液壓傳動技術(shù)在工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

1、液壓傳動技術(shù)在工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展1、概述、概述行走驅(qū)動系統(tǒng)是工程機械的重要組成部分。與工作系統(tǒng)相比，行走驅(qū)動系統(tǒng)不僅需要傳輸更大的功率，要求器件具有更高的效率和更長的壽命，還希望在變速調(diào)速、差速、改變輸出軸旋轉(zhuǎn)方向及反向傳輸動力等方面具有良好的能力。于是，采用何種傳動方式，如何更好地滿足各種工程機械行走驅(qū)動的需要，一直是工程機械行業(yè)所要面對的課題。尤其是近年來，隨著我國交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進程的快速發(fā)展，建筑施工和資

2、源開發(fā)規(guī)模不斷擴大，工程機械在市場需求大大增強的同時，更面臨著作業(yè)環(huán)境更為苛刻、工況條件更為復(fù)雜等所帶來的挑戰(zhàn)，也進一步推動著對其行走驅(qū)動系統(tǒng)的深入研究。這里試圖從技術(shù)構(gòu)成及性能特征等角度對液壓傳動技術(shù)在工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展及其規(guī)律進行探討。2、基于單一技術(shù)的傳動方式、基于單一技術(shù)的傳動方式工程機械行走系統(tǒng)最初主要采用機械傳動和液力機械傳動(全液壓挖掘機除外)方式?，F(xiàn)在，液壓和電力傳動的傳動方式也出現(xiàn)在工程機械行走驅(qū)動裝置中，充分

3、表明了科學(xué)技術(shù)發(fā)展對這一領(lǐng)域的巨大推動作用。2.1機械傳動純機械傳動的發(fā)動機平均負荷系數(shù)低，因此一般只能進行有級變速，并且布局方式受到限制。但由于其具有在穩(wěn)態(tài)傳動效率高和制造成本低方面的優(yōu)勢，在調(diào)速范圍比較小的通用客貨汽車和對經(jīng)濟性要求苛刻、作業(yè)速度恒定的農(nóng)用拖拉機領(lǐng)域迄今仍然占據(jù)著霸主地位。2.2液力傳動液力傳動用變矩器取代了機械傳動中的離合器，具有分段無級調(diào)速能力。它的突出優(yōu)點是具有接近于雙曲線的輸出扭矩轉(zhuǎn)速特性，配合后置的動力換擋

4、式機械變速器能夠自動匹配負荷并防止動力傳動裝置過載。變矩器的功率密度很大而負荷應(yīng)力卻較低，大批生產(chǎn)成本也不高等特點使它得以廣泛應(yīng)用于大中型鏟土運土機械、起重運輸機械領(lǐng)域和汽車、坦克等高速車輛中。但其特性匹配及布局方式受限制，變矩范圍較小，動力制動能力差，不適合用于要求速度穩(wěn)定的場合。2.3液壓傳動與機械傳動相比。液壓傳動更容易實現(xiàn)其運動參數(shù)(流量)和動力參數(shù)(壓力)的控制，布局靈活性及高功率密度的液壓傳動裝置在其中充當著重要角色。3.1

5、液壓與機械和液力傳動的復(fù)合(1)串聯(lián)方式串聯(lián)方式是最為簡單和常見的復(fù)合方式，是在液壓馬達或液壓變速器的輸出端和驅(qū)動橋之間設(shè)置機械式變速器以擴大調(diào)速的高效區(qū)，實現(xiàn)分段的無級變速。目前已廣泛用于裝載機、聯(lián)合收獲機和某些特種車輛上。對其的發(fā)展是將可在行進間變換傳動比的動力換擋行星變速器直接安裝在驅(qū)動輪內(nèi)，實現(xiàn)了大變速比的輪邊液壓驅(qū)動，因而取消了驅(qū)動橋，更便于布局。(2)并聯(lián)方式即為通常所稱的“液壓機械功率分流傳動”，可理解為一種將液壓與機械裝

6、置“并聯(lián)”分別傳輸功率流的傳動系統(tǒng)，也就是是利用多自由度的行星差速器把發(fā)動機輸出的功率分成液壓的和機械的兩股“功率流”，借助液壓功率流的可控性，使這兩股功率流在重新匯合時可無級調(diào)節(jié)總的輸出轉(zhuǎn)速。這種方式將液壓傳動的無級調(diào)速性能好和機械傳動的穩(wěn)態(tài)效率高這兩方面的優(yōu)點結(jié)合起來，得到一個既有無級變速性能，又有較高效率和較寬高效區(qū)的變速裝置。按其結(jié)構(gòu)，這種復(fù)合式傳動裝置可分為兩類：第一類為利用行星齒輪差速器分流的外分流式，其中常見的分流傳動機構(gòu)

7、又可分為輸入分流式和輸出分流式兩種基本形式；第二類為利用液壓泵或馬達轉(zhuǎn)子與外殼間的差速運動分流的內(nèi)分流式。日本小松公司開發(fā)的這種復(fù)合方式的液壓傳動變速器，已經(jīng)應(yīng)用在裝載機、推土機等工程機械上。德國Fendt拖拉機生產(chǎn)的采用Vario型無級變速器裝備的農(nóng)用拖拉機，到2003年總銷量超過了30000臺。由此可以看出，這種新型的傳動裝置已日益成為大中功率液力傳動和動力換檔變速器的有力競爭者。(3)分時方式對于作業(yè)速度和非作業(yè)狀態(tài)下轉(zhuǎn)移空駛速度