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          液壓傳動技術在行走驅動中的應用

          作者:   |   閱讀次數:1531

           行走驅動系統是工程機械的重要組成部分。與工作系統相比,行走驅動系統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,還希望在變速調速、差速、改變輸出軸旋轉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動的需要,一直是工程機械行業所要面對的課題。尤其是近年來,隨著我國交通、能源等基礎設施建設進程的快速發展,建筑施工和資源開發規模不斷擴大,工程機械在市場需求大大增強的同時,更面臨著作業環境更為苛刻、工況條件更為復雜等所帶來的挑戰,也進一步推動著對其行走驅動系統的深入研究。

            這里試圖從技術構成及性能特征等角度對液壓傳動技術在工程機械行走驅動系統的發展及其規律進行探討。

            基于單一技術的傳動方式
            工程機械行走系統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在,液壓和電力傳動的傳動方式也出現在工程機械行走驅動裝置中,充分表明了科學技術發展對這一領域的巨大推動作用。
            機械傳動
            純機械傳動的發動機平均負荷系數低,因此一般只能進行有級變速,并且布局方式受到限制。但由于其具有在穩態傳動效率高和制造成本低方面的優勢,在調速范圍比較小的通用客貨汽車和對經濟性要求苛刻、作業速度恒定的農用拖拉機領域迄今仍然占據著霸主地位。
            液力傳動
            液力傳動用變矩器取代了機械傳動中的離合器,具有分段無級調速能力。它的突出優點是具有接近于雙曲線的輸出扭矩-轉速特性,配合后置的動力換擋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力卻較低,大批生產成本也不高等特點使它得以廣泛應用于大中型鏟土運土機械、起重運輸機械領域和汽車、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定的場合。
            液壓傳動
            與機械傳動相比。液壓傳動更容易實現其運動參數(流量)和動力參數(壓力)的控制,而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負荷特性。由于具有傳遞效率高,可進行恒功率輸出控制,功率利用充分,系統結構簡單,輸出轉速無級調速,可正、反向運轉,速度剛性大,動作實現容易等突出優點,液壓傳動在工程機械中得到了廣泛的應用。幾乎所有工程機械裝備都能見到液壓技術的蹤跡,其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負荷調節閉式回路,發動機轉速控制的恒壓,恒功率組合調節的變量系統開發,給液壓傳動應用于工程機械行走系提供了廣闊的發展前景。
            與純機械和液力傳動相比,液壓傳動的主要優點是其調節的便捷性和布局的靈活性,可根據工程機械的形態和工況的需要,把發動機、驅動輪、工作機構等各部件分別布置在合理的部位,發動機在任一調度轉速下工作,傳動系統都能發揮出較大的牽引力,而且傳動系統在很寬的輸出轉速范圍內仍能保持較高的效率,并能方便地獲得各種優化的動力傳動特性,以適應各種作業的負荷狀態。在車速較高的行走機械中所采用的帶閉式油路的行走液壓驅動裝置能無級調速,使車輛柔和起步、迅速變速和無沖擊地變換行駛方向。對在作業中需要頻繁起動和變速、經常穿梭行駛的車輛來說這一性能十分寶貴。但與開式回路相比,閉式回路的設計、安裝調試以及維護都有較高的難度和技術要求。
            借助電子技術與液壓技術的結合,可以很方便地實現對液壓系統的各種調節和控制。而計算機控制的引入和各類傳感元件的應用,更極大地擴展了液壓元件的工作范圍。通過傳感器監測工程車輛各種狀態參數,經過計算機運算輸出控制目標指令,使車輛在整個工作范圍內實現自動化控制,機器的燃料經濟性、動力性、作業生產率均達到最佳值。因此,采用液壓傳動可使工程機械易于實現智能化、節能化和環?;?,而這已成為當前和未來工程機械的發展趨勢。


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