浙江尤恩叉车股份有限公司 浙江 富阳 311404
摘要：随着我国现代化建设的不断发展，工业生产规模的不断扩大，许多先进的新型运输技术开始应用于各行各业。高速越野叉车是具有高速、越野性的特殊叉车。适用于大范围、长距离的野外作业，也可跟随运输队伍的高速行驶。本文中设计了高速越野叉车的闭式静液压驱动系统，针对高速时静液压驱动的常见问题，提出相应的解决方案。
关键词：静液压驱动；越野性能；叉车
1前言
静液压传动装置指的是有马达和泵所组成的动力传动系统，该系统可以通过改变马达与泵的排量来对马达的扭矩和转速进行调节，因此该系统又被称之为容积调速装置。静压传动系统目前被广泛应用于轮式装载机、稳定土拌合机、自动振动压路机以及叉车等工程车辆。本文主要阐述了高速越野叉车中静液压传动系统的运用。
2静压传动系统特点分析
2.1无极调速高效区宽
根据泵和马达的不同组合，叉车可以获得不同的牵引特性，发动机在低速时具有较好的负荷特性。改变变量泵的角度和正反方向可以实现平稳变速和换向，方便无极调速及微动行驶。
2.2自动变矩调节驱动
在工程机械操作中，由于工作条件的不断变化，发动机输出负荷不断调整。当驱动阻力增大时，电机克服其输出转矩的阻力增大，进气压力增大，使泵输出压力增大，变缸液压回力增大，泵摆角减小，转速下降，车辆在新的稳定转速下工作。当对发动机功率额定值产生阻力时，随着负荷增加发动机转速下降，DA减压阀控制，油泵排量降低，车辆速度下降，也实现恒功率驱动。
2.3功率优化分配，节省油料
液压传动系统具有独特的发动机转速匹配功能，使发动机的最佳性能反映和节约燃油消耗，减少废气排放，降低噪音。静压驱动可以在非常合理的范围内控制发动机转速。以叉车为例，当静态压力驱动叉车的行驶速度在0 ~ 9km/h时发生变化时，可以通过改变斜板的角度来满足。发动机转速保持在大约1500r/min。只有当叉车运行速度大于9km/h时，才需要提高发动机转速以达到更高的速度。
2.4易于控制操纵方便
静压系统具有控制方面的固有优势，方便实现机械、液压、电子元器件的自动控制，也是智能叉车的基础。车辆前进，后退，制动等，只需一个操纵杆即可实现，并且可以改变速度和不影响改变方向。此外，静压传动具有低速性能好、整体布置方便、操作方便、可靠性高、维护简单等优点。
3静液压传动方案在高速越野叉车中的应用
3.1静压传动系统高速方案的优缺点分析
（1）可以通过对减速器传动比的改变与选择来配备负载与马达之间的扭距，可以满足行驶速度与主机动力性两方面的要求。
（2）由负载反作用力而引发的径向力和轴向力，均需要有减速器来进行承担，液压马达负责单一的纯扭距，可以为液压马达创造比较有利的受力环境。
相比于低速马达来说，高速马达可以实现调节无级变量的功能。同时，变量泵与高速柱塞马达的结构相似，二者之间可以互换通用许多零部件，在对零部件进行批量生产的过程中，所产生的生产成本也可以得到比较有效的控制。
高速方案的缺点主要体现在以下几个方面：相比于低速方面来说，高速方案多了一定的中间环节，总传动效率有所降低，进而产生功率损失，传动系统维修工作量与燃料污染随之增加。
3.2在叉车中应用静压传动高速方案的转动原理
以越野叉车为例，由于越野叉车需要面对比较复杂的工作环境，因此对叉车自身的性能有着比较高的要求。越野叉车需要具备调整范围较大、低速大扭距作业、高速行驶等方面的特点。在越野叉车作业的具体过程中，由于需要经历比较大的负荷变化，传动系统所承受到的冲击也比较大。因此，静压传动的高速方案是越野叉车的最佳选择。液压原理如图1所示。
4越野叉车闭式静液压传动系统方案
根据越野叉车的工作特点和高速车辆的性能要求，确定了四双泵电机的闭式液压传动方案：变量泵和变速电机可以实现无级调速，结构简单，四轮独立驱动，没有功率寄生现象。
图1越野叉车闭式静液压传动系统液压原理
1.油箱；2.液压双向变量泵；3.冲洗阀；4.后轮液压马达；5.流量分配阀；
6.走行控制单元；7.电磁换向阀；8.前轮液压马达；9.截止阀
图1中，件2为闭式液压双向变量泵，其排量由电比例控制调节。泵内带有补油泵，配备一个带电指示器的过滤器，填补油泵低压油填充油，主要补偿制度无处不在泄漏的石油和石油溢出冲洗阀，以确保泵吸入压力不是太低，从而避免吸空，由于补充油箱油液，也起到冷却系统油液给系统散热的作用，同时为系统提供控制压力油。
图1中，件3为冲洗阀，低压油路的一部分油液经其中的溢流阀流回油箱，而补油泵补偿溢流的油液，通过系统中热油和油箱中冷油的交换达到散热的目的。件4和件8为与压力有关的自变量马达，能够根据系统压力自动调节其排量，从而实现变速。件5为流量分配阀，如图2所示，根据阀芯两端的压力比例调节阀芯的开度，控制两油路的流量，从而调节左右马达的转速。件6为走行控制单元，如图3所示，避免当整个控制系统突然失电时速度突然变化造成意外事故。件7为两位五通电磁换向阀，对叉车采用双轮驱动或四轮驱动进行切换控制。
图2 流量分配阀 图3 走行控制单元
系统开始工作，两串联泵的驱动下发动机启动，泵排量为零，马达排量最大，增加泵的排量，最大的马达在泵输油液的作用下转动，使叉车前进，增加泵的排量，可以增加马达转速，使得车速增加。调节泵的排量可实现叉车无级调速。反向调节泵的排量，可以实现叉车的后退控制。
5结束语
本文设计的系统能有效地解决越野叉车高速下的静液压传动的具体问题，充分满足越野高速叉车的技术要求，为高速越野叉车的设计提供参考。通过进一步的研究，流静液压传动可以在高速越野叉车中得到广泛应用和发展，具有广阔的市场前景。
参考文献
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[2]陈金全,胡军科,张峥明.静液压驱动系统在高速越野叉车上的应用研究[J].现代制造工程，2010(04).
[3]姜皓.静液压传动式车辆驱动系统的研究[D].北京理工大学，2016.
论文作者:金锡滨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/25
标签：叉车论文; 液压论文; 马达论文; 静压论文; 转速论文; 排量论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第2期论文;