試議液壓機械傳動在工程機械上的應用

摘要：在傳統的工程機械當中主要使用了液力機械傳動，而近幾年興起的液壓機傳動比之傳統類型更加具有先進性，其操作簡便、工作效率高，如今被廣泛的運用到裝載機、推土機等之上。以下主要從液壓機械傳動的實例，以及在工程機械之上應用的機理等進行了分析。

關鍵詞：液壓機械傳動 工程機械 應用

0 引言

液壓機械傳動的應用相較于傳統液力機械傳動而言，其能夠有效提高發動機的工作效率、節能降耗，并且傳動性能良好，操作也較為便利。由于這些優勢使得液壓機械傳動正在被廣泛的應用到工程機械之上，且發展前景良好。

1 液壓機械傳動機理

液壓機械傳動的機理，主要是先由發動機輸出動力，然后PTO將其分作兩路，一路前往行星架作為機械動力，另外一路則前往太陽輪作為液壓動力。動力通過差動輪系統合成后由齒圈輸出。如果脫開C1離合器，并且閉合C2，通過液壓傳動將全部動力輸出，以確保微動和起步操作的實現。在運行當中，如果閉合C1離合器，脫開C2，利用電子控制系統使得液壓馬達轉速na為零，那么經液壓傳動的動力是零，機械動力將全部傳遞發動機動力，同時效率最高的傳動也正是此時。如果要正向或反向回轉馬達，轉速將會發生大小的變化，以此形成無級變速傳動。

2 WA38O-3裝載機變速器運動分析

2.1 機械傳動 該部分主要有四個行星排，即a、b、c、d。有4個制動器分別是CR、CF、C3、C1，還有C2離合器。行星架固定的只有行星排d。如圖1所示是速比計算公式和效率。

ni，i用1～10的整數表示，代表i構件的轉速。Kj，其中j可以用a～f的字母表示，代表行星排j的特性系數，ηc表示當行星架固定時該行星排的效率。由圖可知，行星排a和b主要功能是換向，而行星排c和d則負責變速。整個機械傳動的構成是，兩個前進檔和后退檔，加上零檔轉速一個。

2.2 液壓傳動 變量泵和變量馬達構成了液壓傳動部分。其中液壓馬達的轉速是速比em= ，其中發動機轉速用n 表示， ηH則表示總效率。為了實現機械的無級變速傳動，可以利用伺服閥控制斜盤角度的變化實現。

2.3 動力合成

檔位不同差動輪系所呈現的形式也存在差異性，合成機械動力和液壓動力是其主要的功能。如圖2a，當機械在I和III檔工作之時，差動輪系主要由行星排e和f組成。其中構件7輸入機械傳動動力，構件8輸入液壓傳動動力，在通過了差動輪系合成之后，再統一由構件10輸出。如圖2b，當機械在n檔工作之時，差動輪系則主要由f構成，構件9輸入機械傳動動力，構件8輸入液壓傳動動力，合成之后由構件10輸出。

2.4 液壓機械傳動系統

令輸出比e= ，馬達速度比em= ，其中輸出速度用n0表示，nE表示發動機轉速，則在Ⅰ檔工作時，整個系統的檔速比：

e= - ·e

在Ⅱ檔工作則是：

e= - ·e

在Ⅲ檔工作則是：

e= + - ·e

Ⅰ檔工作之時，效率是：

η= ·η

相應的，在Ⅱ檔工作則是：

η=

在Ⅲ檔工作則是：

η=

其中液壓傳動效率由ηH表示，機械傳動效率由ηM表示，單行星排的星排效率由η′ 表示，而雙行星排的星排效率則用ηc表示。

通過以上的分析可知，在C1和C2離合器閉合之時，整個系統則在Ⅰ檔工作，液壓傳動將全部輸出發動機功率，此時機械保持微動起步狀態。在液壓馬達轉速是n8= 之時，制動器CF的相對轉速是零。此時如果CF制動器被閉合，脫開C1，則整個系統的工作狀態為n檔。為了最大限度的提高傳動功率，可以將馬達轉速逐漸減小至零值，則系統將在n檔穩定運行，最后由機械傳動全部輸出發動機功率。

3 結束語

綜上所述，液壓機械傳動機械與傳統的液力機械傳動相比優勢明顯。筆者通過對WA38O-3裝載機變速器運動分析，利用強有力的現實依據證明了其應用的可能性，且能夠有效的降低能耗，簡便操作，整體性能良好，有效的提高了燃料的利用率。尤其是無極變速裝置的運用，使其效率有了整體的提高。

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