李 輝，李衛(wèi)榮，程石鑫，沈偉麗，劉曰奇

（山推工程機(jī)械股份有限公司，山東 濟(jì)寧 272073）

目前液力推土機(jī)上主流使用的行走操縱系統(tǒng)仍為機(jī)械連桿操縱，各種連桿布置在設(shè)備中占據(jù)了較大空間，設(shè)備在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)存在不便，且連桿機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)磨損，造成控制精度降低，也增加的駕乘人員工作強(qiáng)度。隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)駕乘環(huán)境的要求也逐步提高，電液控行走控制系統(tǒng)能夠創(chuàng)造出舒適和安全的工作環(huán)境，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

1 機(jī)械連桿操縱系統(tǒng)的工作原理

推土機(jī)行走系統(tǒng)主要包括兩部分，換擋系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向制動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)行走手柄操縱連桿機(jī)構(gòu)控制換擋變速閥以及轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的行走。圖1 為推土機(jī)機(jī)械行走操縱系統(tǒng)。

圖1 機(jī)械行走操縱系統(tǒng)

1)行走手柄 通過(guò)控制行走手柄前后左右的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)擋位切換及轉(zhuǎn)向，由于是通過(guò)機(jī)械連桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此存在操縱力大、換擋沖擊等問(wèn)題。

2)換擋變速閥 安裝在變速箱上部，機(jī)械連桿兩端分別連接變速閥搖臂和行走手柄，通過(guò)行走手柄的移動(dòng)將力通過(guò)連桿結(jié)構(gòu)傳遞到變速閥搖臂上實(shí)現(xiàn)擋位切換。各擋位閥芯開(kāi)啟后傳動(dòng)油充入相應(yīng)擋位離合器，實(shí)現(xiàn)擋位切換。

3)轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥 轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥安裝在中央傳動(dòng)箱上部，機(jī)械連桿兩端分別連接左右轉(zhuǎn)向搖臂，通過(guò)行走手柄左右移動(dòng)控制左右轉(zhuǎn)向閥閥芯，控制傳動(dòng)油進(jìn)入相應(yīng)離合器，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向制動(dòng)。

4)制動(dòng)踏板 制動(dòng)踏板位于司乘人員前側(cè)下部，制動(dòng)踏板連接制動(dòng)連桿，連桿另一側(cè)連接制動(dòng)閥閥芯，通過(guò)機(jī)械連桿，實(shí)現(xiàn)設(shè)備制動(dòng)。

5)鎖車(chē)搖臂 鎖車(chē)搖臂位于司乘人員左側(cè)，介于司乘人員及駕駛室門(mén)中間，通過(guò)軟軸與鎖車(chē)閥芯連接，當(dāng)鎖車(chē)搖臂按下時(shí)可使鎖車(chē)閥芯關(guān)閉，阻止傳動(dòng)油進(jìn)入制動(dòng)離合器，設(shè)備制動(dòng)；當(dāng)鎖車(chē)搖臂抬起時(shí)，傳動(dòng)油液進(jìn)入制動(dòng)離合器，此時(shí)設(shè)備自由狀態(tài)可操縱設(shè)備正常工作。

2 電液控行走系統(tǒng)工作原理

1)行走手柄（圖2） 與機(jī)械連桿操縱系統(tǒng)的行走手柄不同，該手柄只連接1 根線(xiàn)束，手柄前后左右方向分別對(duì)應(yīng)變速閥前進(jìn)擋比例閥、后退擋比例閥、左轉(zhuǎn)向比例閥以及右轉(zhuǎn)向比例閥，分別實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退行走以及轉(zhuǎn)向；通過(guò)電信號(hào)通斷控制比例閥的開(kāi)啟與關(guān)閉，依次來(lái)實(shí)現(xiàn)各擋位切換。

圖2 行走電液控操縱手柄

2)電控變速閥（圖3） 利用調(diào)壓閥、減壓閥等進(jìn)行綜合壓力調(diào)定；換擋則是利用電信號(hào)控制電磁閥的通斷，電磁閥控制的油液作為調(diào)節(jié)閥的先導(dǎo)油，進(jìn)而控制各擋離合器主變速油路的通斷，實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的變速和換向功能[1]。

圖3 機(jī)械調(diào)壓電控變速閥

3)電控轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥（圖4） 通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)駕駛室內(nèi)行走控制手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角度將信號(hào)傳遞至手柄下方控制器，其輸出與電液比例減壓閥組件相連，通過(guò)比例閥的通斷來(lái)控制轉(zhuǎn)向及制動(dòng)比例閥的關(guān)閉與開(kāi)啟，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)向制動(dòng)[2]。用1 根線(xiàn)束完全取代了轉(zhuǎn)向制動(dòng)連桿。

圖4 機(jī)械調(diào)壓電控轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥

4)制動(dòng)踏板 制動(dòng)踏板與機(jī)械連桿行走操縱系統(tǒng)的一致，不同點(diǎn)為在踏板一側(cè)加裝了位置傳感器，可通過(guò)位置傳感器發(fā)送的電信號(hào)控制制動(dòng)閥閥芯，為了提高設(shè)備工作時(shí)的安全系數(shù)，增加制動(dòng)位置傳感器后可保留原制動(dòng)連桿，給制動(dòng)系統(tǒng)上了雙保險(xiǎn)。

5)鎖車(chē)搖臂 與機(jī)械連桿行走操縱系統(tǒng)的鎖車(chē)搖臂一致，通過(guò)軟軸與鎖車(chē)閥芯連接，通過(guò)移動(dòng)搖臂位置控制鎖車(chē)閥芯開(kāi)啟與關(guān)閉。在搖臂一端安裝位置傳感器，可實(shí)現(xiàn)電信號(hào)控制鎖車(chē)閥芯。

3 電液控行走系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

行走換擋轉(zhuǎn)向集成于單手柄上，通過(guò)改變手柄方向來(lái)控制推土機(jī)前進(jìn)、后退以及左右轉(zhuǎn)向；通過(guò)制動(dòng)踏板上的位置傳感器控制推土機(jī)制動(dòng)，通過(guò)鎖車(chē)搖臂上的位置傳感器控制推土機(jī)鎖車(chē)；取消了制動(dòng)踏板與制動(dòng)閥之間的連桿，鎖車(chē)搖臂與鎖車(chē)閥芯之間的軟軸，換擋連桿和轉(zhuǎn)向連桿，完全通過(guò)電信號(hào)控制推土機(jī)的運(yùn)行，釋放了較多的空間，在整機(jī)維護(hù)保養(yǎng)時(shí)能夠方便操作，提高維修保養(yǎng)效率。

電液控對(duì)推土機(jī)的控制精度相比于機(jī)械操縱有較大提升，在惡劣的工況下司乘人員能夠準(zhǔn)確掌控設(shè)備，提高設(shè)備的安全性。

在駕乘舒適性上能夠大大緩解駕乘人員的工作強(qiáng)度，只通過(guò)一個(gè)手柄就可完全操控設(shè)備，由于取消了連桿機(jī)構(gòu)，降低了手柄的操縱力，提升設(shè)備的駕乘舒適性。圖5 為換擋控制系統(tǒng)框圖。

圖5 換擋控制系統(tǒng)框圖

4 電液控行走操縱形態(tài)的可行性

采用電液控行走操縱系統(tǒng)的前提是變速閥和轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥為電信號(hào)控制，通過(guò)閥體內(nèi)的比例閥開(kāi)度控制油液進(jìn)入相應(yīng)離合器，目前這兩種閥在國(guó)內(nèi)已經(jīng)成熟。

換裝電控手柄，通過(guò)行走手柄方向的改變及加裝按鈕來(lái)控制電信號(hào)的發(fā)送，目前電控手柄技術(shù)也已成熟。

推土機(jī)傳動(dòng)系各部位電信號(hào)電流值與相應(yīng)壓力值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)設(shè)備ECU 接收、整合各處傳感器傳送的數(shù)據(jù)，完成在監(jiān)測(cè)屏幕上的顯示。

因電控閥對(duì)油液清潔度要求較高，傳動(dòng)系統(tǒng)油液清潔度的控制顯得尤為重要，目前已在某機(jī)型上安裝帶有自檢測(cè)功能的油液濾芯，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)濾芯狀態(tài)及時(shí)更換油液濾芯。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)前期的設(shè)計(jì)研發(fā)及調(diào)試，電液控行走系統(tǒng)在推土機(jī)中的應(yīng)用已基本成熟，其簡(jiǎn)單的安裝調(diào)試能夠大大提高裝配效率，釋放了推土機(jī)中機(jī)械連桿占用的大部分空間，提高設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)效率，對(duì)行走的精確控制及簡(jiǎn)單操作能夠大大降低駕乘人員的工作強(qiáng)度，提高駕乘舒適性。電液控行走控制系統(tǒng)取代機(jī)械連桿控制系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。