仓储物流设备静压传动系统的研究与开发

摘要

静压传动具有满载工况下启动平稳、易于实现前进倒退的转换、可实现无级调速、传递功率大等优点，在发达国家已经被广泛应用在各种行走机械中，而在国内只是应用和推广国外成熟产品，对静压传动系统缺乏深入、系统的研究。 仓储物流设备传统的驱动方式采用机械传动，这种传动方式需要昂贵的电调速系统，而电调速系统基本上由国外进口。另外，由于机械传动启动冲击大、不能带载启动、换向困难，不能符合仓储物流设备实际工况要求。论文从这一着眼点出发，以浙江诺力机械股份有限公司RS16电动堆高车为研究对象，对仓储物流设备静压传动系统进行了比较全面和系统的研究。 论文主要包括以下内容： 1.分析了机械传动、液力传动和静压传动的性能特点，最后得出了仓储物流设备静压传动系统的工作原理图。 2.对静压传动系统关键元件（液压泵和马达）进行了参数设计，并对系统发热做了研究。研究结果表明，溢流阀和节流阀等阀类元件的压力损失对系统功率损失影响最大。 3.对静压传动系统关键元件-轴向柱塞变量泵进行了研究。主要对柱塞和滑靴进行了运动学分析和动力学分析。分析结果表明，斜盘倾角、柱塞直径和缸体转速对柱塞所受作用力的影响较大。为轴向柱塞变量泵的研制和开发提供了一定的理论依据。 4.对静压传动系统的动态特性作了研究。推导出静压传动系统的数学模型，并运用MATLAB中的SIMULINK工具箱对静压传动系统的动态特性进行仿真。得到了系统压力、马达进口流量和马达转矩的动态响应结果。仿真分析表明，该系统是稳定的，静压传动系统可以很好地满足仓储物流设备的工况要求。 5.对静压传动系统进行了实验研究。结果表明，该系统振动小、噪音低、无泄漏、发热正常、加速性能良好，满足仓储物流设备的工况要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景

1.2课题研究意义

1.3仓储物流设备静压传动系统研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4课题研究内容

第2章仓储物流设备静压传动系统构成方案

2.1引言

2.2蓄电池仓储物流设备和内燃仓储物流设备比较

2.3仓储物流设备传动系统的要求

2.4三种传动系统的比较

2.4.1机械传动系统

2.4.2液力传动系统

2.4.3静压传动系统

2.5全液压电动仓储物流设备总体构成

2.5.1传统电动仓储物流设备的系统构成

2.5.2全液压电动仓储物流设备的系统构成

2.6电动仓储物流设备驱动系统采用静压传动的理由及好处

2.7仓储物流设备行走系统液压回路的选择

2.8静压传动系统调速方案

2.9仓储物流设备静压传动系统的基本构成

2.10驱动轮驱动方案分析

2.11行走系统细节构建

2.12转向系统细节构建

2.13制动系统细节构建

2.14整车静压传动系统

2.15本章小结

第3章静压传动系统系统设计和系统发热分析

3.1引言

3.2静压传动系统设计步骤

3.3 RS16站驾式电动堆高车介绍

3.3.1 RS16电动堆高车主要技术参数

3.3.2RS16站驾式电动堆高车的缺陷

3.4静压传动系统主要液压元件设计分析

3.4.1初选系统工作压力

3.4.2牵引力的确定

3.4.3液压马达的参数选择

3.4.4液压泵的参数选择

3.5系统发热分析

3.5.1静压传动系统压力损失

3.5.2静压传动系统发热

3.6本章小结

第4章静压传动系统关键元件研究

4.1引言

4.2轴向柱塞变量泵工作原理

4.3柱塞和滑靴运动分析

4.3.1柱塞相对缸体的运动分析

4.3.2柱塞、滑靴相对斜盘的运动分析

4.4柱塞和滑靴受力分析

4.4.1柱塞和滑靴的受力分析

4.4.2柱塞与柱塞孔壁间侧压力分析

4.4.3斜盘支承反力分析

4.4.4柱塞与缸体间摩擦力分析

4.5本章小结

第5章静压传动系统建模与仿真

5.1引言

5.2静压传动系统动态特性分析

5.2.1动态特性分析的意义

5.2.2动态特性的起因及解决的问题

5.3静压传动系统动态数学模型的建立

5.3.1静压传动系统动态数学模型

5.4静压传动系统仿真模型的建立

5.5仿真参数的选取

5.6系统响应特性分析

5.6.1仿真工况分类

5.6.2仿真结果分析

5.7本章小结

第6章静压传动系统实验

6.1引言

6.2实验目的及意义

6.3实验装置的测控系统

6.3.1数据采集系统介绍

6.3.2实验测控系统实物图

6.3.3传感器介绍

6.4静压传动系统实验装置

6.4.1实验装置实物图

6.4.2实验装置工作原理

6.4.3实验用主要元件介绍

6.5实验过程与结果分析

6.5.1加速性能实验

6.6本章小结

第7章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果