叉车全液压转向系统的研究意义及趋势

叉车全液压转向系统的研究意义及趋势摘要转向系统是车辆的安全行驶的核心系统之一，其性能关系到车辆和人身安全。

负荷传感全液压转向器及优先液压阀组成叉车的液压转向系统，完成转向操纵和控制车辆的安全。

叉车的动力转向驱动元件的控制水平，也是车辆自动化程度的主要度量标准之一，目前集成化、模块化、组合化和通用化、系列化等是车辆液压系统的发展趋势，由于国内液压元件缺乏完善的设计理论支撑及制造工艺技术，叉车核心液压元件及极端环境应用的工程机械转向液压元件均为国外进口或委托国外设计制造，所以研究叉车全液压转向系统是国内的一个重要课题。

关键词叉车；全液压；转向系统
中图分类号th137 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）55-0037-01
1 研究意义
叉车采用的全液压转向器与转向油缸组成一个位置控制系统，转向油缸活塞杆的位移与转向器阀心角位移成正比。

转向器内的摆线马达是一个计量装置，它把分配给转向油缸的油液体积量转化成为转向器阀套的角位移量，阀套相对阀芯的角位移决定了配油窗口的开口面积。

方向盘转速越高，相对角位移越大，配油窗口面积越大；方向盘停止转动时，相对角位移量为零，配油窗口自行关闭，实现反馈控制。

优先阀是一个定差减压元件，无论负载压力和油泵
供油量如何变化，优先阀均能维持转向器内节流口两端的压差基本不变，保证供给转向器的流量始终等于方向盘转速与转向器排量的乘积。

车辆负荷传感转向系统不仅事关车辆操纵稳定安全特性，要求转向回路压力流量保持优先，转向灵敏度高，响应快，转向可靠，中位压力特性不受转向器排量影响，对变化有较好的压力补偿；而且具有液压传动的大多共性技术，与计算机技术融合发展快，转向理论体系的完成，集成元件的性能改善与提高，提高系统工作效率，对整个行业的技术水平有很好的带动作用。

液压传动技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，存在能量损耗。

为减少能量的损失，必须解决下面几个问题：1）减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；2）减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；3）采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；4）改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节系统。

车辆液压转向技术是传动和控制相融合的技术，集机电液控制技术于一体。

当前自动控制技术、计算机技术、传感器技术、摩擦磨损技术、可靠性技术及新工艺新材料的发展，大大促进了叉车液压转向技术的提高。

采用机电液一体化可实现液压系统智能化和高效节能，同时发挥液压传动惯性小、响应快等优点，实现叉车液压系统高效节能的途径首先要研究对压力、流量、位置、温度、速度
等传感器的标准化；同时研究液压元件在性能、可靠性、智能化等方面满足集成控制需求，发展与计算机直接接口的高频，低功耗的电磁电控元件。

国内各大行业均将高效节能型的机械产品列为今后发展的主要方向之一。

叉车液压传动系统的发展主要依靠两大基础技术，电控技术和流体传动技术，传统的液压技术是一种模拟量控制技术，结合各种自动化控制算法的开关控制、比例控制和伺服控制，系统结构复杂、能耗大。

随着数字技术、计算机技术和信息技术的高速发展，液压系统逐渐向数字式控制方向发展，实现与发动机的全功率匹配，达到了节能目的。

2 内外研究概况和发展趋势
对于车辆全液压转向系统国内液压行业于上世纪70年代初期，由中国农业机械化研究院牵头，集国内行业的技术力量，但由于系统的特殊性，工程机械的实际作业工况的复杂性和多变性等原因，多年来国内缺少专门的机构从事摆线计量液压参数的深度研究，系统总体参数效果不太理想，研究成果实际应用均受到很大程度的限制。

但我国对于液压系统的专题研究从未间断，比较有代表的由国家自然基金“机械/流体传动系统的节能及新型传动方式的基础性研究”等项目，取得较好的理论研究成果。

车辆液压系统的研究主要集中在节能技术和控制理论。

近年来，车辆行业对液压元件的研究主要集中在：1）元件的小型化、模块
化，如电磁阀的驱动功率逐渐减小，降低元件能耗；2）节能技术，如变量泵采用恒压变量、流量压力复合控制，恒功率、比例伺服控制等技术。

多年来我国通过科技攻关和技术引进，液压系统和元件水平有一定提高，在cad技术、污染控制、故障诊断、机电一体化、现代控制技术的应用等方面也取得一些理论成果。

但我国目前基础研究领域技创新能力薄弱，基础共性技术研发和实验投入少且分散，技术基础薄弱，原创技术和专利产品少，由于叉车的高性能的液压系统和元件的基础研究不很深入，导致产品早期故障率高、使用寿命短、可靠性差，与世界先进水平相比存在较大差距，目前基础液压元件的核心部件全部采用国外公司的技术和产品。

国外针对叉车液压系统的研究经过近60年的发展，近几年得到突飞猛进的发展，主要研究集中在：1）与微电子技术、计算机控制技术相结合,实现智能化和自动化；2）降低能耗、不断提高液压元件的效率；3）在液压元件产品设计中树立绿色产品设计概念, 减小对环境的污染；4）新材料新工艺的应用。

近几年美国由普渡大学、伊利诺大学香槟分校、北卡罗莱那农业理工州立大学、范德比特大学、明尼苏达大学、佐治亚理工学院联合成立的紧凑高效的流体传动技术中心（the center for compact and efficient fluid power（简称ccefp）），主要由教授、研究人员和相关企业组成，并与欧洲从事液压传动与控制技术研究的科学
家加强学术交流，ccefp战略研究计划主要围绕以下两个方面：提升现有流体传动系统的效率，拓展其的应用空间；同时增加流体传动的能量储备密度。

3 结论
全液压同步转向是叉车sas主动式稳定系统的一个组成部分。

通过采用全液压转向同步装置，使方向盘钮与车轮始终保持在一致的固定位置，实现了100%的定位转向率，实际作业时的转弯半径更小，解决后轮转向角度和方向盘转角不一致的问题，使操控更加准确舒适。

参考文献
[1]雷天觉.液压工程手册[m].北京：机械工业出版社，2009.
[2]张伟，韩基新.全液压转向系统[j].液压与传动，2008.。