YFSJ2000型液压切割机行走控制系统的研究

　　1 引言

　　进入21世纪以来，世界范围内城市化进程的加快与道路建设的迅猛发展产生了大量的废弃混凝土，对于这些废弃混凝土的合理处理是环境保护和可持续发展的战略目标之一。于是就出现路面切割机，它将废旧的路面切割成块状，用于行人道、广场以及围墙的铺筑，进行废料回收再利用，正好符合我国的可持续发展战略。

　　2 行走控制系统

　　2.1 行走控制系统的基本要求

　　行走系统是切割机的重要组成部分，它承载了整个机身的重量，为了提高切割效率以及发动机功率的充分利用，因此对切割机的行走控制提出如下要求：

　　（1）在前进的过程中应该可以实现整个速度范围的调速，以便于适应不同的被切割对象。

　　（2）在切割机工作的过程中，切割机加、减速度变化的过程一定要平稳，以免出现切割台阶，影响切割质量。

　　（3）切割机在工作的过程中，根据被切对象的变化应该自动调节行驶的速度和刀具的进给量，以保证发动机的功率得到充分利用。

　　2.2 行走控制系统的组成及工作原理（见图1）

　　切割机行走系统采用液压驱动，主要完成切割机工作时与转移时的速度控制。根据行走液压系统马达的排量和切割对象的不同，切割机的行走速度控制方式是在整个速度范围内的无级变速，以便使用于各种切割对象，充分利用发动机的效率。行走液压系统由一个行走压马达、行走系统换向阀、行走系统平衡阀、行走系统防冲击阀、行走系统电比例调速阀、行走系统工况电磁阀、行走系统溢流阀、行走汇流电磁阀、行走系统滤油器、工作行走泵吸油滤油器组成一个闭式回路。

　　2.3 行走系统的功率自适应

　　对于某一台液压切割机来说，其切割刀具因素一定，当机器运动学参数v一定时，其刀具的工作阻力取决于所要切割路面材料物理学性质，当切割刀具因较硬、较密实路面材料而增加时，切割系统所消耗的功率将增大。在切割路面时负载是发生变化的，当遇到坚硬的石块时其负载就变大，为了防止切割刀具卡死，这时就要通过调节将向前行驶的速度降低，但是切割刀具还得依然工作，此时若降低行走速度v，可使切割刀具工作阻力得到反馈而降低，使刀具转速不至于下降，刀具的切割惯性力不致下降。反之，当其遇到疏松的混凝土时，刀具就很容易进行切割，其切割刀具工作阻力下降时，切割系统转速将增大，为了有效利用发动机的功率，若提高行走速度v，反馈到系统中，将使刀具工作阻力上升，保证刀具的切割惯性力为一定值，以阻止跑刀现象的发生。最终切割系统功率因工作阻力下降而下降，以补偿由于行走速度v升高而导致行走系统功率的上升，这一过程提高了工作效率，使发动机的功率得到充分利用。