关于轮式工程机械中静压驱动（变量泵－变量马达）如何设计选型

jeffery_ma

你的绿色方框里的是个多功能阀，带有过压保护和压力限制功能，SAUER90系列的泵都又这个功能。红的是旁通阀，样本上都有。
在静液压驱动的行走机械里，首先要根据情况选择合适的牵引比，由牵引比和驱动质量算出牵引力，然后根据牵引力和发动机功率算出马达需要的角功率，选择马达。之后选择泵。

keyoujin

发动机、泵、马达匹配问题
履带式装载机为牵引型车辆，其工作装置除去在铲斗动作时需要消耗发动机功率外（铲运过程中虽然有某些动作需要调整负荷，但属于辅助性动作，功率不大）在其余工作状态时通过车辆行走机构提供牵引力来推进工作。牵引型车辆一般无需作业质量要求，因而工作速度的稳定性要求不高，而此类型的车辆的液压驱动系统全部承受工作装置的牵引负荷，此负荷是变化剧烈波动非常大的非平稳随机负荷。所以装载机不要求工作速度的稳定性，仅追求速度与负荷之间的自适应能力，目的是充分利用发动机功率，提高工作效率，降低油耗，追求动力性、经济性、作业生产率。
下面就发动机、变量泵、变量马达最佳功率匹配问题简单阐述：
(l) 在发动机低速工作区(怠速nmin一最大扭矩转速nMmax)应着重考虑机器的低速工作能力和加速性能。为此保持马达全排量不变，以增加低速驱动能力，同时降低液压系统压力，减小发动机负荷，提高加速性能。当发动机达到泵排量起动转速n0(这一转速高于nmin)时，泵开始工作并随发动机转速升高而增大排量，泵排量同时受负荷压力控制，压力增加则排量减小，泵排量的变化规律应按照发动机目标值负荷率进行。总之，发动机低速工作区，负荷率较低且随转速增加而增加，这一转速区为车辆的加速过渡区，发动机在低负荷率下工作有利于提高车辆的加速性能。
(2) 在发动机正常工作区(nMmax一额定转速nH)应着重考虑机器的动力性和经济性及作业生产率。解决这一问题的关键是合理配置发动机负荷率，使其接近或达到100%。发动机的最大扭矩点附近既是最低油耗区也是最大扭矩区，因此在最大扭矩转速nMmax时或在最大扭矩转速与额定转速之间的转速n时应使发动机负荷率增至100%。由于此时泵排量最大，提高负荷率的唯一途径是通过减小马达排量来提高系统压力。因此，应在发动机最大扭矩转速开始减小马达排量，这样既增大了发动机负荷率，提高了动力性和经济性，同时又增大了行驶速度，提高了作业生产率。液压马达排量除根据发动机转速进行控制外，还根据负荷进行控制。负荷增大则马达排量增大，依次来调节工作压力，既保证了满足发动机目标值负荷率要求，又保证不使系统压力超高而降低效率。
) m% x7 ^% I* H8 L# G2 P. a9 n1 {' C(3) 在nMmax (或n') ～nH正常工作区，尽量保持泵为全排量不变，优先通过马达排量变化来调节负荷压力和发动机负荷率稳定不变。马达的排量控制信号取自发动机转差率(由油门位置x和实测的负荷转速n计算，x可以换算出负荷为零时的空载转速nw，转差率((nw-n)/nw×100%可以表示负荷率)或负荷率(负荷率为(Mb－M)/M×100%, Mb为泵输入扭矩，可由泵排量和压力计算，M为转速为n时的发动机扭矩)，在nMmax (或n')～nH间任一转速下，负荷率为零时，发动机空载，应迅速将马达排量减至最小值，使负荷压力迅速升高，将发动机负荷率迅速调至100%;当发动机负荷率已达100%时，应考虑减载，将马达排量向增大方向调节。因此与马达最大排量VMmax和最小排量VMmin对应之发动机负荷率为100%和0o泵、马达排量控制与发动机特性的关系如图所示。

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( E, R! i1 f/ k6 s, U' C当车辆在行走过程中遇到障碍阻力时。需要较大牵引力来克服阻力，此时发动机的转速会急剧下降甚至熄火，此时应该通过马达的排量调节增至全排量（最大值），以降低马达的转速，如果马达的排量最大之后机械还不能行走，再调节行走变量泵减小排量。

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# H2 ]6 P/ d+ }1 z  v* [! j图：泵、马达排量与发动机特性的关系
: X4 l! M  v8 {（4）在nMmax (或n') ～nH间任一转速下当马达已达全排量而发动机负荷率仍居高不下时，则发动机会进入非调速段工作，转速降低，直至到最大扭矩点(一般取最大扭矩值的90%--95%为匹配值)，如当前状态已为最低档位且马达为全排量、发动机也已进入非调速段工作至最大扭矩点时，为使发动机发挥更大的牵引力且不熄火，应减小变量泵排量来提高工作压力，保持发动机最大扭矩不变，转速不再降低。
        (5) 在工作状态工作时，为防止突然超载来不及换档而使发动机熄火，应设有极限负载调节装置，其实质是根据发动机负荷状态进行判断，如实测负荷转速n偏离某一油门下的空载转速、过大则认为超载严重(发动机调速率约为8%左右，转差率超过10%则超载)，应迅速减小液压泵排量以卸荷。这一装置的辅助功能还有:当其他工作系统需要较大功率时，可以减小行走系统功率来进行分配，用一个较小功率的发动机来适应交替工作的多系统的工作需要。

yzqiang2003

不错，学习了