1 引言
進入21世紀以來，世界范圍內城市化進程的加快與道路建設的迅猛發(fā)展產生了大量的廢棄混凝土，對于這些廢棄混凝土的合理處理是環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標之一。于是就出現路面切割機，它將廢舊的路面切割成塊狀，用于行人道、廣場以及圍墻的鋪筑，進行廢料回收再利用，正好符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
2 行走控制系統
2.1 行走控制系統的基本要求
行走系統是切割機的重要組成部分，它承載了整個機身的重量，為了提高切割效率以及發(fā)動機功率的充分利用，因此對切割機的行走控制提出如下要求：
（1）在前進的過程中應該可以實現整個速度范圍的調速，以便于適應不同的被切割對象。
?。?）在切割機工作的過程中，切割機加、減速度變化的過程一定要平穩(wěn)，以免出現切割臺階，影響切割質量。
?。?）切割機在工作的過程中，根據被切對象的變化應該自動調節(jié)行駛的速度和刀具的進給量，以保證發(fā)動機的功率得到充分利用。
2.2 行走控制系統的組成及工作原理（見圖1）
切割機行走系統采用液壓驅動，主要完成切割機工作時與轉移時的速度控制。根據行走液壓系統馬達的排量和切割對象的不同，切割機的行走速度控制方式是在整個速度范圍內的無級變速，以便使用于各種切割對象，充分利用發(fā)動機的效率。行走液壓系統由一個行走壓馬達、行走系統換向閥、行走系統平衡閥、行走系統防沖擊閥、行走系統電比例調速閥、行走系統工況電磁閥、行走系統溢流閥、行走匯流電磁閥、行走系統濾油器、工作行走泵吸油濾油器組成一個閉式回路。
2.3 行走系統的功率自適應
對于某一臺液壓切割機來說，其切割刀具因素一定，當機器運動學參數v一定時，其刀具的工作阻力取決于所要切割路面材料物理學性質，當切割刀具因較硬、較密實路面材料而增加時，切割系統所消耗的功率將增大。在切割路面時負載是發(fā)生變化的，當遇到堅硬的石塊時其負載就變大，為了防止切割刀具卡死，這時就要通過調節(jié)將向前行駛的速度降低，但是切割刀具還得依然工作，此時若降低行走速度v，可使切割刀具工作阻力得到反饋而降低，使刀具轉速不至于下降，刀具的切割慣性力不致下降。反之，當其遇到疏松的混凝土時，刀具就很容易進行切割，其切割刀具工作阻力下降時，切割系統轉速將增大，為了有效利用發(fā)動機的功率，若提高行走速度v，反饋到系統中，將使刀具工作阻力上升，保證刀具的切割慣性力為一定值，以阻止跑刀現象的發(fā)生。最終切割系統功率因工作阻力下降而下降，以補償由于行走速度v升高而導致行走系統功率的上升，這一過程提高了工作效率，使發(fā)動機的功率得到充分利用。
為了提高切割機的工作效率以及工作質量，切割機必須具有功率自適應功能。根據液壓切割機的工作特點以及功率自適應技術的優(yōu)點，選擇了切割機的行駛速度作為功率自適應控制對象，該功率自適應系統能夠將切割機自動調節(jié)在發(fā)動機額定功率附近工作，使機器在給定條件下的額定功率利用率和作業(yè)效率分別得到提高。
2.4 行走控制系統的控制方案
2.4.1 行走系統調速控制原理
行走系統的調速是通過發(fā)動機輸出的轉速行走系統的電比例調速閥平衡閥來改變液壓油的流量，其中調速閥通過給定不同的電壓來改變溢流口的阻力達到靈活改變系統流量的作用，截面積不變，速度跟隨變化達到調節(jié)的作用，平衡閥是通過改變閥芯與閥座的間隙來改變流經閥門的流動阻力以達到調節(jié)流量的目的，其作用對象是系統的阻力，能夠將新的流量按照設計計算的比例平衡分配，各支路同時按比例增減，仍然滿足當前氣候需要下的部份負荷的流量需求，起到熱平衡的作用。
2.4.2 行走速度控制方式
目前，大多數路面切割機行走速度控制采用在速度變化范圍內無極調速，以便適應與各種切割對象，速度的變化根據所切割的對象發(fā)生變化，當切割機處于非工作狀態(tài)時，機器只需將發(fā)動機的功率全部用于行走，使發(fā)動機的功率得到最大化的應用，機器不論是在空載還是在工作時整機功率的總和一直保持不變。
2.4.3 行走系統速度控制方案
圖2 行走系統速度控制方案
當行走開關打開后，通過手柄的控制可以控制輸出到行走系統平衡閥和行走系統電比例調速閥的電流大小，從而對切割機的行走速度進行控制。當功率自適應分配開關打開后，使得行走泵和工作泵的流量發(fā)生變化，但二者之和始終保持不變，也就是說使發(fā)動機的功率始終處于額定工況值。行走速度存取按鈕可以把當前的速度值保存下來，當按下行走開關后，并且按下行走速度存取按鈕，切割機就會調整速度達到當前的速度行走。
3 結束語
?。?）完成對YFSJ2000型液壓切割機行走控制系統基本要求、組成及工作原理的分析，給出行走系統的控制方案。（2）分析行走系統的功率自適應功能。
