电动搬运车液压防滑装置设计

项目资助 2009C31022 作者简介 :王路伟 ( 1987 — ) ,男 ,山东济宁人 ,硕士研究生 ,研究方向为机械电子工程 。 h ttp: ?ZZHD. ch ina jou rna l. ne t. cn E2m ail: ZZHD @ cha inajou rnal. net. cn《机械制造与自动化 》 ?22? ,等 电?动搬运车液压防滑装置设计 王路伟 ?机械制造与研究 ? 5微幅抬起 ,由于底板连接搬运车 伸运动带动搬运车底板 的受力分析如图 1所示 。 外板 3,而承重万向轮 1 安装在车体外板上 ,所以通过微 幅伸长液压缸活塞杆实现了微幅抬升万向轮 ,从而改变搬 运车万向轮和驱动轮的承重力 ,来增加驱动轮的摩擦力 。 根据电动搬运车自带的液压系统设计了一套液压回路 来控制液压油缸活塞杆的动作 ,并提供防滑装置控制 。 伺服液压回路及控制原理如图 3所示 。其中 ,液压回 路主要有液压油缸 、液压锁 、比例换向阀 、阻尼孔以及电动 搬运车自带的液压泵和油箱组成 。阻尼孔的作用是控制 1 电动搬运车打滑时驱动轮受力分析图 图 通过比例阀的流量 ,液压锁的作用是保持液压缸位置不因 自重或其他原因自行下滑 。整体来说 ,该液压回路是液压 分析此时驱动轮的受力可知 ,摩擦力 f小于驱动力 F。 缸的控制系统 ,通过该液压回路控制液压缸的微幅抬升 , μ由摩擦力计算公式 : f =N 可知 , 在不改变驱动轮与 而液压回路的控制是通过防滑控制器控制三位四通电液 地面接触表面摩擦系数的前提下 , f 不变 , 若要提高摩擦 比例换向阀的连通方式 。 力 , 需要增大驱动轮的承重力 N 。 搬运车正常行驶时 ,在不改变搬运车自重和载重的情 况下 ,若要改变驱动轮的承重力 以起到增大 摩 擦 力 的 作 (用 ,只能改变驱动轮与万向轮 的承重比 , 使万向轮 尤其 )是后部的两个万向轮 的承重力减小并转移到驱动轮上 。 利用电动搬运车自带的液压系统设计液压回路 ,使其可以 在搬运车的驱动轮与承重万向轮之间形成一套防滑装置 , 利用液压缸的顶升在电动搬运车打滑时改变驱动轮与承 重万向轮之间的承重比 ,从而做到防滑控制 。 2 防滑装置的结构优化设计和防滑分析 2. 1 防滑装置的结构优化设计 优化电动搬运车的结构 ,设计的防滑装置中液压缸的 安装位置如图 2所示 。 3 伺服液压回路及控制原理 图 图 2是电动搬运车结构优化后的驱动轮处局部剖面 图 。图中 , 1是承重万向轮 , 2 是驱动轮 , 3 是车体外板 , 4 防滑装置的控制方案是由油缸位置的信号反馈 、控制 是驱动轮支架 , 5是底板 , 7是液压油缸 。承重万向轮 1 及 器的对比处理和比例阀控制信号的输出组成的闭环反馈 其支架焊接于车体外板 3。驱动轮 2安装在驱动轮支架 4 系统进行实时控制 。在图 3中 ,油缸的位置反馈信号直接 上 。驱动轮支架 4和底板 5 之间是搬运车转向用推力球 反映为驱动轮的转速 。控制器的对比处理是将接收信号 轴承 。底板 5连接固定于车体外板 3。在底板 5 上垂直 与控制信号的对比 ,控制信号通过电动搬运车打滑得出 。 安装液压缸 7,其中液压缸活塞杆穿过推力轴承固定在搬 液压系统控制液压缸动作的过程如下 。当电动搬运 车出运车驱动轮支架 4上 。 现打滑现象 ,电动搬运车防滑控制器通过油缸位置反 馈信 号判断出打滑状态并进入防滑模式 ,此时给 YA1 通 电 ,万向轮与液压缸的无杆腔一起微幅抬升 。当电动搬运 车已驶过打滑区域 ,防滑控制器通过油缸位置反馈信号做 出判断并进入正常行驶模式 ,此时给 YA2 通电 ,万向轮与 液压缸的无杆腔一起下降 。 2. 2 防滑分析 驱动轮驱动搬运车负载运行 ,前后的万向轮起辅助支 撑作用 ,后面两个万向轮和搬运车在同一线上 。此时分配 在搬运车后万向轮和驱动轮上的承重力相等 ,此时驱动轮 的摩擦力记为 F, 在液压缸微幅抬升后使得后万向轮分 1 担承重力减小 , 驱动轮承重力增大 , 此时驱动轮摩擦力增 大为 F, 液压油缸抬升的极限状态为驱动轮承担搬运车 2 图 2 电动搬运车防滑装置安装结构图 ()下转第 36页 在搬运车出现打滑时 ,控制液压缸 7动作使活塞杆外 ( ) M achine B u ilding A u tom ation, D ec 2010, 39 6 : 22 ,23, 36 ?23? KB E技术在门式启闭机快速平台建立中的应用研究 王蕴弢 ??机械制造与研究 ? 讯通过黑板进行 ,其功能是记录技术要求 、中间设计结果 以及最终设计方案 ,并且由于黑板 反映求解问题的各 个 3 结论 描述 ,因此它能够及时进行任务和资源分配 ;知识库及其 本文以 KB E和虚拟样机技术为背景 ,针对门机的结 管理维护模块负责知识 库的定义 、装入 、操作 、维护 以 及 构特点 ,综合面向对象方法和 CBR 方法的优点表达门机 一致性和完整性检查 。知识库是快速设计平 台 的 核 心 , 实例 ,构建了门机的快速设计平台 ,该平台可引导设计者 它由大量的 特 定 产 品 数 据 、成 熟 产 品 实 例 、工 程 数 据 手 进行门机的智能化变型设计 ,并且可以实现 CAD 和 CA E 册 、领域 专 家 的 经 验 和 规 则 组 成 ; 平 台 应 用 模 块 包 括 功能的信息集成 ,将参数化结构设计方法引入门机产品的 结构分析和方案优选中 ,实现产品设计和结构分析的并行 CAD、CA E等功能模块 ,其中 CAD 模块负责技术协调 、概 处理 ,从而提高了门机的设计品质和设计效率 。 念设计 、初步设计 、总 体设计 、装配 设计 、详细 设 计 、模 拟 装配和绘制工程图等 ; CA E 模块负 责门机各关键承载构 () 件的强度分析 、刚度分析和关键零部件 如卷筒 的强度 分析与刚度分析等 。 参考文献 : [ 1 ] 钟廷修. 快速响应工程和快速产品设计策略 [ J ]. 机械设计 ( ) 与研究 , 1999 1 : 9 212. ( ) [ 2 ] 娄臻亮 , 赵震 , 彭 颖红 , 等. 工程设 计 KB E 系 统 I: 概述 ( ) [ J ]. 机械科学与技术 , 2001 5 : 469 2471. [ 3 ] 赵震 ,彭颖红. KB E 在冲压设计中的应用 [ J ]. 模具技 ( ) 术 , 2001 4 : 59 261. [ 4 ] 吕红光. 基于知识工程 的产 品设计 支持 技术研 究 [ D ]. 杭 州 :浙江工业大学 , 2004. [ 5 ] 贾怀玉 ,金先龙 , 李治 , 等. 基于 KB E 的电梯智能设计系统 ( ) [ J ]. 计算机辅助设计与图形学学报 , 2004 6 : 861 2864. ( ) [ 6 ] 娄臻亮 ,张永清 ,阮雪榆. 工程设计 KB E 系统 II: 知识处 ( ) 理技术 [ J ]. 机械科学与技术 , 2001 4 : 611 2613. 收稿日期 : 2010 204 209 图 4 门机快速设计平台体系结构 工大学出版社 , 2007. ()上接第 23页 [ 2 ] 张成宝 ,吴光强 ,丁玉兰 , 等. 汽车驱动防滑的控制方法研究 后部支撑线的全部承重力 , 与车体前部两个支撑轮均分承( ) [ J ]. 汽车工程 , 2000 , 5 22 : 324 2328. 5 重力 , 此时驱动轮的摩擦力达到最大值 F= F。故可[ 3 ] 张弦 ,罗禹贡 ,范晶晶 , 等. 电动车辆驱动防滑控制方法的研 2 1 3 ( ) 究 [ J ]. 车辆与动力技术 , 2007 3 : 13 219. 以有效解决搬运车的打滑现象 。 [ 4 ] Yo ich i Ho ri. Fu tu re V eh ic le D riven by E lec tric ity and Con tro l2 R e sea rch on Fou r2W hee l2Mo to red“UO T E lec tric M a rch II”[ J ]. 3 结语 ( ) IEEE Indu strial E lec tron ic s, 2004 , 51 5 : 954 2962. [ 5 ] H iroak i Ka taoka, H ideo Sado, Sh in2Ich iro Saka i, Yo ich i Ho ri. Op 针对电动搬运车特点设计开发了引入液压回路的驱 动防滑控制方法 ,也是一种可控式电动搬运车防滑装置 。 tim a l Slip R a tio E stim ato r fo r Trac tion Con tro l System of E lec tric 以增大驱动轮摩擦力为目的 ,在不增加自重和载重的情况 V eh ic le B a sed on Fuzzy Infe rence [ J ]. E lec tric Enginee ring in 下通过液压回路的控制改变驱动轮的承重力 ,使驱动轮摩 ( ) Jap an, 2001 , 135 3 : 56. 擦力增大解决电动搬运车在行驶地表光洁或者油污过程 [ 6 ] 严国庆. 汽车防滑控制液压制动系统分析与应用 [ J ]. 液压与 () 中 特别在起步 、加速 、转弯时 的驱动轮打滑现象 , 使电 ( ) 气动 , 2009 3 : 53 256. 动搬运车驱动过程中的方向更具稳定性 、转向操纵性得到 改善 、加速性能得到提高 。 参考文献 : 收稿日期 : 2010 204 221 [ 1 ] 罗毅 ,王清娟. 物流装卸搬运设备与技术 [ M ]. 北京 : 北京理 h ttp: ?ZZHD. ch ina jou rna l. ne t. cn E2m ail: ZZHD @ cha inajou rnal. net. cn《机械制造与自动化 》 ?36?