輪胎式裝載機(jī)靜壓傳動(dòng)與動(dòng)壓傳動(dòng)比較
小甲不小
2011-08-05
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輪胎式裝載機(jī)作為行走機(jī)械被廣泛應(yīng)用于土方轉(zhuǎn)運(yùn)以及松散貨物和成堆貨物的裝載、提升和運(yùn)輸。一方面作為大牽引力的輪胎式裝載機(jī)它具有很大的機(jī)動(dòng)性,另一方面它具有在高速行駛的條件下快速轉(zhuǎn)換工作場(chǎng)地的特點(diǎn)。因此,它是一個(gè)很好的力量與機(jī)動(dòng)性能的結(jié)合,并由此決定了它的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
液壓靜壓行駛傳動(dòng)方案(帶有隨后的負(fù)荷換檔變速器)相對(duì)于液壓動(dòng)壓液力變矩器傳動(dòng)方案存在著大量?jī)?yōu)點(diǎn),它已成功地應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)功率直至60千瓦的輪式裝載機(jī)生產(chǎn)中。
大功率輪胎式裝載機(jī)靜壓傳動(dòng)的應(yīng)用,與液力變矩器驅(qū)動(dòng)裝置相類似,由于這類靜壓傳動(dòng)中的大變矩范圍需要一個(gè)附加的換檔變速器,從而帶來(lái)在換檔過(guò)程中牽引力中斷的缺點(diǎn)。盡管如此,在驅(qū)動(dòng)功率從60千瓦到100千瓦的輪胎式裝載機(jī)中,行走系統(tǒng)仍逐漸趨向于靜壓傳動(dòng)。
但是,在大于以上功率范圍,發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)200千瓦,空載重量為25000公斤和最大行駛速度為45公里/小時(shí)的輪胎式裝載機(jī)中,迄今為止,幾乎只采用液力變矩器傳動(dòng)裝置。
靜壓傳動(dòng)相對(duì)于動(dòng)壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):一方面是它的大控制范圍,在附加的換檔變速器中可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)或只有少量的幾級(jí)換檔。另一方面是它的結(jié)構(gòu)形式可以實(shí)現(xiàn)綜合傳動(dòng)方案,并且允許在現(xiàn)代化輪胎式裝載機(jī)中傾斜于或橫向于行駛方向安裝。在閉環(huán)回路中,可使轉(zhuǎn)矩以兩個(gè)方向傳遞。因此,在剎車過(guò)程中,能夠產(chǎn)生一個(gè)作用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械的“支撐”,從而可以減少剎車功率和剎車磨損,這些將帶來(lái)輪胎式裝載機(jī)營(yíng)運(yùn)費(fèi)用的降低。在剎車的同時(shí)操作工作液壓,可使回流的能量附加傳給另一個(gè)液壓泵和執(zhí)行元件。靜壓傳動(dòng)決定性的優(yōu)點(diǎn)是:它具有各種各樣的開環(huán)控制和閉環(huán)控制,并且在任何轉(zhuǎn)速下都能接納可支配發(fā)動(dòng)機(jī)功率。因此,在當(dāng)前和未來(lái)的研究發(fā)展中,對(duì)輪胎式裝載機(jī)傳動(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)已成為一種必然趨勢(shì)。
液力變矩器和液壓靜壓裝置提供的牽引力和速度之比較:在可支配的發(fā)動(dòng)機(jī)功率全部用于行駛傳動(dòng)時(shí),液壓牽引力在通常情況下減少大約裝載機(jī)重量的80%,這個(gè)牽引力不僅能夠滿足要求,并且可以避免裝載機(jī)在切入貨物時(shí)驅(qū)動(dòng)輪打滑的現(xiàn)象。這是典型的輪胎式裝載機(jī)工作情況,并經(jīng)常發(fā)生在裝載機(jī)切入貨堆的過(guò)程中。相對(duì)于牽引力急速上升的動(dòng)壓傳動(dòng)來(lái)說(shuō),在這一點(diǎn)上,靜壓傳動(dòng)的輪胎磨損明顯減少。當(dāng)同時(shí)操作工作液壓時(shí),靜壓傳動(dòng)可提供最大牽引力。特別是在裝載粗大貨物時(shí),靜壓傳動(dòng)的裝載機(jī)可以提高工作效率。而在動(dòng)壓傳動(dòng)中,由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的下降,只能提供大約50%的原有牽引力。
液力變矩器的轉(zhuǎn)矩承接能力是一個(gè)轉(zhuǎn)速的二次方程。這就意味著,液力變矩器只有在一定的轉(zhuǎn)速時(shí),一般來(lái)說(shuō)在負(fù)荷轉(zhuǎn)速時(shí),能夠接受全部轉(zhuǎn)矩。在此轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速時(shí),接受能力急劇下降,因此會(huì)引起牽引力和速度的下降。在應(yīng)用靜壓傳動(dòng)時(shí),由于它可以自由分配轉(zhuǎn)速變換和轉(zhuǎn)矩變換,理論上它可以覆蓋整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線族。并且與各式開環(huán)和閉環(huán)控制相結(jié)合,還可以實(shí)現(xiàn)噪音和能量消耗的優(yōu)化。這樣,只要將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速調(diào)控在一個(gè)最佳工作點(diǎn)上,司機(jī)只通過(guò)油門踏板的位置,就可以對(duì)加速、牽引力或速度提出工作所需要求。
對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化的目的是為了減輕司機(jī)的負(fù)擔(dān),一方面改善他們的工作條件,另一方面使他們能夠集中精力于決定性的工作任務(wù)。除了性能上的優(yōu)勢(shì)以外,現(xiàn)代化的、與專門的驅(qū)動(dòng)功率相協(xié)調(diào)的液壓靜壓傳動(dòng)方案相對(duì)液力變矩器傳動(dòng)方案在價(jià)格上也是極具競(jìng)爭(zhēng)力的。