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摘 要:传动系统是推土机正常运行的重要环节,对于传动系统的分析主要是从动力、生产效率以及经济性三个方面进行的。本篇文章从推土机的几种传动系统出发,阐述了各个系统的工作原理。
关键词:推土机;传动系统;对比分析
推土机是工程机械施工的重要设备,在交通、环保、建筑领域中有着比较广泛的应用。推土机传动系统设计与维护的主要目的,是为了追求动力的强劲、能耗的降低以及生产率的提高。因此,能否做好传动系统的相关研究,对施工企业的施工进度和施工质量至关重要。
1.推土机传动系统的要求
当推土机处在工作状态时,往往会受到比较强烈的负荷,负载过大时容易造成机体的振动,振动随着传动系统工作在推土机中逐级传播,并最终传到推土机的发动机之上。长时间的波动,会加剧发动机内部零件的磨损,使发动机的动力性能大打折扣,零件的长期磨损之后容易掉落,影响到发动机内部其他零件的运行,进而造成发动机的故障。发动机性能下降主要表现在动力输出不足,耗油量不断增加,动力的旋转速度以及行驶速度会变慢,降低了生产效率的同时,也放慢了工程的总体进度[1]。
为了保证发动机能够正常运行,就需要对发动机的运行环境进行调整,一方面要防止设备的长时间作业,减少设备的负载,工作一段时间后就要熄火休息,并且对发动机的运行状况进行检查,防止零件的掉落以及漏油情况的发生。另一方面,提升发动机的自我适应能力,减少人为操作对发动机运行的影响,保证发动机能够时刻对工作的负载情况有所了解,并且对转速、扭距进行自我调节。最后,对发动机进行减震处理,减震装置的使用可以有效的防止振动对发动机零件的影响,既能实现施工进度的快速推进,降低故障的发生频率。也能减少因维护工作带来的经济成本。目前,推土机传动系统都自带自我适应装置,尤其以无级变速最为明显,通过对外在作业环境的掌控,对发动机的功率进行实时掌控,发动机能够的自我调节能力,有效的减少了发动机的阻力负荷。
2.推土机常见的几种传动形式以及特点
2.1.机械式传动系统
机械式的传动系统相对比较僵化,在应用过程中缺乏自我调适的能力,灵活程度较差,长时间的处于负载作业下,加剧了机械零件的磨损程度。为了延长零件的使用寿命,就不得不采用一些先进的设备零件以降低运行过程中的磨损率。就拿离合器和变速箱为例,机械式的离合器主要是依靠人工操作的,也就是我们常说的手动档,为了提升离合器的使用年限,生产商在离合器的选择上都集中在湿式离合器的研究,湿性离合器在一定程度上减少了零件之间的摩擦,操作起来也比较灵活[2]。液态动力的应用降低了操作的难度,操控起来相对比较省力。这种传动系统的设计有着明显的优势,传动效率相较于其他系统来说比较高效,再加上结构设计较为简单,耗费的成本也比较低廉。但是啮合套换挡使用起来比较费力,并且对于外在压力的变化很难做到完全的适应,从而造成发动机的利用率逐渐降低。
离合器以及变速箱全部选用液态动力后,主离合器的作用将会省略,传动结构看起来将更加的紧凑。液态动力变速箱将大部分换挡的作用力分担到了液压设备之上,操作人员不再需要单纯的依赖自身的力量,操作起来比较省力。主离合器分离后,换挡会变得更加流畅,中间不再有切断或者卡壳的情况。由于换挡时能量全部依赖着换挡离合器的使用,尤其是在机器起步以及转向上,会散发出大量的热量,从而造成设备的热负载。这种传动装置的使用对速度有着严格的限制,工作时,推土机最高的档位也只能停留在2档,并且缺乏缓冲设备,使机器的运行非常不稳定,过载时容易出现熄火的情况。
2.2.液力机械传动系统
变矩器以及动力换挡。变矩器是一种自适应装置,能够对外界的环境进行测定,随着阻力的变化,转速也会逐渐改变,当外界的阻力过大时,发动机的功率会逐渐提升,直到达到施工的标准为止。自我适应的方式,有助于将发动机效率发挥到最高水平,即便是施工时遭遇阻力落差较大的情况,也不会轻易熄火,动力性能在原有的程度上会有大幅度的提升。虽然扭矩的自我变动能够分担一定的换挡压力,但是还是难以真正的减少换挡带来的冲击。动力换挡中平稳结合阀装置的使用缓解了这一问题,减少换挡带来的冲击。但是长时间的在低效区域工作,不仅带来了严重的能量损耗,而且是传动的总体效率大打折扣。
2.3.液压传动系统
液压传动装置有着体积小巧、自重较低的优势,装置的安装避免了对空间的占据,实现了传动装置总体布局的优化,液压传动系统最大的特点就是能够独立驱动,转向变得更为轻松。通过对马达与泵的组合进行调试,能够满足多种环境下的作业需求,无级变速的采用,降低了转向以及启动带来的冲击,负载能力有了较大程度上的提升,电气、机械、操作方面都有着自我适应的能力,体现着人工智能化的某些特点。
2.4.液压机械式传动系统
根据表面含义不难看出,该类系统将液压以及机械的相关原理进行了整合,从而实现传动的双向化。控制锁的使用可以实现两者的独立作业,当施工状况对传动装置的要求发生变动时,就可以通过关闭一种传动系统实现独立作业。当机械驱动的参数进入到零值之后,控制锁就会自行打开,传动正式进入液压模式,大大提升了传动的速率。但是液压机械传动系统设计之初就存在这结构复杂的特点,组成结构的成本相对也比较昂贵,为液压机械传动装置的推广带来了难度[3]。
结束语
综上所述,推土机的传动模式主要分为机械、液压、液力以及液压机械四种系统,单纯的从性能上看,液压机械相对比较高端,但是由于受经济情况的影响,传动系统的选择要综合多方面的因素。因此,能否对施工情况有所了解,对传动系统的应用至关重要。
参考文献
[1] 陈波.浅谈液压传动与控制[J].科技创新导报,2010(05).
[2] 姚新.推土机传动系统的研究[J].人民交通出版社,2012(14).
[3] 李兴华.四种推土机传动系统的介绍[J].施工机械化,2012(07).
作者简介:
兰秀妹(1980-)女,汉,天津市人,天津建筑机械厂,工程师,本科学历,产品工艺方向