掃路車液壓系統原理

掃路車的是一種用於城市市區街道道路清掃的特種車輛，用主要功能是清除、收集並運送路面垃圾塵土等汙物。其工作方式為掃吸式（一邊清掃路面一邊將掃到吸塵口的附近的汙物吸入集灰鬥）。

清掃裝置有三個掃刷，左、右和前方各一個。左、右側掃刷的刷子後邊翅離地面，前半邊著地由外向內旋轉，把路面上的東西掃入中間。車輛在行駛中雜物靠近吸塵口，被吸抽到灰鬥中。前掃刷操縱靈活，可以延伸清掃面和加強清掃。

掃路車採用鉸接式轉向車架，當車架相對偏轉時，前掃刷的方向始終與前車架的方向一致：這有利於作業時使工作裝置迅速對準作業面從而提高生產率約。前面裝有一個操作靈活的掃刷，駕駛員手握操縱柄，按動控制鍵，就可使掃盤左右旋轉，或傾斜：掃臂升起放下，向左或向右擺動。

車輛的所有動作都是液壓驅動。柴油發動機直接驅動三個液壓油泵，由三個不同的液壓系統，實現全車的包括行駛在內的所有動作

液壓系統的特點

液壓系統由三個迴路組成，同時相互獨立的。其中兩個開式迴路，一個閉式迴路。三個迴路的三個主油泵都由柴油發動機直接驅動（如圖1所示），分別將動力作用於三個迴路的各系統按照功能區分，行走系統是閉式迴路。兩個開式迴路主要驅動車輛轉向、掃刷轉動、掃刷位置控制、灰斗升降、風機馬達轉動等。

車輛行走系統

掃路車的採用靜液壓傳動的無反饋比例電控（NFPE）系統，與傳統的液壓系統，在車輛控制方式相比，根據不同負荷要求可軟體設定（可在現場進行）不同的牽引特性曲線，達到系統特性最優良。圖2是一個典型的無反饋比例電控（NFPE）系統組成，其主組成元件為：NFPE泵，馬達，S1X微控制器以及輸入元件如前進/中位/倒退開關，工況選擇開關，腳踏板等。〖2〗

操作者控制發動機油門，泵上裝的速度感測器測定發動機轉速。S1X微控制器根據發動機轉速按預設的牽引特性曲線輸出控制電流給泵上的比例減壓閥和馬達上的電磁閥，調整泵/馬達斜盤到相應的位置，由此實現車輛的速度控制。微控制器中可設兩條不同的牽引特性曲線，由工況轉換開關進行選擇用於掃路或行駛工在無反饋比例電控系統中，無反饋是指泵上不帶機械反饋機構，這區別於一般的手動/電動/液動排量控制。泵伺服缸內壓力由比例減壓閥提供，在一定的系統壓力下，泵的排量斜盤角度與伺服缸內壓力成正比，即與比例減壓閥的輸入訊號成正比。因為沒有機械反饋機構，泵的排量/斜盤角度會隨著系統壓力升高而減小，所以具有壓力反饋效應。無反饋比例電控系統是以軟體取代硬體對車輛進行除錯，除錯工具採用智慧化介面，在進行控制特性引數的設定時不需做程式設計工作，簡便易學

無反饋比例電控系統是機、電、液一體化技術的體現。更好地突出液壓傳動在車輛行駛方面應用的各種優點。智慧化微控制器突破傳統的控制技術，減少液控元件和連線管路，增加了系統的可靠性和穩定性：同時，系統調整方便。其最大的優勢在於可以線上跟蹤車輛執行狀態，或對執行資料下載進行離線分析。並能透過接入英特網對車輛進行遠端故障檢測和除錯，適應未來技術的發展

負載感測系統

掃路車風機是液壓驅動。風機葉輪直接與高速液壓馬達連線。負載感測系統和採用定量泵的相同系統相比較，能量損失和發熱都負載感測控制系統是由帶有LS控制的油泵、負載感測方向閥及工作機構組成。液壓系統的流量由泵的壓力與LS負載訊號壓力之間的壓差Δp決定。參考液壓原理圖4。操縱方向控制閥，使方向控制閥閥芯的產生一定“開口”，對應於到工作機構的就有一定流量。這個量在閥芯上產生一個壓力差，當然也在泵的出口和LS油口之間形成一個△p。當壓力差減少（例如方向閥進一步開啟），Δp也減少而且LS閥芯向左移，控制壓力使變數活塞移動降低，泵的排量增大。當△p最終達到設定值（例如250bar），而且作用在閥芯上的力相等時泵的排量增大就停止了。如果沒有LS訊號壓力（例如方向閥進處於中位，無流量位置）泵僅僅提供足夠的流量來維持由Δp設定值所確定的待機壓力。

四、液壓轉向隨動伺服系統

液壓隨動系統是一種自動調節系統，系統中執行機構的運動是跟隨控制元件的運動而工作。即前、後車始終追對轉向控制閥的操縱並保持一定的比例關係。

1、控制環節：用以接收輸入訊號，並控制執行環節的動作

2、執行環節：接收控制環節的訊號，併產生與輸入訊號相適應的輸出量：

3、反饋裝置：將執行環節的輸岀量反過來輸入給控制環節，以便消除原來的誤差

4、外界能源：為了能用作作力很小的輸入訊號以獲得作用力很大的輸出量，就需要外加能源，這樣就可以得到力或功率的放大作用

轉向液壓系統在結構形式上有多種形式，一般基本的部件都是由轉向器、控制閥及轉向液壓缸組成掃路車的轉向液壓系統是轉閥式液壓轉向機構，轉閥式液壓機構又叫擺線轉閥式全液壓轉向裝置。這種轉向裝置由轉向閥與計量馬達組成的液壓轉向器、轉向液壓缸等組成。取消了方向盤和轉向輪機械連線，只有液壓油管連線方向盤和液壓轉向器相連線，轉向液壓缸與前、後車架相連，兩根油管將轉向器的壓力油按轉向要求輸送到轉向液壓缸相應的腔以實現轉向。

圖6所示的轉向液壓系統，這種系統是具有反饋的隨動系統。反饋的方式有多種，圖6為機械內反饋轉向液壓系統，該系統中的車架是直接由轉向液壓缸來進行偏轉的。轉向液壓缸的位置既與方向盤的轉角相對應，同時以又與車架的偏轉角相對應。相對中間位置來說，轉向液壓缸一腔中的油量變化（流進或流出），是與一定的方向盤轉角和車架的偏轉角相對應的。如方向盤轉△9，油量變化為△V與之對應的車架的偏轉角為△B

在方向盤轉向軸上直接裝一隻轉閥3，轉閥3的閥套與計量馬達2的轉子機械地連線在起。方向盤1的轉向軸則與轉閥3的閥芯連線。轉動方向盤轉△g，轉閥3開啟，在壓力油流轉向要求輸送到轉向液壓缸相應的腔以實現轉向。

在方向盤轉向軸上直接裝一隻轉閥3，轉閥3的閥套與計量馬達2的轉子機械地連線在起。方向盤1的轉向軸則與轉閥3的閥芯連線。轉動方向盤轉△g，轉閥3開啟，在壓力油流到轉向液壓缸之前先透過計量馬達2，當流量到達△V，相應於車架偏轉△B角時，自動將轉閥3關閉，系統回覆到中位。當轉閥在中位時。液壓泵輸出的油液P經過閥套、閥芯中的通道T回油箱。計量馬達進出口被封閉，轉向液壓缸6的兩腔進出口亦封閉，車輪停留在己獲得的偏轉角位置上方向盤轉角與車架的偏轉角之間的比例關係是透過計量馬達2來保證的。計量馬達是用容積法控制流量的馬達。當配流元件轉閥轉動時，液壓馬達排出一定容積的液體，從而控制進入轉向液壓缸的流量。保證流進轉向液壓缸的流量與方向盤轉角成正比。現以向右轉向為例說明機械內反饋過程。方向盤1沿實線方向轉動△9角，此時，因計量馬達2進出口封閉故暫且不動，而閥芯隨方向盤1轉動ΔΩ角，即轉閥輸入訊號△Ω，閥被接通，液壓泵5輸出的油液經閥芯中的相應通道進入計量馬達2，迫使計量馬達2轉子旋轉排出的油液經轉閥進入轉向液壓缸相應腔室，推動活塞偏轉車輪，而轉向液壓缸另一腔排油回油箱。在計量馬達旋轉時，經連線軸帶動閥套亦沿實線方向轉動，當轉角達到△9角時，即計量馬達產生的反饋訊號消除了閥芯相對閥套的輸入訊號ΔΩ時，閥芯與閥套重新處於相對的中位。油液不再流入計量馬達，停止偏轉車輪。