傳動(dòng)系統(tǒng)是推土機(jī)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)的分析主要是從動(dòng)力、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面進(jìn)行的。本篇文章從推土機(jī)的幾種傳動(dòng)系統(tǒng)出發(fā),闡述了各個(gè)系統(tǒng)的工作原理。
推土機(jī)是工程機(jī)械施工的重要設(shè)備,在交通、環(huán)保、建筑領(lǐng)域中有著比較廣泛的應(yīng)用。推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)的主要目的,是為了追求動(dòng)力的強(qiáng)勁、能耗的降低以及生產(chǎn)率的提高。因此,能否做好傳動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)研究,對(duì)施工企業(yè)的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量至關(guān)重要。
推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求
當(dāng)推土機(jī)處在工作狀態(tài)時(shí),往往會(huì)受到比較強(qiáng)烈的負(fù)荷,負(fù)載過(guò)大時(shí)容易造成機(jī)體的振動(dòng),振動(dòng)隨著傳動(dòng)系統(tǒng)工作在推土機(jī)中逐級(jí)傳播,并最終傳到推土機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)之上。長(zhǎng)時(shí)間的波動(dòng),會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零件的磨損,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能大打折扣,零件的長(zhǎng)期磨損之后容易掉落,影響到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部其他零件的運(yùn)行,進(jìn)而造成發(fā)動(dòng)機(jī)的故障。發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降主要表現(xiàn)在動(dòng)力輸出不足,耗油量不斷增加,動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)速度以及行駛速度會(huì)變慢,降低了生產(chǎn)效率的同時(shí),也放慢了工程的總體進(jìn)度。
為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行,就需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,一方面要防止設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),減少設(shè)備的負(fù)載,工作一段時(shí)間后就要熄火休息,并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查,防止零件的掉落以及漏油情況的發(fā)生。另一方面,提升發(fā)動(dòng)機(jī)的自我適應(yīng)能力,減少人為操作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響,保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠時(shí)刻對(duì)工作的負(fù)載情況有所了解,并且對(duì)轉(zhuǎn)速、扭距進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。最后,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行減震處理,減震裝置的使用可以有效的防止振動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零件的影響,既能實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的快速推進(jìn),降低故障的發(fā)生頻率。也能減少因維護(hù)工作帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)成本。目前,推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)都自帶自我適應(yīng)裝置,尤其以無(wú)級(jí)變速最為明顯,通過(guò)對(duì)外在作業(yè)環(huán)境的掌控,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控,發(fā)動(dòng)機(jī)能夠的自我調(diào)節(jié)能力,有效的減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力負(fù)荷。
推土機(jī)常見(jiàn)的幾種傳動(dòng)形式以及特點(diǎn)
2.1.機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)
機(jī)械式的傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)比較僵化,在應(yīng)用過(guò)程中缺乏自我調(diào)適的能力,靈活程度較差,長(zhǎng)時(shí)間的處于負(fù)載作業(yè)下,加劇了機(jī)械零件的磨損程度。為了延長(zhǎng)零件的使用壽命,就不得不采用一些先進(jìn)的設(shè)備零件以降低運(yùn)行過(guò)程中的磨損率。就拿離合器和變速箱為例,機(jī)械式的離合器主要是依靠人工操作的,也就是我們常說(shuō)的手動(dòng)檔,為了提升離合器的使用年限,生產(chǎn)商在離合器的選擇上都集中在濕式離合器的研究,濕性離合器在一定程度上減少了零件之間的摩擦,操作起來(lái)也比較靈活[2]。液態(tài)動(dòng)力的應(yīng)用降低了操作的難度,操控起來(lái)相對(duì)比較省力。這種傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著明顯的優(yōu)勢(shì),傳動(dòng)效率相較于其他系統(tǒng)來(lái)說(shuō)比較高效,再加上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,耗費(fèi)的成本也比較低廉。但是嚙合套換擋使用起來(lái)比較費(fèi)力,并且對(duì)于外在壓力的變化很難做到完全的適應(yīng),從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率逐漸降低。
離合器以及變速箱全部選用液態(tài)動(dòng)力后,主離合器的作用將會(huì)省略,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)看起來(lái)將更加的緊湊。液態(tài)動(dòng)力變速箱將大部分換擋的作用力分擔(dān)到了液壓設(shè)備之上,操作人員不再需要單純的依賴(lài)自身的力量,操作起來(lái)比較省力。主離合器分離后,換擋會(huì)變得更加流暢,中間不再有切斷或者卡殼的情況。由于換擋時(shí)能量全部依賴(lài)著換擋離合器的使用,尤其是在機(jī)器起步以及轉(zhuǎn)向上,會(huì)散發(fā)出大量的熱量,從而造成設(shè)備的熱負(fù)載。這種傳動(dòng)裝置的使用對(duì)速度有著嚴(yán)格的限制,工作時(shí),推土機(jī)最高的檔位也只能停留在2檔,并且缺乏緩沖設(shè)備,使機(jī)器的運(yùn)行非常不穩(wěn)定,過(guò)載時(shí)容易出現(xiàn)熄火的情況。
2.2.液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
變矩器以及動(dòng)力換擋。變矩器是一種自適應(yīng)裝置,能夠?qū)ν饨绲沫h(huán)境進(jìn)行測(cè)定,隨著阻力的變化,轉(zhuǎn)速也會(huì)逐漸改變,當(dāng)外界的阻力過(guò)大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率會(huì)逐漸提升,直到達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)為止。自我適應(yīng)的方式,有助于將發(fā)動(dòng)機(jī)效率發(fā)揮到最高水平,即便是施工時(shí)遭遇阻力落差較大的情況,也不會(huì)輕易熄火,動(dòng)力性能在原有的程度上會(huì)有大幅度的提升。雖然扭矩的自我變動(dòng)能夠分擔(dān)一定的換擋壓力,但是還是難以真正的減少換擋帶來(lái)的沖擊。動(dòng)力換擋中平穩(wěn)結(jié)合閥裝置的使用緩解了這一問(wèn)題,減少換擋帶來(lái)的沖擊。但是長(zhǎng)時(shí)間的在低效區(qū)域工作,不僅帶來(lái)了嚴(yán)重的能量損耗,而且是傳動(dòng)的總體效率大打折扣。
2.3.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)
液壓傳動(dòng)裝置有著體積小巧、自重較低的優(yōu)勢(shì),裝置的安裝避免了對(duì)空間的占據(jù),實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)裝置總體布局的優(yōu)化,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是能夠獨(dú)立驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)向變得更為輕松。通過(guò)對(duì)馬達(dá)與泵的組合進(jìn)行調(diào)試,能夠滿足多種環(huán)境下的作業(yè)需求,無(wú)級(jí)變速的采用,降低了轉(zhuǎn)向以及啟動(dòng)帶來(lái)的沖擊,負(fù)載能力有了較大程度上的提升,電氣、機(jī)械、操作方面都有著自我適應(yīng)的能力,體現(xiàn)著人工智能化的某些特點(diǎn)。
2.4.液壓機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)
根據(jù)表面含義不難看出,該類(lèi)系統(tǒng)將液壓以及機(jī)械的相關(guān)原理進(jìn)行了整合,從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的雙向化??刂奇i的使用可以實(shí)現(xiàn)兩者的獨(dú)立作業(yè),當(dāng)施工狀況對(duì)傳動(dòng)裝置的要求發(fā)生變動(dòng)時(shí),就可以通過(guò)關(guān)閉一種傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立作業(yè)。當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的參數(shù)進(jìn)入到零值之后,控制鎖就會(huì)自行打開(kāi),傳動(dòng)正式進(jìn)入液壓模式,大大提升了傳動(dòng)的速率。但是液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初就存在這結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),組成結(jié)構(gòu)的成本相對(duì)也比較昂貴,為液壓機(jī)械傳動(dòng)裝置的推廣帶來(lái)了難度。
綜上所述,推土機(jī)的傳動(dòng)模式主要分為機(jī)械、液壓、液力以及液壓機(jī)械四種系統(tǒng),單純的從性能上看,液壓機(jī)械相對(duì)比較高端,但是由于受經(jīng)濟(jì)情況的影響,傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇要綜合多方面的因素。因此,能否對(duì)施工情況有所了解,對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用至關(guān)重要。