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模块车的转向系统详细介绍

作者:江苏海鹏特种车辆有限公司 浏览: 发表时间:2021-08-03 17:31:22

  模块车的转向方式可大致分为两种。一种为机械拉杆式转向,转向角度一般为土55°~士60°,根据厂家要求可以实现八字、半八字或者斜行等转向模式。运输超大物件时,模块车之间可以横向或纵向拼接。这种模块车只能实现一种转向方式,并且转向简单,可靠,成本较低,主要应用在船厂或公路运输领域。

  机械拉杆式转向机构又可以分为拉杆转向机构、齿轮齿条转向机构和蜗轮蜗杆转向机构3种,这些转向机构各有优劣。

  拉杆转向机构

  拉杆转向机构最早出现于德国 Nicolas 公司设计的液压挂车,后被移植于液压模块车。该机构的转向原理是:通过液压缸推动中间转向板动作,中间转向板带动四连杆机构运动,进而实现轮组的转向,此种结构简单可靠,但是只有一种转向模式,***转向角度一般也超不过 55°。因转向模式单一,车辆不能实现灵活转向,设计时已经很少采用此种结构。

  齿轮齿条转向机构

  齿轮齿条转向机构由德国 Scheuerle 公司开发,该机构是将两根齿条作为液压缸的活塞杆,通过液压缸的往复运动,由齿条推动齿轮回转以实现轮组转向,该机构的优点是转向平稳,结构紧凑,定位准确,能够实现较大的转向力矩,转向角度能够达到±110°,并可实现多种转向模式。

  蜗轮蜗杆转向机构

  蜗轮蜗杆转向机构通过液压马达带动蜗杆旋转,再由蜗杆带动蜗轮转动实现轮组转向,该机构理论上可以实现 360°回转,但实际工作时,由于行走驱动液压软管和制动用气动软管的限制,一般***转向角度在±140°,此种结构由德国 Gold-hofer 特种车辆公司研制。

  另一种转向模式为电子液压复合多模式转向,转向角度可以达到+110°~士140°。这种轴线运输车可以根据现场情况的不同实现多种转向方式,包括直行,斜行,八字转向,半八字转向,中心回转,前轴转向以及后轴转向等。这种转向方式结构复杂,转弯半径较小,主要用在场地相对狭窄的地方及超重型货物的运输。

  单元模块车可实现多模式转向功能,包括:直行、直行八字、90。横行、横行八字、斜行,前轴摆转、后轴摆转、中心回转等。单元模块车的每个承载液压悬挂均设有一个可独立转向的机构。以四轴线单元模块车为例,四轴线单元模块车转向机构布置如图所示,四轴线单元模块车由相对独立的8组转向机构组成。

  转向动力由动力模块内的液压泵提供,通过PPU与四轴线单元模块车间的快速接头相连,由比例阀将液压油传递给各个相应的转向油缸,转向油缸会根据比例阀提供液压油的多少伸长或缩短相应的长度,从而带动液压悬挂转到相应的角度。轮轴与液压悬挂为一体,这样就实现了轮轴的转向动作。电磁比例阀为微电程序控制,单元模块车的各个轮轴均会按微电程序中设定好的角度转动,满足了单元模块车各轮轴的转向动作协同。

  每个液压悬挂上还设置转向角度传感器装置,用于实时监控转向角度,反馈给微电中央控制器,实现了整个控制系统的闭环控制。每个独立的转向机构为齿轮齿条传动,转向油缸分布在液压悬挂转轴两侧,转向油缸为摆动油缸,齿条与摆动油缸活塞杆为一体。相对于常规齿轮齿条传动,转向机构的齿条背面设支撑轮,当齿条受力时会造成径向变形,支撑轮可对齿条进行有效支撑,保证了啮合可靠及受力的均匀性,也保证了齿轮齿条传动精度,相应的也保证了转向角度的精度。

  多车并车技术是自行式模块车的核心技术,应用该技术可以 解决特大型货物的运输问题,使运输灵活便捷。目前国外的多车并车技术发展较为成熟,***吨位运输实例为德国某公司540轴线 联合并车运输15000 t级海洋平台。而国内的多车并车技术处于起步阶段,并车数量少,并车形式固定,主要原因是没有解决通 讯、多轮转向控制、同步控制等技术难题,严重影响了国内同类 型重型运输装备的发展。

  自行式模块运输车可以实现任意位置多车并车功能,即多台 车辆协同运作。并车时,首先选定一台车为主车,其他车辆则为 从车,用主车遥控器可以控制所有车辆协同运行。

  SPMT根据实际需要可任意组合,根据所运载货物的不同吨位及尺寸选择不同轴线的单元模块车进行并车组合。各单元模块车可以刚性联接,也可仅通过并车线缆联接。典型的并车方式有:纵向并车、横向并车、环形并车、“Y”形并车、“V”形并车,以及不规则式并车如图所示,组合后的所有车辆也具备多模式转向模式。

  1、转向动力方面,每个液压悬挂均带独立转向机构,动力布置均布,不存在转向机构动力不足的问题。

  2、转向协同方面,每个轮轴的摆动油缸均由电磁比例阀提供液压油,比例阀为微电程序控制,参与其中的各个轮轴均会按微电程序中设定好的角度转动,且每个轮轴有角度传感器,可实时监控转向角度,因此也很好地解决了SPMT的转向协同问题。

  模块车采用变量泵、变量马达的闭式液压系统。控制器采集遥控器发送的油门控制信号,按照线性对应关系控制发动机转速,然后控制器调用驱动功率匹配模块计算变量泵和变量马达的控制变量并输出。

  并车驱动电控系统如图所示,主控车辆采集控制信号发送绐从车,因为并车车辆配备相同的动力系统,所以相同的控制信号即可得到较好的驱动同步性。但是这样简单的控制策略远不能满足实际运输使用需求。

  并车时,每台模块运输车可能配置了不同个数的驱动马达。 如两台车并车,一台车配置一个动力模块和一个四轴线模块单元 车,四轴线模块单元车配置2个驱动马达;另一台车配置一个动力 模块和一个六轴线模块单元车,六轴线模块单元车配置4个驱动马 达。这样两台车在相同发动机转速控制信号和相同控制策略下, 由于马达排量差异,二驱车辆车速一定大于四驱车辆车速。所以 多车并车时,车辆间需交换驱动马达数量信息,以配置最多驱动 马达车辆为基准,按驱动数量比例降低其他车辆变量泵排量。 多车并车转弯时,由于转弯半径不同,每台车的转速也不一 样,要达到驱动一致,需要以具有***转弯半径的车辆为基准, 按照转弯半径比例降低其他车辆变量泵排量。

  海鹏特种车辆有限公司开发和生产各类特殊用途的车辆包含中置轴轿运车,中置轴厢式列车,低平板半挂车,液压平板车,液压轴线车,模块车,抱罐车,铁水车,渣罐车,吸引压送罐车等,公司的轿运车产品在国内市场同样得到广泛好评,长期为上汽、一汽、广汽等相关物流企业提供优质、适用的轿运车产品和服务。咨询热线:400 8080 873


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