輪式攤鋪機前輪電控方案創新研究

焦麗霞

【摘要】本文就改進前輪輔助驅動，防止后輪打滑，使整機驅動性能平穩可靠的電控方案進行解讀。

【關鍵詞】輪式攤鋪機前輪；電控驅動；創新

Wheeled paver control wheel electric Innovation Research program

Jiao Li-xia

（Hebei Zhicheng Construction Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】In this paper， improved auxiliary drive wheel to prevent wheel spin， so that the whole drive smooth and reliable performance of the electronic control scheme for interpretation.

【Key words】Wheeled paver front wheel；Electronically controlled drive；Innovation

輪式攤鋪機前輪輔助驅動依靠安裝在左、右后輪上的壓力傳感器控制電液比例溢流閥，從而改變恒壓變量泵輸出壓力，使得前輪輔助驅動馬達的扭矩發生變化。由于施工過程路況復雜，后輪負載變化頻繁，與地面的摩擦系數也在不斷變化，經常引起后輪打滑。一旦后輪打滑，壓力傳感器發出的信號就變小或沒有，前輪也就不能輔助驅動，從而失去了前輪應當承擔的輔助驅動作用，造成攤鋪機帶載工作能力下降。本文就改進前輪輔助驅動，防止后輪打滑，使整機驅動性能平穩可靠的電控方案進行解讀。

1. 前輪輔助驅動電控原理

前輪輔助驅動的電控部分由速度傳感器、轉向傳感器與壓力傳感器、控制器構成，通過程序自動控制前輪驅動。其原理如圖1所示。

2. 前輪輔助驅動的控制

前輪輔助驅動（控制流程見圖2）通過速度傳感器、轉向傳感器和壓力傳感器，實時采集攤鋪機工作的行駛速度信號、轉向角度信號和負載壓力信號，并傳送給控制器；轉動行駛速度給定電位器旋鈕進行工作行駛，控制器根據此時的工作行駛速度信號，對照工作行駛速度與前輪驅動恒壓變量泵脈寬值的曲線關系（見圖3），得到預輸出脈寬值X1；控制器根據左、右工作速度及轉向角度信號判斷后輪打滑后，給出前輪驅動預輸出脈寬值X2；控制器根據負載壓力信號判斷負載加大后，給出前輪驅動預輸出脈寬值X3；控制器對X1、X2、X3進行比較，取最大脈寬值作為前輪驅動的最終脈寬值，輸出給電液比例溢流閥，進而改變恒壓變量泵的輸出壓力，使前輪驅動馬達扭矩隨之發生變化。

3. 前輪驅動預輸出脈寬值

3.1 繪制行駛速度與脈寬值曲線。

（1）測試前應將攤鋪機停在較平坦的路面上，把發動機轉速升到額定轉速，并將熨平板掛好，準備在工作擋行駛。

（2）獲得前輪驅動變量泵起步最小脈寬值：將行駛速度給定電位器轉動到零，推操作手柄向前，多次給定前輪驅動變量泵脈寬值，觀察前輪，直到前輪剛開始打滑，此時所給的脈寬值為前輪驅動變量泵起步最小脈寬值X1a。

（3）獲得各擋位前輪驅動變量泵的脈寬值：轉動行駛速度給定電位器旋鈕，在0-NmaxM/min（m作擋最大速度）選取若干整數速度點Nx，推動行駛手柄向前，當速度達到給定速度時，分別給出前輪驅動脈寬值Xn，觀察前輪剛開始打滑時的脈寬值，即為此時行走速度Nx所對應的前輪驅動變量泵脈寬值Xn。

（4）繪制工作行駛速度與前輪驅動變量泵脈寬值曲線時，以行駛速度Nx為橫坐標，以前輪驅動變量泵脈寬值Xn為縱坐標，將各速度點所對應的前輪驅動變量泵脈寬值在坐標上標示，然后繪制多折線的曲線（保證各點在折線上或盡量靠近折線），并分別找出各折線2瑞點所對應的速度（Nx-1，N x-1）及脈寬值（Xn-1，Xn-2）。根據公式（1）和（2）計算得出A、B，則工作行駛速度與前輪驅動變量泵脈寬值曲線關系示意圖為多折線（見圖3），各折線上前輪驅動脈寬值與速度的關系為Xn=A*Nx+B，計算所得為前輪驅動預輸出脈寬值X1。

則判定后輪

打滑：向右轉時，當F*K21，F<1，由實測決定，以機器平穩工作為前提，可取E=1.1，F=0.9。當一邊速度為零，另一邊行走，則認為打滑。

（4）若判定后輪打滑，則給出前輪預輸出脈寬值X2=前輪驅動變量泵最大脈寬值，否則X2=X1a。

3.3 負載加大時前輪驅動預輸出脈寬值的判定。

（1）根據左、右后輪負載壓力信號，判斷負載加大時給出的前輪驅動預輸出脈寬值方法如下：

（2）左、右后輪分別有高、低壓壓力開關，當任一邊高壓壓力開關給信號，則前輪預輸出脈寬值X3=前輪驅動變量泵最大脈寬值；當兩個低壓壓力開關均沒信號，則X3=X1a；

（3）低壓壓力開關信號主要用作控制脈寬值增加的速度，若裝配模擬量壓力傳感器，則脈寬值隨壓力變化線性增減。

按上述計算，將預輸出脈寬值X1、X2、X3比較，取最大值作為前輪脈寬值。控制器在△T時間內，比較現在脈寬值與前次掃描的脈寬值的變化，進行插補計算，使得輸出的脈寬值成階梯式的增加或減小，以保證前輪驅動的平穩。

（4）脈寬值通過控制器輸出給前輪驅動電液比例溢流閥線圈，由于脈寬值與電液比例溢流閥線圈上的電壓值成線性關系，電壓值變化將引起電液比例溢流閥線圈上電流值變化，改變恒壓變量泵的排量，進而改變恒壓變量泵的輸出壓力，從而自動控制前輪驅動馬達扭矩的變化。

利用輪式攤鋪機的行駛速度給出不同的預驅動力，同時當后輪打滑時增大前輪驅動力，并根據負載情況及工況自動控制前輪驅動力，增強了攤鋪機的帶載工作能力，減少了后輪打滑的可能，使整機驅動性能平穩可靠。