电液比例阀控液压调平系统设计与仿真研究

　　引言

　　高技术的现代战争要求地面雷达具有良好的机动性能。雷达天线车的快速架设、调平和撤收系统是雷达的重要系统之一，直接影响到雷达的机动性能。电液比例控制技术填补了开关液压控制技术与伺服控制技术之间的空白，已成为液压技术中最富活力的分支。把电液比例阀控技术成功地应用雷达车调平系统中，对于提升雷达机动性能具有重要的意义。本文所介绍的电液比例阀控液压自动调平系统，采用了比例多路阀控制，多个调平支腿执行元件可以实现不受负载约束的无级调速控制，这是实现高效调平性能的关键。

　　1 调平系统特点

　　某雷达天线车自重45 t，要求工作状态时天线水平基准小于3’，整车展开并完成调平的时间控制在2 min以内。

　　雷达车采用四点支撑实现系统调平的方式。系统设计采用液压作为动力源，由电机一液压泵驱动，通过液压控制阀控制四条液压支腿的升降运动，将天线车由运输状态转架为正常工作状态，并保持水平状态的稳定。要实现本系统的功能有两个关键技术需要解决：一是调平支腿的性能问题；二是驱动控制方式和控制策略问题。本系统方案摒弃了常规的开关阀控设计，采用性能更为先进的电液比例控制技术，提升液压系统执行机构的控制性能，实现多个执行元件同时相互独立地在不同的速度和压力下工作，使得调平控制更为灵活，实现柔性的控制策略；功能上解决了落地检测的问题，实现了一键式调平的全自动功能，有效地保证了调平时间指标的实现。

　　调平支腿采用带抱闸制动功能的液压马达驱动滚珠丝杆的结构设计，机械效率高，承载能力强，满足了大吨位雷达车的使用要求；通过专门研制的液压马达制动控制阀集成模块对调平支腿实施驱动和控制。该设计方案在满足系统要求的前提下，具备了技术的先进性，同时具有很好的通用性和可扩展性。

　　2 系统设计

　　2．1液压系统工作原理及工作过程

　　液压调平系统原理图如图1所示，液压泵采用负载敏感恒功率变量泵，泵源额定压力为180 bar，最大流量为90 L／min，电机功率11 kW。

　　图1液压系统原理图

　　液压比例控制阀为负载敏感式换向阀，从执行元件通路引出的控制油信号经过换向滑阀中的信号孔引出，然后合成一个公共的信号通路，并且保证只是从某一侧获得的控制压差作用于流量调节装置。当每一片阀都处于中位时，公共的控制信号通路通过一条油路卸压，液压泵控制器处于无压状态，液压泵的流量控制斜盘角度接近于零，液压泵处于最小排量状态。当有一片或多片阀打开时，控制口压力等于最大一片阀的负载压力，由最大压力控制液压泵的斜盘角度，在液压泵的最大流量满足四路同时工作最大流量的情况下，每一路的负载变化不影响流量的变化，比例多路阀控制满足每一路流量与负载无关的要求。每一路A口接压力传感器，A口进油时，调平支腿伸出，平台上升，可以由压力传感器的电流值来判断调平支腿承载大小，从而进行落地检测和虚腿检测。由A、B油口通过制动控制阀集成模块来接液压马达的驱动口和抱闸解锁口，实现液压马达的驱动和控制。