需最大流量为Qmax = Svmax式中: S 为油缸的有效面积，dm2 ; vmax为油缸活塞的最大移动速度，dm/min。( Sigma;Q)max = 辅助油缸最大流量+ 主油缸最大流量= S1 v1max + S2 v2max + S3 v3max通过计算( Sigma;Q)max = 41. 05 ( L /min)则有Qge;K( Sigma;Q)max = 1. 1 times; 41. 05= 45. 15 ( L /min) 　　2. 4 所需功率 　　电控液压提升控制系统的动力由轮式拖拉机提供，拖拉机柴油机的功率大小和工作特性对电控液压提升控制系统的影响很大，柴油机的功率应能够充分满足电控液压提升控制系统工作过程中的动力需求，并考虑操作系统和管路等辅助设备的动力消耗，柴油机的功率Pe应为Pe = ( 1. 0 ～ 1. 1) PyPy = pQmax /60eta;式中: Py为液压系统功率; p 为液压系统工作压力;Qmax为液压系统最大流量; eta; 为液压系统效率( 0. 85～ 0. 90) 。通过计算Py = 15. 05 ( kW)Pe = 16. 56 ( kW)由于与SF03( SF03S) 相配套的轮式拖拉机的柴油机功率为88. 2 kW，所以能够满足整个系统的工作要求。通过以上设计计算，电子液压提升控制系统主要技术参数和性能指标如表1 所示。表1 主要技术参数和性能指标Tab. 1 Main Technical Parameters and Performance Index参数指标型号SF03( SF03S)配套功率/kW 88. 2液压系统工作压力/MPa 18标定流量/( L·min - 1 ) 45齿轮泵G320比例阀PVG 32油箱容量/L 40 　　3 工作原理 　　本研究的任务是设计电子液压提升控制系统。该系统主要由控制器、显示器和控制面板三大部分组成。控制器为该套设备的灵魂，电子液压提升控制系统主要包括信号收发装置、数据处理器、协议转换器、命令执行装置和电气控制设备。角度传感器安装在提升器的提升臂上，力传感器安装在上拉杆、下拉杆上，速度传感器安装在后桥上，电磁比例多路阀安装在提升器上，雷达测速传感器一端安装在前桥上，另一端固定在立柱上; 液压油泵通过花键连接安装在拖拉机柴油机上; 多路阀的回油管与提升器连接，液压油泵与比例多路阀连接; 在提升器主油缸和液压辅助油缸之间安装有比例电磁阀，液压油缸固定在机架上且