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液壓傳動(dòng)技能在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)中的使用
來(lái)源:軸承網(wǎng) 時(shí)間:2013-05-13
1、概述
行走驅(qū)動(dòng)體系是工程機(jī)械的重要組成有些.與作業(yè)體系比較；行走驅(qū)動(dòng)體系不只需要傳輸更大的功率；需要器材具有更高的功率和更長(zhǎng)的壽數(shù)；還期望在變速調(diào)速、差速、改動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)方向及反向傳輸動(dòng)力等方面具有杰出的才能.所以；選用何種傳動(dòng)方法；怎么更好地滿(mǎn)意各種工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)的需要；一直是工程機(jī)械行業(yè)所要面臨的課題.尤其是這些年；跟著我國(guó)交通、動(dòng)力等根底設(shè)施建造進(jìn)程的疾速開(kāi)展；修建施工和資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃不斷擴(kuò)展；工程機(jī)械在市場(chǎng)需要大大增強(qiáng)的一起；更面臨著作業(yè)環(huán)境更為嚴(yán)苛、工況條件更為雜亂等所帶來(lái)的應(yīng)戰(zhàn)；也進(jìn)一步推進(jìn)著對(duì)其行走驅(qū)動(dòng)體系的深入研究.
這里企圖從技能構(gòu)成及功能特征等視點(diǎn)對(duì)液壓傳動(dòng)技能在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)體系的開(kāi)展及其規(guī)則進(jìn)行討論.
2、根據(jù)單一技能的傳動(dòng)方法
工程機(jī)械行走體系開(kāi)始首要選用機(jī)械傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)(全液壓挖掘機(jī)在外)方法.如今；液壓和電力傳動(dòng)的傳動(dòng)方法也出如今工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)設(shè)備中；充沛表明晰科學(xué)技能開(kāi)展對(duì)這一范疇的宏大推進(jìn)效果.
2。1 機(jī)械傳動(dòng)
純機(jī)械傳動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)均勻負(fù)荷系數(shù)低；因而一般只能進(jìn)行有級(jí)變速；并且規(guī)劃方法受到限制.但因?yàn)槠渚哂性诜�(wěn)態(tài)傳動(dòng)功率高和制作本錢(qián)低方面的優(yōu)勢(shì)；在調(diào)速規(guī)模比較小的通用客貨汽車(chē)和對(duì)經(jīng)濟(jì)性需要嚴(yán)苛、作業(yè)速度穩(wěn)定的農(nóng)用拖拉機(jī)范疇迄今依然占有著霸主位置.
2。2 液力傳動(dòng)
液力傳動(dòng)用變矩器替代了機(jī)械傳動(dòng)中的離合器；具有分段無(wú)級(jí)調(diào)速才能.它的杰出長(zhǎng)處是具有接近于雙曲線(xiàn)的輸出扭矩-轉(zhuǎn)速特性；合作后置的動(dòng)力換擋式機(jī)械變速器能夠主動(dòng)匹配負(fù)荷并避免動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備過(guò)載.變矩器的功率密度很大而負(fù)荷應(yīng)力卻較低；大批出產(chǎn)本錢(qián)也不高級(jí)特色使它得以廣泛使用于大中型鏟土運(yùn)土機(jī)械、起重運(yùn)送機(jī)械范疇和汽車(chē)、坦克等高速車(chē)輛中.但其特性匹配及規(guī)劃方法受限制；變矩規(guī)模較.χ貧芰Σ�；不适合用诱涹藗R任榷ǖ某『.
2。3 液壓傳動(dòng)
與機(jī)械傳動(dòng)比較.液壓傳動(dòng)更簡(jiǎn)略完成其運(yùn)動(dòng)參數(shù)(流量)和動(dòng)力參數(shù)(壓力)的操控；而液壓傳動(dòng)較之液力傳動(dòng)具有杰出的低速負(fù)荷特性.因?yàn)榫哂袀鬟f功率高；可進(jìn)行恒功率輸出操控；功率使用充沛；體系規(guī)劃簡(jiǎn)略；輸出轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)調(diào)速；可正、反向作業(yè)；速度剛性大；舉措完成簡(jiǎn)略等杰出長(zhǎng)處；液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中得到了廣泛的使用.簡(jiǎn)直一切工程機(jī)械配備都能見(jiàn)到液壓技能的蹤影；其間不少已成為首要的傳動(dòng)和操控方法.極限負(fù)荷調(diào)理閉式回路；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速操控的恒壓；恒功率組合調(diào)理的變量體系開(kāi)發(fā)；給液壓傳動(dòng)使用于工程機(jī)械行走系供給了寬廣的開(kāi)展前景.
與純機(jī)械和液力傳動(dòng)比較；液壓傳動(dòng)的首要長(zhǎng)處是其調(diào)理的快捷性和規(guī)劃的靈活性；可根據(jù)工程機(jī)械的形狀和工況的需要；把發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、作業(yè)組織等各部件別離安置在合理的部位；發(fā)動(dòng)機(jī)在任一調(diào)度轉(zhuǎn)速下作業(yè)；傳動(dòng)體系都能發(fā)揮出較大的牽引力；并且傳動(dòng)體系在很寬的輸出轉(zhuǎn)速規(guī)模內(nèi)仍能堅(jiān)持較高的功率；并能方便地取得各種優(yōu)化的動(dòng)力傳動(dòng)特性；以習(xí)慣各種作業(yè)的負(fù)荷狀況.在車(chē)速較高的行走機(jī)械中所選用的帶閉式油路的行走液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備能無(wú)級(jí)調(diào)速；使車(chē)輛柔軟起步、敏捷變速和無(wú)沖擊地改換跋涉方向.對(duì)在作業(yè)中需要頻頻起動(dòng)和變速、常常絡(luò)繹跋涉的車(chē)輛來(lái)說(shuō)這一功能十分寶貴.但與開(kāi)式回路比較；閉式回路的描繪、設(shè)備調(diào)試以及保護(hù)都有較高的難度和技能需要.
憑借電子技能與液壓技能的聯(lián)系；能夠很方便地完成對(duì)液壓體系的各種調(diào)理和操控.而計(jì)算機(jī)操控的引進(jìn)和各類(lèi)傳感元件的使用；更極大地?cái)U(kuò)展了液壓元件的作業(yè)規(guī)模.經(jīng)過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)工程車(chē)輛各種狀況參數(shù)；經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算輸出操控方針指令；使車(chē)輛在整個(gè)作業(yè)規(guī)模內(nèi)完成主動(dòng)化操控；機(jī)器的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、作業(yè)出產(chǎn)率均到達(dá)最佳值.因而；選用液壓傳動(dòng)可使工程機(jī)械易于完成智能化、節(jié)能化和環(huán)保；而這已成為當(dāng)時(shí)和將來(lái)工程機(jī)械的開(kāi)展趨勢(shì).
2。4 電力傳動(dòng)
電力傳動(dòng)是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)；發(fā)生電能使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行走有些運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)電子調(diào)理體系調(diào)理電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；具有凋速規(guī)模廣；輸人元件(發(fā)電機(jī))、輸出元件(電動(dòng)機(jī))、及操控設(shè)備可分置設(shè)備等長(zhǎng)處.電力傳動(dòng)最早用于柴油機(jī)電動(dòng)船只和內(nèi)燃機(jī)車(chē)范疇；后又推行到大噸位礦用載重汽車(chē)和某些大型工程機(jī)械上；這些年又呈現(xiàn)了柴油機(jī)電力傳動(dòng)的叉車(chē)和牽引車(chē)等中小型起重運(yùn)送車(chē)輛.但根據(jù)技能和經(jīng)濟(jì)性等方面的一些緣由；適用于行走機(jī)械的功率電元件還遠(yuǎn)沒(méi)有像固定設(shè)備用的那樣遍及；電力傳動(dòng)關(guān)于大多數(shù)行走機(jī)械還僅是“將來(lái)的技能”.
3、開(kāi)展中的復(fù)合傳動(dòng)技能
早年面的剖析能夠看出；使用于工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)體系中的根據(jù)單一技能的傳動(dòng)方法構(gòu)成簡(jiǎn)略、傳動(dòng)牢靠；適用于某些特定的場(chǎng)合和范疇.而在大多數(shù)的實(shí)踐使用中；這些傳動(dòng)技能往往不是孤立存在的；彼此之間都存在著彼此的浸透和聯(lián)系；如液力、液壓和電力的傳動(dòng)設(shè)備中都或多或少的包括有機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)；而新式的機(jī)械和液力傳動(dòng)設(shè)備中也設(shè)置了電氣和液壓操控體系.換句話(huà)說(shuō)；選用有針對(duì)性的復(fù)合集成的方法；能夠充沛發(fā)揮各種傳動(dòng)方法各自的優(yōu)勢(shì)；取長(zhǎng)補(bǔ)短；然后取得最佳的歸納效益.值得注意的是；兼有調(diào)理與規(guī)劃靈活性及高功率密度的液壓傳動(dòng)設(shè)備在其間充任側(cè)重要人物.
3。1 液壓與機(jī)械和液力傳動(dòng)的復(fù)合
(1) 串聯(lián)方法
串聯(lián)方法是最為簡(jiǎn)略和常見(jiàn)的復(fù)合方法；是在液壓馬達(dá)或液壓變速器的輸出端和驅(qū)動(dòng)橋之間設(shè)置機(jī)械式變速器以擴(kuò)展調(diào)速的高效區(qū)；完成分段的無(wú)級(jí)變速.當(dāng)前已廣泛用于裝載機(jī)、聯(lián)合收成機(jī)和某些特種車(chē)輛上.對(duì)其的開(kāi)展是將可在跋涉間改換傳動(dòng)比的動(dòng)力換擋行星變速器直接設(shè)備在驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)；完成了大變速比的輪邊液壓驅(qū)動(dòng)；因而取消了驅(qū)動(dòng)橋；更便于規(guī)劃.
(2) 并聯(lián)方法
即為一般所稱(chēng)的“液壓機(jī)械功率分流傳動(dòng)”；可理解為一種將液壓與機(jī)械設(shè)備“并聯(lián)”別離傳輸功率流的傳動(dòng)體系；也就是是使用多自由度的行星差速器把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率分紅液壓的和機(jī)械的兩股“功率流”；憑借液壓功率流的可控性；使這兩股功率流在從頭匯合時(shí)可無(wú)級(jí)調(diào)理總的輸出轉(zhuǎn)速.這種方法將液壓傳動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)速功能好和機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)態(tài)功率高這兩方面的長(zhǎng)處聯(lián)系起來(lái)；得到一個(gè)既有無(wú)級(jí)變速功能；又有較高功率和較寬高效區(qū)的變速設(shè)備.
按其規(guī)劃；這種復(fù)合式傳動(dòng)設(shè)備可分為兩類(lèi):第一類(lèi)為使用行星齒輪差速器分流的外分流式；其間常見(jiàn)的分流傳動(dòng)組織又可分為輸入分流式和輸出分流式兩種基本方式;第二類(lèi)為使用液壓泵或馬達(dá)轉(zhuǎn)子與外殼間的差速運(yùn)動(dòng)分流的內(nèi)分流式.
日本小松公司開(kāi)發(fā)的這種復(fù)合方法的液壓傳動(dòng)變速器；現(xiàn)已使用在裝載機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械上.德國(guó)Fendt拖拉機(jī)出產(chǎn)的選用Vario型無(wú)級(jí)變速器配備的農(nóng)用拖拉機(jī)；到2003年總銷(xiāo)量超過(guò)了30000臺(tái).
由此能夠看出；這種新式的傳動(dòng)設(shè)備已日益成為大中功率液力傳動(dòng)和動(dòng)力換檔變速器的有力競(jìng)爭(zhēng)者.
(3) 分時(shí)方法
關(guān)于作業(yè)速度和非作業(yè)狀況下搬運(yùn)空駛速度相差懸殊的專(zhuān)用車(chē)輛；選用傳統(tǒng)機(jī)械變速器用于高速跋涉、附加液壓傳動(dòng)設(shè)備用于低速作業(yè)的方法能很好地滿(mǎn)意這兩種工況的對(duì)立需要.機(jī)械 液壓分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方法在此類(lèi)車(chē)輛上的使用已很遍及；這一技能也已被使用于飛機(jī)除冰車(chē)和田間移栽機(jī)等需要“匍匐速度”的車(chē)輛和機(jī)具上.
(4) 分位方法
把液壓馬達(dá)直接設(shè)備在車(chē)輪內(nèi)的“輪邊液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備”是一種輔佐液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備；能夠處置工程機(jī)械需要進(jìn)步牽引功能；但又無(wú)法選用全輪驅(qū)動(dòng)方法；難以安置傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備的難題.液壓傳動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)速功能使以不一樣方法傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪之間能和諧同步；這在某種意義上也可視為一種功率分流傳動(dòng):動(dòng)力機(jī)的功率被分配到幾組驅(qū)動(dòng)輪上；經(jīng)地上耦合后發(fā)生推進(jìn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的牽引力.當(dāng)前；許多工程機(jī)械制作廠(chǎng)商將這一技能用于具有有些自走驅(qū)動(dòng)才能的；比如自走式平地機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)這樣的工程機(jī)械上.
3。2 液壓與電力傳動(dòng)的復(fù)合
因?yàn)楝F(xiàn)代技能的開(kāi)展；電子技能在信號(hào)處置的才能和速度方面占有很大的優(yōu)勢(shì)；而液壓與電力傳動(dòng)在各自功率元件的特性方面各有所長(zhǎng).因而；除了如今已遍及存在的“電子神經(jīng)+液壓肌肉”這種方式外；兩者在功率流的復(fù)合傳輸方面也有許多成功的實(shí)例；如:由變頻或直流調(diào)速電機(jī)和高效、低脈動(dòng)的定量液壓泵構(gòu)成的可變流量液壓油源；用集成設(shè)備的電動(dòng)泵-液壓缸或低速大扭矩液壓馬達(dá)構(gòu)成的電動(dòng)液壓履行單元；以及混合動(dòng)力工業(yè)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)體系等.
3。3 二次調(diào)理靜液傳動(dòng)體系
二次調(diào)理靜液傳動(dòng)技能是經(jīng)過(guò)對(duì)液壓元件所進(jìn)行的調(diào)理來(lái)完成液壓能與機(jī)械能相互變換.一般來(lái)說(shuō)；它的完成是以壓力耦聯(lián)體系為根底的；在一次元件(泵)及二次元件(馬達(dá))間選用定壓力巧合方法；依托實(shí)時(shí)調(diào)理馬達(dá)排量來(lái)平衡負(fù)荷扭矩.當(dāng)前；對(duì)二次調(diào)理靜液傳動(dòng)技能進(jìn)行研究的起點(diǎn)是對(duì)傳動(dòng)進(jìn)程進(jìn)行能量的收回和能量的從頭使用；從微觀的視點(diǎn)對(duì)靜液傳動(dòng)整體規(guī)劃進(jìn)行合理的裝備以及改進(jìn)其靜液傳動(dòng)體系的操控特性.
為了使不具備雙向無(wú)級(jí)變量才能的液壓馬達(dá)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓缸也能在二次調(diào)理體系的恒壓網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)轉(zhuǎn)；呈現(xiàn)了使用二次調(diào)理技能的“液壓變壓器”；它類(lèi)似于電力變壓器用來(lái)匹配用戶(hù)對(duì)體系壓力和流量的不一樣需要；然后完成液壓體系的功率匹配.
二次調(diào)理靜液傳動(dòng)體系與傳統(tǒng)靜液傳動(dòng)體系比較；其長(zhǎng)處是更便于操控；能在四個(gè)象限中作業(yè)；可在不轉(zhuǎn)變能量方式情況下收回能量；進(jìn)行能量的存儲(chǔ)；使用液壓蓄能器加快可大大進(jìn)步加快功率；且體系中無(wú)壓力峰值；因?yàn)橐淮卧投卧指粼O(shè)備；可經(jīng)過(guò)一個(gè)泵站給多個(gè)液壓動(dòng)力元件供給油源；減少了冷卻費(fèi)用；設(shè)備的制作本錢(qián)下降；體系功率高.
二次調(diào)理靜液傳動(dòng)與電力傳動(dòng)比較；具有閉環(huán)操控動(dòng)態(tài)呼應(yīng)快、功率密度高、重量輕、設(shè)備空間小等長(zhǎng)處.
因?yàn)槎握{(diào)理靜液傳動(dòng)體系具有許多長(zhǎng)處；使它在許多范疇得到廣泛地使用.國(guó)外已將其成功使用于造船工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、大型試驗(yàn)臺(tái)、車(chē)輛傳動(dòng)等范疇.奔跑汽車(chē)公司已將二次調(diào)理技能使用于無(wú)人駕駛運(yùn)送體系中的跋涉驅(qū)動(dòng).
4、結(jié)束語(yǔ)
自2O世紀(jì)9O時(shí)代以來(lái)；工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的開(kāi)展時(shí)期；新技能的廣泛使用使得新規(guī)劃和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn).跟著微電子技能向工程機(jī)械的浸透；工程機(jī)械日益向智能化和機(jī)電一體化方向開(kāi)展；對(duì)工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)設(shè)備提出的需要也越來(lái)越嚴(yán)苛.這些年；液壓技能敏捷開(kāi)展；液壓元件日臻完善；使得液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械傳動(dòng)體系中的使用日新月異；液壓傳動(dòng)所具有的優(yōu)勢(shì)也日漸凸現(xiàn).能夠信任；跟著液壓技能與微電子技能、計(jì)算機(jī)操控技能以及傳感技能的緊密聯(lián)系；液壓傳動(dòng)技能必將在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)體系的開(kāi)展中發(fā)揮出越來(lái)越重要的效果.
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