一种工程车辆车身自平衡的液压控制系统

张智 林尚康

摘  要：基于传统泥头车多采用钢板加弹簧式的非独立悬架系统，不具有车身自平衡的调节功能，在遇到颠簸，凹凸不平的路面时容易出现震动，侧翻等严重事故，本研究为解决车身自平衡的调节设计了泥头车自身平衡的液压控制系统。主要是由电控单元根据泥头车作业环境和地形等不同路况给液压控制系统传递信号，液压控制系统再通过调节各液压控制阀的开度，方向等控制液压管路中油压的大小，液压油的流向自动有效地对车身平衡进行调节，保持车身的平衡，并可以对路面带来的冲击进行缓冲，保证设备稳定运行，提高汽车的通过性。

关键词：泥头车;悬挂系统;车身平衡;液压控制

1引言

随着科技的发展，社会经济也加快步伐高速发展，带动着建筑行业蓬勃发展，建筑材料的供需促进了运输行业的不断壮大，泥头车作为建筑行业中材料运输的主干力量开始大展身手，泥头车指的是用来运输建筑工地中用到的沙石，水泥等载荷很大的建筑材料的一类工程车辆，泥头车本身具有装载车厢能自动倾覆一定角度自动卸料，大大节省卸料时间和劳动力，从而缩短运输周期，提高生产的效率，降低运输成本的优点让它的作用变得更加不可替代，但此优点并不能改变人们在生活中它的恐惧，主要是因为泥头车使用的是非独立悬挂系统，不具有车身自平衡调节容易出现侧翻等危险事故。

1.1泥头车的发展状况

社会经济的高速发展，建筑行业追随步伐也迅猛发展，泥头车作为建筑行业中必不可少的交通运输主干力量，它的需求量也越来越大。根据数据显示，2017年我国的泥头车市场总销售量就已经达到60多万辆，庞大的数据来之不易。

1.2课题研究的目的

泥头车工作路况环境相对比较特殊复杂，泥头车主要作业在建筑工地，建筑工地路面多凹凸不平，曲折，颠簸，近年来，泥头车翻车等意外事故高频发生，除了与操作人员的操作，路面的颠簸凹凸不平有关以外，大部分还与泥头车的结构组成有关，主要与泥头车使用的悬挂系统有关，泥头车普遍使用非独立悬架系统，不具有车身自平衡的调节功能。本次研究讨论的只要是针对泥头车使用过程中遇到的车身不能自平衡的问题进行研究解决，随着液压技术的发展，本次研究通过液压控制技术实现能够根据作业环境和地形依靠人工或自动调节有效地对车身进行调平，还可以实现缓冲因路面凹凸不平，曲折等带来的冲击，提升了通过性。

1.3课题研究的主要内容

针对传统泥头车使用的钢板加弹簧式悬架系统导致的车身不能自平衡调节系统的设计：拟采用电控单元加液压控制系统进行调节车身平衡。主要由车身高度传感器，加速度传感器检测泥头车在行车过程中对应的车身高度，加速度信号，并以电信号的形式传递给电控单元，电控单元根据信号通过控制液压控制系统中各种液压控制阀的开度与方向，间接控制油路中液压油的流量与方向达到调节车身平衡的目的。

2车身自平衡的液壓控制系统

2.1非独立悬挂系统

悬挂系统是车辆的车架与车桥或者车轮之间一切连接装置的总称，是衡量车辆性能的重要指标之一。泥头车主要运用的都是非独立悬架系统，所谓的非独立悬架系统就是钢板加弹簧式悬架系统。

2.2液压控制系统

液压控制系统是以电机提供动力作为基础，使用液压泵把机械能转换为压力，推动液压油经过受电控单元控制的打开阀门的液压阀，并由电控单元调节液压阀的开度以及液压油路中液压油的流量，从而推动液压缸做出不同的行程，不同方向的动作。

2.3泥头车车身自平衡的液压控制系统工作原理

以液体为工作介质，能够实现能量转换传递和控制以及分配的技术叫做液压技术。

一.当泥头车行驶在凹凸颠簸不平的工地路面时，会产生巨大的震动能，非独立悬架系统刚度过小不能吸收这一部分震动能，会引起车身剧烈震动。

二.由于工程车会在颠簸不平的工地工作，遇到不平路面时车轴相对于车身都会有上下的运动。

2.4液压元件简介

2.4.1蓄能器

蓄能器主要分为以下几点用途，一是作为存储能量，应急液压。其二，可以液压冲击和吸收脉动。

2.4.2两位四通电磁换向阀

电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞。

3结论与展望

3.1结论

本文主要针对泥头车车身自平衡调节的一种液压控制系统的设计，液压支撑缸设置于车身与转向架之间，在车架上设有加速度传感器和油压传感器，加速度传感器只要用来检测液压支撑岗活塞运动的加速度，油压传感器主要用来检测液压支缸上下油腔的工作油压并且都把信号传递给电控单元，电控单元再把信号以电流大小的形式传递给连接在油管上的双向控制阀调控其开闭，流量大小与液压油流动的方向给工作缸提供液压油，通过液压支撑杆中上下油腔中的油液的循环缓冲了不平路面给泥头车带来的震动，实现行车的平顺性，同时还设有车身高度传感器，车身高度传感器只要用来检测车身的高度，它能把信号反馈给电控单元，电控单元再把接收到的信号以电流大小的形式传递给双向控制阀并通过调节装在油管上的双向控制阀的开闭以及供油装置状态改变液压油的方向，最终改变工作杠的液压油压力达到车身平衡时的油压，达到调节车身的高度的目的，实验证明平衡系统能根据作业环境和地形自动有效地对车身进行调节，在不同的路况仍然能让车身距地间隙保持不变，提升通过性，仍然可以对路面带来的冲击进行缓冲，对路面的颠簸更加适应自如，保证设备稳定运行。

3.2展望

今后，对泥头车的稳定性与安全问题越来越重视，液压控制系统也会更加侧重于液压控制技术和节能方面，液压控制技术可以更好更方便节能地提升泥头车的平稳性和安全性，技术的融合能取得更大的进步与发展。

参考文献

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