采用闭式液压系统的工程车辆传动系试验台

　　在车辆百余年的发展历程中, 工程车辆传动系大多采用传统而成熟的机械传动方式以及在此基础上发展起来的液力—机械传动方式。20 世纪 80 年代后, 液压传动或液压—机械传动的工程车辆传动方式得到了较快的发展。REXROTH、SAUER- DAN-FOSS 公司的行驶车辆液压传动装置( 闭式静液压传动系统) 在工程车辆上得到广泛应用主要是因为这种传动方式发挥了液压传动系统和机械传动系统的特点及其相对的低成本优势, 实现了工程车辆的分段无级变速控制和传动系统的高效率 ( 相对液力—机械传动系统) , 在一定程度上有效地提高了工程车辆的行驶性能, 操作简单舒适。静液压闭式传动系统成为现代工程车辆传动系的重要形式。

　　工程车辆传动系试验台的研发思路源于液压传动系统和机械传动系统的发展趋势和各自的技术优势。在液压传动与控制技术方面, 构成液压传动的液压泵和液压马达已经可以满足高压、大流量的使用要求, 构成传动系统的液压控制元件在液压泵和液压马达上进行了高度的集成, 大大简化了结构, 降低了成本; 在开环传动为主要特征的液压传动技术和以闭环控制为特征的电液伺服控制技术以及现代微电子技术和计算机技术的发展与普及基础上, 发展了电液比例控制技术, 成为实现微电子产品和大功率工程控制设备之间的桥梁; 液压元件自身的发展和微电子控制技术相结合, 使现代液压传动应用于工程车辆传动系时可以实现精确控制、自动控制。在机械传动特别是机械变速器方面, 液压控制技术的应用使传统的变速器换挡操作由手动换挡向动力换挡转变; 液压系统电子控制的发展, 使变速器动力换挡进一步向电控换挡、电子控制的自动换挡方面发展。采用电液比例控制技术的液压系统和采用电子控制换挡技术的变速器的结合, 无疑将构成工程车辆新型的传动系, 成为工程车辆传动系最重要的发展方向, 成为工程车辆向机器人化发展的重要基础。

　　基于闭式液压系统的工程车辆传动系试验台正是在研究这一发展趋势和技术路线的基础上提出并研制成功的室内试验台架。同济大学机械工程学院211 工程建设项目为该试验台的研制提供了支持。

　　1 传动系试验台组成

　　图1 为工程车辆传动系试验台结构原理图, 图2 为现场安装完成后的试验台构成图。如图 1 所示,传动系主要由动力系统、变量液压泵、变量液压马达、变速器和驱动桥及其轮胎组成, 代表了典型的轮式工程车辆传动系方案。当试验台系统需要加载时,可在变速器后连接测功机进行加载, 或者在驱动桥两侧进行加载, 试验台变速器与转向驱动桥之间为法兰连接, 测功机可以在变速器与转向驱动桥之间连接, 但这时驱动桥不起作用; 转向驱动桥的底架是固定不动的, 也就相当于桥壳是固定的, 驱动桥两侧加载需要通过轮毂进行加载, 文中的试验台架不包含该部分内容。