飛機(jī)牽引車全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

飛機(jī)牽引車全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)飛機(jī)牽引車全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：飛機(jī)牽引車是一種廣泛應(yīng)用于機(jī)場地勤工作的機(jī)場地勤專用車輛，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及航空體系的建立和完善，飛機(jī)牽引車的需求量將越來越大。飛機(jī)牽引車主要應(yīng)用于頂推或是牽引飛機(jī)移動(dòng)到指定的位置，是一種在機(jī)場地勤作業(yè)中極為重要的專用車輛。飛機(jī)牽引車在飛機(jī)或是廊橋下進(jìn)行牽引作業(yè)時(shí)受制于空間的限制其轉(zhuǎn)彎半徑極小，為滿足飛機(jī)牽引車的工況要求需要合理的選擇飛機(jī)牽引車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本文在分析飛機(jī)牽引車多種不同轉(zhuǎn)向原理的基礎(chǔ)上對(duì)飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析闡述。關(guān)鍵詞：飛機(jī)牽引車；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A0 前言飛機(jī)牽引車作為牽引或是頂推飛機(jī)進(jìn)行移動(dòng)的專用車輛市場前景廣闊，與無桿飛機(jī)牽引車復(fù)雜且昂貴不同的是有桿飛機(jī)牽引車結(jié)構(gòu)簡單、可靠耐用，在現(xiàn)今乃至今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)將占據(jù)著飛機(jī)牽引車的主流。在飛機(jī)牽引車作業(yè)的過程中，在一些復(fù)雜的作業(yè)區(qū)域受制于空間的限制使得飛機(jī)牽引車需要進(jìn)行小半徑轉(zhuǎn)彎，而為滿足這一需求在飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)有前輪、四輪向心和四輪蟹形轉(zhuǎn)向3種不同的轉(zhuǎn)向模式，并加裝了一鍵回正和回正鎖正的功能用以確保飛機(jī)牽引車能夠按照設(shè)定的方向牽引飛機(jī)進(jìn)行移動(dòng)。1 飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)有3種（前輪、四輪向心和四輪蟹形）模式。在前輪轉(zhuǎn)向模式中飛機(jī)牽引車的轉(zhuǎn)向是依靠方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器來調(diào)節(jié)前輪轉(zhuǎn)向油缸的轉(zhuǎn)向角度用以控制飛機(jī)牽引車在小半徑范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。四輪向心轉(zhuǎn)向是飛機(jī)牽引車應(yīng)用最多同時(shí)也是轉(zhuǎn)向半徑最小的一種轉(zhuǎn)向模式，四輪向心轉(zhuǎn)向在轉(zhuǎn)向的過程中依靠的是控制前/后輪轉(zhuǎn)向方向相反但轉(zhuǎn)角相同來實(shí)現(xiàn)的。四輪蟹形轉(zhuǎn)向模式是飛機(jī)牽引車的4個(gè)轉(zhuǎn)向輪保持既定的轉(zhuǎn)角斜向運(yùn)動(dòng)。在飛機(jī)牽引車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中采用的是全液壓控制驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中前后橋油缸油路連接驅(qū)動(dòng)形式的不同分為串聯(lián)和并聯(lián)兩大形式。其中并聯(lián)形式與飛機(jī)牽引車后橋控制所采用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相類似。并聯(lián)形式的液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)主要組成設(shè)備包括液壓泵、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向模式控制閥組、雙向過載閥組以及前/后橋轉(zhuǎn)向油缸等幾大部分。并聯(lián)形式的液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示。在并聯(lián)形式的液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)工作時(shí)液壓油流經(jīng)轉(zhuǎn)向模式控制閥組后經(jīng)由分流閥將液壓油分別獨(dú)立的分向前/后橋轉(zhuǎn)向油缸，前后橋轉(zhuǎn)向油缸的回油路直接與油箱相連。并聯(lián)形式的液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中前/后橋轉(zhuǎn)向油缸相對(duì)獨(dú)立，需要注意的是在四輪與兩輪轉(zhuǎn)向模式切換時(shí)方向盤的轉(zhuǎn)向圈數(shù)會(huì)產(chǎn)生較大的差異。2 飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)飛機(jī)牽引車的3種不同的轉(zhuǎn)向模式，在飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中需要遵照以下的設(shè)計(jì)原理。飛機(jī)牽引車通過方向盤控制位于前橋的轉(zhuǎn)向器，液壓油流經(jīng)轉(zhuǎn)向器后抵達(dá)前橋的轉(zhuǎn)向油缸推動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生相應(yīng)的偏角，用以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)牽引車的轉(zhuǎn)向。后橋的轉(zhuǎn)向則是通過持續(xù)不斷地對(duì)比前后橋旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)測(cè)量角度并以角度差產(chǎn)生模擬電流來控制液壓伺服閥的開度來控制飛機(jī)牽引車后橋的轉(zhuǎn)向。由于飛機(jī)牽引車的前/后橋采取并聯(lián)液壓控制方式，兩者相對(duì)獨(dú)立可以依靠前/后橋不同的轉(zhuǎn)向組合來實(shí)現(xiàn)3種不同的轉(zhuǎn)向模式。某型號(hào)飛機(jī)牽引車的液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)由電動(dòng)泵、柱塞泵、全液壓轉(zhuǎn)向器、前/后?蛞貉褂透住卣?油缸、電磁比例閥組等組成。在飛機(jī)牽引車處于前輪轉(zhuǎn)向模式時(shí)，電磁比例閥不產(chǎn)生動(dòng)作，柱塞泵所產(chǎn)生的高壓液壓油經(jīng)過前輪轉(zhuǎn)向器后直接控制前輪轉(zhuǎn)向油缸動(dòng)作實(shí)現(xiàn)飛機(jī)牽引車的前輪轉(zhuǎn)向。飛機(jī)牽引車處于四輪向心轉(zhuǎn)向模式時(shí)，飛機(jī)牽引車的前輪轉(zhuǎn)向依靠的是其前輪轉(zhuǎn)向器控制液壓油進(jìn)入前輪轉(zhuǎn)向油缸驅(qū)動(dòng)前輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向。由于飛機(jī)牽引車采用的是并聯(lián)液壓控制回路，前/后轉(zhuǎn)向輪的液壓控制相對(duì)獨(dú)立，在四輪向心轉(zhuǎn)向時(shí)前/后輪的轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)依靠的是前/后轉(zhuǎn)向橋上所安裝的絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器兩者之間的角度差來控制液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的。當(dāng)前輪在方向盤的帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，通過前輪轉(zhuǎn)向器所加裝的旋轉(zhuǎn)編碼器將前輪所轉(zhuǎn)角度反饋至液壓控制器中，控制器根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)輸出模擬電流來控制電磁比例閥組的開度，使得液壓油帶動(dòng)飛機(jī)牽引車后輪轉(zhuǎn)向油缸以反方向進(jìn)行動(dòng)作。在轉(zhuǎn)向的過程中前/后橋的轉(zhuǎn)向角度將通過前/后橋的旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)比，通過不斷修正控制前后輪轉(zhuǎn)向角度以相同的數(shù)值和相反的方向進(jìn)行動(dòng)作，確保飛機(jī)牽引車在四輪向心轉(zhuǎn)向模式時(shí)能夠具有良好的轉(zhuǎn)向效果。飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向檢測(cè)所采用的絕對(duì)值編碼器能夠準(zhǔn)確的測(cè)量前后橋所處的轉(zhuǎn)向角度，同時(shí)由于絕對(duì)值編碼器所測(cè)定地?cái)?shù)據(jù)顯示的是絕對(duì)值，因此在同步性和準(zhǔn)確性方面都有著較高的精度。四輪向心轉(zhuǎn)向模式是飛機(jī)牽引車采用最多同時(shí)也是轉(zhuǎn)彎半徑最小的一種轉(zhuǎn)向模式，其能夠保證飛機(jī)牽引車在狹小的空間內(nèi)完成轉(zhuǎn)向。在飛機(jī)牽引車四輪蟹行轉(zhuǎn)向時(shí)模式時(shí)，方向盤控制的飛機(jī)牽引車前橋轉(zhuǎn)向，前橋所轉(zhuǎn)角度通過前橋旋轉(zhuǎn)編碼器將所測(cè)得的旋轉(zhuǎn)角度反饋至液壓控制器中，并由液壓控制器根據(jù)所測(cè)得的前輪轉(zhuǎn)向角度控制比例伺服閥的開度，驅(qū)動(dòng)飛機(jī)牽引車后輪以與前輪相同的方向、角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向的過程中前/后橋旋轉(zhuǎn)編碼器將所測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度實(shí)時(shí)反饋至控制器進(jìn)行對(duì)比分析用以控制前/后輪按照相同的方向、轉(zhuǎn)角進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。在飛機(jī)牽引車一鍵回正模式的控制上，前后橋旋轉(zhuǎn)編碼器所測(cè)定的旋轉(zhuǎn)角度反饋至控制器中，依靠程序內(nèi)部PID輸出模塊所輸出的模擬電流控制比例伺服閥組打開一定的開度，同時(shí)啟動(dòng)回正后杠帶動(dòng)飛機(jī)牽引車的前后橋回到零度。飛機(jī)牽引車液壓控制系統(tǒng)中的電動(dòng)泵用于在柴油機(jī)無法正常工作時(shí)的飛機(jī)牽引車應(yīng)急轉(zhuǎn)向，提高飛機(jī)牽引車運(yùn)行的安全性。結(jié)語飛機(jī)牽引車作為機(jī)場牽引昂貴飛機(jī)的重要地勤車輛在機(jī)場地勤工作中發(fā)揮著極為重要的作用.在飛機(jī)牽引車設(shè)計(jì)的過程中為滿足飛機(jī)牽引車的轉(zhuǎn)向需求采用全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了前輪、四輪向心以及四輪蟹行3種不同的轉(zhuǎn)向控制模式。本文在分析飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向原理的基礎(chǔ)上對(duì)全液壓系統(tǒng)下飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析介紹。參考文獻(xiàn)1溫琦，陳志，王志，等.基于AMESim的飛機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向制動(dòng)系統(tǒng)仿真及優(yōu)化J.液壓氣動(dòng)與密封，2011，31（2）：66-69.2唐文欣，王俊勇.基于AMESim的HX_D2B機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)DE-PI減壓閥仿真與分析J.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2012，25 （2）：80-82.3閆岷.淺談飛機(jī)牽引車全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)J.民航科技，2011（3）：137-140.