轮式摊铺机前轮辅助驱动系统的设计
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摘 要：针对轮式摊铺机整机驱动力不够以及前轮辅助驱动可能存在的负向寄生功率、打滑等问题，分析了基于前轮与后轮速度匹配来实现前轮辅助驱动存在的种种弊端，设计了一种电比例多路阀来驱动两个并联的马达，并采用液压分流阀强制分流的结构，通过测量前轮驱动的压力，进行压力匹配控制。装机验证结果表明，各工况下前轮均能提供较好的辅助驱动效果。
关键词：轮式摊铺机；前轮；辅助驱动；压力匹配控制
中图分类号：U415.52 文献标志码：B
0 引 言
轮式摊铺机因其机动性强和功能多的特点在社区道路、乡村公路、市政工程等施工场所得到较为广泛的应用。通常情况下，轮式摊铺机行驶驱动系统标配后轮主驱动系统和选配前轮辅助驱动系统，且前轮采用实心轮胎（压缩量小），后轮采用充气轮胎，轮胎数量的配置有后4前2、后2前4等多种形式。前轮辅助驱动系统的目的在于充分利用前轮的着地情况（尤其在施工时，当料斗里面装有摊铺料时，前轮着地情况良好，与地面的摩擦力较大），适当地提供驱动力，使整机牵引性能提升；与此同时，利用前轮的转向导向作用，后轮配合差速可以实现整机良好的转向性能，即转向时前轮侧向滑移小，且转向半径小。前轮辅助系统的结构与匹配控制是关键，否则在某些情况下无法有效地提供驱动力，甚至还有可能产生反向的寄生功率，使整机牵引性能降低[1-2]。本文从前轮转向机械结构、液压驱动系统结构、压力匹配控制算法几个方面进行设计，以较少的成本增加实现预期设计目标，通过在某型轮式摊铺机上应用和测试，在后轮打滑、前轮打滑和悬空等工况下充分验证了其有效性。
1 前轮辅助驱动系统结构
1.1 机械结构
图1 行驶系统驱动系统结构
某型轮式摊铺机行驶系统结构如图1所示，由后主驱动轮和前辅助驱动轮组成，后主驱动轮采用2个充气轮胎（双泵双马达左右独立控制的液压驱动结构）；为了提高前辅助驱动轮在复杂路面的适应能力，采用前面4个实心轮的结构，单侧2个轮胎采用桥接方式，设计有一定的纵向摆动角度，从而确保在起伏路面上前轮着地良好。此外，单侧只有前辅助驱动轮提供驱动力，另一个为自由轮。
轮式摊铺机前轮系统除了支撑整机重量和提供辅助动力外，还...
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