综合传动装置液压二次调节试验台的设计与试验研究

　　0 引言

　　现代军用高速履带车辆的综合传动装置具备大功率、高速度、高功率密度、可靠性要求高、集直驶驱动功能和转向功能于一体的突出特点。是一个技术密集的复杂产品。开发性能良好、功能全面的履带车辆综合传动装置试验台已成为当前履带车辆传动系统开发过程中的一项重要任务。

　　履带车辆为了满足越野行驶和负重的需要,采用履带推进装置作为其行动装置,履带式车辆在转向过程中,通过驱动两侧主动轮来获得两侧履带一定的速度差,克服较大的地面横向阻力来实现一定半径的转向运动。所以,履带车辆的传动装置不仅包括变速和传动的功能,还必须同时具备转向功能,车辆的所有运动最终都要依赖传动装置在两侧主动轮上的不同动力输出方式来实现,这是它与轮式车辆传动系统的根本区别。履带车辆在以不同半径转向的过程中,内外侧主动轮上的转矩和转速的大小以及方向在四个象限内变化,传动系统内部功率流的分配和方向十分复杂,这样的特点对履带车辆综合传动装置试验技术提出了更高的要求。

　　1 综合传动装置动态仿真试验台基本组成

　　履带车辆综合传动装置动态仿真试验台除了要求其加载元件能够实现转矩和转速四象限变化的功能以外,另一个基本要求就是节约能源,因此试验台应当采用闭式系统。本文所建立的试验台采用博士力士乐(BOSCH REXROTH)公司的二次调节液压驱动系统作为试验台的加载系统,通过“泵组--管路--马达机组--综合传动装置--泵组”构成闭式功率循环,可以满足履带车辆直线行驶及转向性能试验的基本需要。试验台的基本组成结构如图1所示。

　　整个试验系统主要由一次元件、泵站、闭式液压管路、储能元件、二次调节元件、转矩传感器、散热器、传动箱、被试件、二次元件控制系统和数据采集及处理系统组成。一次元件是由两台并联的变量液压泵与恒压控制系统组成,用来为整个系统提供压力恒定的液压油。二次加载元件由两个A4VSO180轴向柱塞元件串联而成。三个加载元件的结构完全相同,在恒压网络中可以互不干扰地共同工作,每一个二次元件都有一套独立的控制系统。试验台的逻辑控制与工况监测功能在可编程逻辑控制器(PLC)中实现。

　　三个加载元件中一个模拟发动机工况,与被试的综合传动装置的输入轴联接,其转速能随意调节,其转矩为随动式,由试验台负载决定;另外两个加载元件用来模拟路面负载,分别与被试的综合传动装置左右两个输出轴联接。其转速是随动的,转矩的大小和方向能够根据需要进行控制,使液压二次调节元件可以根据需要随时工作在泵工况(吸收功率)和马达工况(输出功率)下,所以可以模拟综合传动装置输出轴的驱动和制动工况,也可以很方便地模拟车辆的前进和后退。这正是车辆传动系统试验所要求的功能,液压二次元件组成的加载系统完全可以满足需要。