張俊三
(新疆新研牧神科技有限公司,新疆 烏魯木齊 830026)
隨著農用柴油發動機排放標準的升級換代,機電液一體化技術的不斷推廣使用,越來越多的機械設備的行走機構、轉向機構,脫粒裝置等一些旋轉機構都采用液壓驅動,而且大多都采用靜液壓系統,由液壓泵單獨控制液壓馬達工作。采用的液壓泵越多要求驅動裝置提供的傳動系越多,傳動系越多,結構越復雜,結構越復雜,故障率越高。
針對現有技術中存在的不足之處,我公司開發的新型發動機后驅力傳動裝置提供了一種能有效解決多個液壓系統中要求發動機提供多個傳動系且結構復雜的問題。該后驅力傳動裝置為液壓系統提供動力的同時,也可從前軸端安裝皮帶輪,引出動力為機具提供額外的動力源,簡單可靠,故障率低,具有很好的市場推廣前景。
本設計新型發動機后驅力傳動裝置主要包括:液壓泵、動力輸出皮帶輪、平鍵、壓蓋、螺栓、墊圈、分動箱、發動機總成等,產品結構如圖1。
本發動機后驅力傳動裝置的工作原理是:發動機后驅力傳動裝置的分動箱,外部通過螺栓與發動機飛輪殼相連接,內部通過聯軸器與發動機內部飛輪相連接,當發動機運轉時,發動機的飛輪通過聯軸器帶動分動箱的前端齒輪運轉,前端齒輪通過中間過渡齒輪將動力傳遞給液壓泵的驅力口,液壓泵通過花鍵配合連接運轉,通過改變分動箱內部嚙合齒輪的傳動比來得到液壓泵所需的輸入轉速,液壓泵與液壓馬達通過油管連接,通過控制泵的流量與旋向來控制馬達的轉速與旋轉方向,從而控制運動件的運轉速度與運轉方向。分動箱的前端齒輪內部安裝有一個半軸,半軸前端可以安裝一個動力輸出皮帶輪,發動機運轉時,將發動機的動力通過半軸帶動皮帶輪運轉,轉速與發動機同步,為機具提供額外的動力源,通過帶傳動將發動機的動力傳遞出去,需要不同的轉速或者不同的傳動回路時,通過設計不同直徑大小與槽型的皮帶輪即可。

圖1 新型發動機后驅力傳動裝置結構示意
外形尺寸(長×寬×高,mm)750×450×355
最大輸入功率(kW)185
最大輸入轉速(r/min)2500
最大輸入扭矩(N·m)1200
本新型發動機后驅力傳動裝置具有以下技術特點:
(1)發動機后驅力傳動裝置的分動箱外部通過螺栓與發動機飛輪殼相連接,內部通過聯軸器與發動機內部飛輪相連接,連接方式簡單可靠;
(2)發動機后驅力傳動裝置的分動箱前軸可以安裝皮帶輪,轉速與發動機同步,為機具提供額外的動力源,傳動簡單可靠,故障率低;
(3)發動機后驅力傳動裝置的分動箱后端留有液壓泵止口,使用時將泵的花鍵軸與后驅力傳動裝置的內花鍵相嚙合,用螺栓將液壓泵固定到箱體的固定孔上,左右可以各安裝一個液壓泵,可以是單泵也可以是串泵,根據實際需要安裝不同的泵體,通過改變傳動裝置內部嚙合齒輪的傳動比來得到液壓泵所需的輸入轉速,通過控制泵的流量來控制馬達的轉速,這種驅力裝置結構簡單、傳動機構少、傳遞扭矩大、生產成本低、維護方便。
本發動機后驅力傳動裝置已經取得國家實用新型專利證書,專利號:ZL201621028005.6,并且配套使用在牧神4YZT-5/8兩種自走式玉米籽粒收獲機上,在新疆、東北、河南和內蒙等地進行不同谷物和不同工況的田間性能試驗,最長工作時間達到200 h,無較大故障,但也存在分箱體溫度偏高的缺陷,在后續的優化設計中應著重解決。