HYDRAFORCE拖拉机解决方案

技术与拖拉机

HydraForce 液压控制器可以增强任何拖拉机的性能,从最基本、最有价值的型号到配备了最新、最复杂选件的顶级型号。

凭借我们全面的插装阀、集成块和高性能电子控制器产品线,HydraForce 可以为拖拉机提供众多定制控制解决方案。

本手册阐述了在拖拉机上应用电液控制的简便方法,这些方法将提高性能、提升效率、减少燃油消耗、减轻操作员疲劳、最大限度地减少振动并确保机器安全。

动力传动系统:
变速箱和 PTO 解决方案

持续的燃油效率和排放减少标准继续推动着对更高效、更可靠发动机的需求。精确、可定制的控制器是必需的。

HydraForce 提供创新的专有动力传动系统解决方案,这些方案不仅能满足,更能超越您在可靠性、效率、性能、排放合规性、燃油经济性和系统模块化方面的标准。

  • 图表标签从上到下,从左到右:
    • 润滑 (Lubrication)
    • 变矩器 (Torque Converter)
    • 冷却器 (Cooler)
    • 停车制动 (Park Brake)
    • 差速锁 (Diff Lock)
    • 四轮驱动 (4WD)
    • 前进离合器 (Fwd Clutch)
    • 倒车离合器 (Rev Clutch)
    • 一档离合器 (1st Clutch)
    • 二档离合器 (2nd Clutch)
    • 三档离合器 (3rd Clutch)
    • PTO 离合器 (PTO Clutch)
  • 可变流量泵控制
  • 燃油和机油控制
  • 发动机制动控制
  • 涡轮增压器控制
  • SCR/EGR 排放和排气控制
  • 变速箱控制

通过液压插装阀和集成块以及可编程控制器优化动力传动系统

通过 HydraForce 电子控制单元同步控制变速箱离合器、PTO 和风扇。其编程软件可从 HydraForce 网站免费下载。一个电子控制单元(如右图所示)可以同步比例阀,例如 TS98-T34,以平稳、精确的压力控制来调节前进、后退和多离合器驱动。离合器填充特性可以自定义编程。PTO 控制可以通过 EHPR98-T38 比例阀实现,而风扇控制则通过 TS10-27 压力调节阀实现。

使用优先流量控制回路为转向和制动提供优先权,然后允许液压油流向其他拖拉机功能,如犁地、播种、收割、装载或悬挂控制。

[图片:一个展示了为 PTO、离合器和风扇控制配置的阀门、ECU 和操作员输入的系统图。]

  • 图表标签:
    • 用于 PTO 控制的 EHPR98-T38 阀
    • 操作员输入
    • ECU
    • 至 ECM (CAN HI, CAN LOW)
    • 用于离合器控制的 TS98-T34 阀
    • 倒车 (Reverse)
    • 前进 (Forward)
    • 插入式安装在前进阀上
    • 用于风扇控制的 TS10-27 阀

离合器接合性能 (TS98-T34)

[图片:一个显示离合器接合过程中压力和电流随时间变化的图表,分为填充、保持和斜坡上升阶段。]

  • 图表标签:
    • 压力 (Pressure)
    • 供油压力 (Supply Pressure)
    • 电流 (Current)
    • 离合器压力 (Clutch Pressure)
    • 时间 (Time)
    • 填充 (FILL)
    • 保持 (HOLD)
    • 斜坡上升 (RAMP)
    • 电流 (Current)

让风扇安静下来…

由液压插装阀控制的风扇驱动比机械风扇驱动更安静,且运行所需马力更少,为拖拉机提供了更高的燃油经济性。

带有多个温度输入的控制阀可用于提供可变的风扇速度控制,具体取决于气温、负载和冷却要求。如果散热器堵塞,一个两位四通电磁阀可以自动反转风扇方向。

液压冷却系统的电子控制可以通过使用 ExDR 型可编程阀门驱动器或电子控制单元 (ECU) 来实现。

风扇驱动解决方案

  • 图表标签:
    • 风扇 (Fan)
  • 流量高达 190 升/分钟(50 加仑/分钟)
  • 高位或低位失效安全
  • 提供预配置的控制器
  • 可将马力消耗降低高达 30%

风扇输出性能

[图片:一个显示风扇速度、压力、电流和反向输出随时间变化的图表。]

  • 图表标签:
    • 风扇速度和压力 (Fan Speed and Pressure)
    • 电流 (Current)
    • 反向输出 (Reverse Output)
    • 时间 (Time)
    • 电流 (Current)

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最佳性能
创新设计
节省能源
根据应用定制
易于维修

悬挂系统

健康和安全意识正在推动对更好拖拉机悬挂系统的需求。国际标准,如振动指令 2002/44/EC,提高了人们对振动、压力和冲击对驾驶员影响的认识。拖拉机制造商正在寻求改进座椅、驾驶室和前桥悬挂的方法——其中许多改进都可以通过使用液压插装阀和集成块来实现。

拖拉机的前桥悬挂

拖拉机速度的提高、负载分布差异的增大以及地形范围的扩大,使得悬挂式前桥在拖拉机市场的应用重新兴起。

油气悬挂系统是减少悬挂式前桥振动的有效方法。一个插装阀集成块与一个蓄能器配合使用,将油缸保持在其标称位置。蓄能器通过限制油流和阻尼振动来充当弹簧。当油缸处于其标称位置时,它可以完全伸展至其全部行程。

油气悬挂系统可以通过增加一个与位置传感器和电子控制单元 (ECU) 相连的液位控制集成块来进一步增强。借助增强的“智能”系统,无论车桥上的负载如何,油缸都可以完全完成每个行程。

[图片:一辆绿色的拖拉机在田野中,一个箭头指向其前桥悬挂系统,并有该悬挂系统的放大图。]

基本悬挂解决方案

这种基本的油气悬挂系统非常适合用于驾驶室或座椅悬挂,或用于车桥负载范围较小的拖拉机。

  • 单作用或双作用油缸
  • 蓄能器
  • 液位控制集成块
  • 插装阀
  • 空载与满载之间的压力比为 1:3

[图片:一个基本的悬挂系统液压回路图。]

  • 图表标签:
    • T (油箱)
    • LS (负载敏感)
    • P (压力)

工作原理:
油气悬挂示意图

在油气悬挂系统中,一个油缸和一个蓄能器取代了扭杆弹簧或钢板弹簧。蓄能器充当弹簧,通过对油流的限制,可以实现阻尼效果。

[图片:一个简化的示意图,展示了油缸、蓄能器(弹簧)、阻尼和油的相互作用。]

  • 图表标签:
    • 弹簧 (spring)
    • 阻尼 (damping)
    • 油 (oil)

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先进悬挂系统

主动系统将可变弹簧刚度和阻尼与加速度计和复杂的软件控制相结合。这种自适应系统可以实现遵循“天棚”原理的阻尼特性:表现得好像底盘或驾驶室被神奇地悬挂在天空中。

  • 双作用油缸
  • 两个蓄能器
  • 比例阻尼阀
  • 比例压力控制阀
  • 溢流阀
  • 位置传感器

用于悬挂系统的 TSEP 压力控制(专利申请中)

Hydraforce 通过多功能 TSEP 插装阀在油气悬挂中提供卓越的压力控制。这款带负载保持元件的比例溢流阀能够非常精确地控制蓄能器充液,从而控制悬挂系统的弹簧刚度。通过用于油缸行程的传感器,TSEP 还能够动态控制行驶高度。

[图片:一个先进悬挂系统的液压回路图,使用了 TSEP 阀。]

  • 图表标签:
    • ACC2
    • SP2
    • ACC1
    • SP1
    • RV1
    • CP
    • CR
    • TSEP1
    • TSEP2
    • P
    • LS
    • T

[图片:一个 HydraForce TSEP 插装阀。]

“Hydraforce 提供卓越的压力控制在带有多功能TSEP插装阀的油气悬挂系统中。”

侧倾稳定性

交叉连接车辆两侧的悬挂油缸可以提供侧倾稳定性。转弯时,离心力倾向于使底盘围绕其质心侧倾。交叉连接的油缸可以将外侧力传递到内侧油缸,从而使底盘保持水平。这比扭力防倾杆提供了更好的性能。

  • 相对油缸之间的流道。
  • 阻尼孔。
  • 用于提供弹簧力的蓄能器。
  • 电磁阀允许该功能开启/关闭。

[图片:一个用于侧倾稳定性的交叉连接油缸的液压回路图。]

  • 图表标签:
    • ACC1
    • D/A
    • ORF2
    • SV1
    • ACC2
    • D/A
    • ORF4
    • ORF1
    • ORF3
  • 说明: 交叉连接油缸在转弯时增加了侧倾稳定性。

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HydraForce 提供的阀门非常适合动态蓄能器充液回路的独特需求。它们通常与转向和制动单元结合使用。液压制动系统在拖拉机和可拖挂的农具上很常见。这些回路需要在优先流量转向和制动部分之间进行精细的平衡,同时允许过剩的流量被引导至油箱或各种辅助功能。

一个典型的回路为转向器提供优先流量,同时在蓄能器中维持预定的压力范围,以确保在动力损失的情况下,有足够的油量进行多达七次制动。如果一个蓄能器发生故障,LS10-41 将会切换以保护正常运行的另一个。ECxx-42 在提供所需优先流量的同时,允许过剩流量用于辅助功能。

[图片:一辆拖拉机的后视图,一个箭头指向装配了多个阀的液压集成块。]

“HydraForce生产一系列按需优先压力补偿器,具有动态负载敏感功能,实现快速响应。”

主要功能

主要功能是基本/标准的控制回路,例如转向、制动和挂接装置(提升)控制。

转向/制动

这些功能优先于所有其他液压需求。HydraForce 生产一系列按需优先压力补偿器,具有动态负载敏感功能以实现快速响应。有 7 种不同型号的按需优先压力补偿阀 (ECxx-43)。额定流量范围从 34 升/分钟到 530 升/分钟(9 加仑/分钟到 140 加仑/分钟)。

双蓄能器充液

HydraForce 的反向梭阀 LS10-41 在使用双蓄能器时提供了额外的安全性。如果一个蓄能器发生故障(例如,气囊破裂等),故障的蓄能器将与回路的其余部分隔离,从而允许第二个蓄能器为转向/制动供油。

主要转向和制动解决方案

[图片:一个复杂的液压回路图,展示了转向和制动系统,包括双蓄能器和优先流量控制。]

  • 图表标签:
    • 制动 (BRAKES)
    • 预充液 (PRE-CHARGE)
    • 动态转向 (DYNAMIC STEERING)
    • 转向流量 (Steering Flow)
    • 负载敏感 (Load Sense)
    • 至辅助功能的过剩流量 (Excess Flow to Auxiliary Functions)
  • 说明:
    • 主要流量流向回路的制动部分
    • 辅助流量被引导至方向功能

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RVD50-20P,用于蓄能器充液回路的 PED 认证产品

RVD50-20P 是一款直动、锥阀式液压安全溢流阀。RVD50-20P 适用于根据压力设备指令 (PED) 97/23/EC 的 IV 类、第 2 组应用中作为安全附件使用,主要关注蓄能器回路的保护。这特别适用于需要压力削峰和快速能量释放的动态制动充液回路。

挂接装置(提升控制)

随着拖拉机功率和复杂性的增加,流量需求也随之增加。HydraForce SPCL16-30 阀门可在高达 150 升/分钟(40 加仑/分钟)的流量下提供精确控制,同时以极低的泄漏率保持负载。HydraForce RV10-28 和 RVD50-20 溢流阀限制了冲击压力峰值,同时具有非常低的泄漏和滞后。

“HydraForce SPCL16-30阀门提供精确控制,流量高达 150 升/分钟,同时以极低的泄漏率保持负载。”

后置控制提升回路

[图片:后置挂接装置提升的液压回路图。]

  • 图表标签:
    • 后置挂接装置 (Rear Hitch)
    • 0 至 150 升/分钟 (0 to 150 LPM)
    • A
    • T
    • LS
    • IN
    • 150 LPM MAX

比例式挂接装置控制回路

[图片:一个比例式挂接装置控制的液压回路图。]

前置和后置挂接装置控制回路

[图片:一个同时控制前置和后置挂接装置的液压回路图。]

  • 图表标签:
    • 前置挂接装置 (FRONT HITCH)
    • A: 0 – 150 升/分钟
    • LS
    • 后置挂接装置提升 (REAR HITCH LIFT)
    • B: 0 – 150 升/分钟
    • IN
    • 150 LPM MAX

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辅助功能

拖拉机辅助功能和拖挂设备的液压流量控制可以通过紧凑的 HydraForce 插装阀高效实现。低流量先导系统或高流量直动回路,均可配置并通过基于 CAN 的电子设备进行控制。以下是部分可选方案。

G3“下一代”插装阀

几十年来,HydraForce 一直为先导控制和动力传动系统设计插装阀。新的 G3 系列插装阀代表了“下一代”控制器,它基于 HydraForce 原有的 SV 电磁阀和 EHPR、TS 比例阀系列的最佳特性构建而成。

G3 阀门采用耐用的执行器,具有卓越的磁力和低电流消耗,从而提高了效率并减少了功耗。顶部安装的连接器更加紧凑,更易于安装在狭小空间内。

可拆卸的法兰使得在需要精确匹配安装孔的改造或替换应用中,可以轻松指定 G3 阀门。

[图片:一个 G3 插装阀的分解图和两个组装好的 G3 阀。]

MVPR 拖车制动阀

使用 HydraForce MVPR 阀(一种手动操作的比例减压/溢流阀),可以同步拖车和拖拉机的制动。

操作输入可以是一根连接到制动踏板的钢丝或杠杆,您可以自定义受控的压力范围。

受控压力用于与拖拉机刹车同步操作拖车制动。

[图片:一个 HydraForce MVPR 阀。]

[图片:MVPR 阀的液压符号图。]

[图片:一个拖车制动系统的液压回路图。]

  • 图表标签:
    • 拖车制动 (TRAILER BRAKES)
    • BR – 2B
    • ORF1
    • ORF2
    • T – 2B
    • P – 4B
    • 泵 (Pump)
    • 油箱 (Tank T1)
    • 挂接装置 – 4B (HITCH – 4B)
    • 至拖拉机液压系统 (TO TRACTOR HYDRAULICS)

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带流量共享的液压动力输出

HydraForce 辅助功能回路为打包机、作物收割机和其他辅助设备提供精确的流量控制。

更高的生产力需要更大的流量,HydraForce 插装阀可以处理高达 300 升/分钟(79 加仑/分钟)的流量。

当流量需求超过系统供应时,流量共享有助于维持有效的控制。

[图片:一个具有流量共享功能的液压动力输出回路图,分为 A、B、C 三个不同流量的支路。]

  • 图表标签:
    • A: 0 – 150 升/分钟
    • B: 0 – 100 升/分钟
    • C: 0 – 60 升/分钟
    • IN: 0 – 150 升/分钟
    • LS (负载敏感)

负载敏感增压

通过负载敏感增压,可以实现更高的流量和更短的响应时间。当较低的流量足以满足工作需求时,可以降低待机压力以节省能源。

[图片:一个负载敏感增压回路的液压图。]

  • 图表标签:
    • LS 信号输入 (LS SIGNALS IN) A B C D
    • 电液增压 (E-H BOOST)
    • LS – 输出 (LS – OUT)
    • P (压力)

挂接装置释放和动力提升

从驾驶室定位和连接后提升挂接附件,提高了生产力,并改善了操作员的舒适度和安全性。

[图片:一个挂接装置释放和动力提升的液压回路图。]

  • 图表标签:
    • A B
    • C D
    • P (压力)
    • T (油箱)
    • LS – 输入 (LS – IN)
    • LS – 输出 (LS – OUT)

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