为解决露天矿洒水车无法根据道路扬尘浓度自主调节喷洒水量的问题,设计一种发动机与斜盘式柱塞泵提供动力的变量洒水的喷洒系统。设计喷洒系统数学模型,计算得出喷洒系统中的喷嘴口径,获得喷洒系统的动态特性;建立喷洒系统的AMESim仿真模型,分析发动机转速、柱塞泵开口和喷嘴口径等关键参数对喷洒系统喷洒水量的影响。结果表明增大柱塞泵倾斜角度、提高引擎转速,可以提升系统稳定性。该变量喷洒系统的喷嘴直径为2 mm,喷嘴在1.1 s后进入振荡状态并逐渐趋于稳定,斜盘倾角开度为0.95时,最先进入振荡状态并趋于稳定,当发动机转速3000 r/min时,振荡时间短,可减少系统响应时间。

针对洒水车满载作业时爬坡动力不足及取力器频繁损坏等系列问题,对其进行了原因分析和理论计算,最终通过对水压系统加装溢流阀,使水泵工作扬程满足额定扬程要求范围之内,车辆作业时取力器输出功率在水泵的额定功率要求范围之内,从而保证了车辆作业时出勤率。

针对洒水车喷洒量、喷洒范围无法控制定量喷洒的问题,提出采用车载控制器闭环控制柱塞变量泵的比例阀,结合PID算法实现洒水车的定量喷洒控制。该技术方法有效结合CAN总线控制技术、电液控制技术及PID控制算法,控制系统具有工作稳定性高、控制精度高、扩展性能强、操作与维护方便等特点,通过CAN总线实现洒水车专用作业装置与底盘的信息交互,为环卫车电气控制系统的集成化、人性化、智能化等工程的研究与应用打下坚实基础,充分体现了洒水车的绿色、环保化。