閉式靜液壓雙軌驅(qū)動(dòng)在履帶運(yùn)輸車中的應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)采用閉式靜液壓雙軌驅(qū)動(dòng)的履帶運(yùn)輸車越來(lái)越多，尤其是在履帶推土機(jī) 、履帶拖拉機(jī)和運(yùn)輸型履帶運(yùn)輸車上不斷有采用閉式靜液壓雙軌驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品問(wèn)世 ,采用該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：利于隔斷地面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊；可滿足車輛較高的行走車速 ;可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，滿足用戶對(duì)不同作業(yè)速度的要求 ;起步穩(wěn) ,滿足特殊工況的需要 ;取消復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系 ,減輕整機(jī)重量；液壓元件通用化程度高 ,主機(jī)變型容易 。大功率 ,大型雙軌驅(qū)動(dòng)車輛上， 采用閉式系統(tǒng)靜液壓驅(qū)動(dòng)優(yōu)勢(shì)更為明顯，雖然液壓系統(tǒng)要求的壓力很高、流量很大， 但是液壓元件， 液壓附件、油箱與同功率的開(kāi)式液壓系統(tǒng)相比，體積較小，利于主機(jī)布置。以下為作者根據(jù)多年從事靜液壓傳動(dòng)配套設(shè)計(jì)總結(jié)出的一些資料，供同行們參考。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

目前，通常情況下 ,閉式系統(tǒng)靜液壓的雙軌驅(qū)動(dòng)采用液控或電控變量泵與定量馬達(dá)組成 , 為滿足不同的作業(yè)速度和牽引力要求， 有時(shí)還需要采用有級(jí)變量馬達(dá)。圖 1所示為閉式系統(tǒng)靜液壓的雙軌驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系的基本構(gòu)成，即由先導(dǎo)手柄、泵、馬達(dá) 、減速機(jī)等部件組成 。

2 先導(dǎo)手柄與變量泵的匹配

設(shè)計(jì)當(dāng)中，泵的排量—壓力 （電壓）控制曲線以及先導(dǎo)油路或者電路調(diào)壓曲線的選配非常關(guān)鍵 。全液壓雙軌驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)油泵的壓力控制曲線死區(qū)稍大些較好，可減少先導(dǎo)手柄不正?；蝿?dòng)引起泵的誤動(dòng)作，利于提高整機(jī)的直線行駛性；斜率越大越好，有利于降低轉(zhuǎn)向靈敏度，控制泵在小排量時(shí)轉(zhuǎn)向， 降低轉(zhuǎn)向速度，轉(zhuǎn)向時(shí)，需克服的慣性阻力也小，不易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火 。一般情況下， 先導(dǎo)手柄的調(diào)壓曲線兩種。在作配套設(shè)計(jì)時(shí)， 先導(dǎo)手柄的調(diào)壓曲線越過(guò)死區(qū)時(shí)起始?jí)毫?（電壓 ）點(diǎn) 要低于泵死區(qū)排量對(duì)應(yīng)的最大壓力 （電壓 ）（f點(diǎn) ）， 利于主機(jī)起步平穩(wěn)， 可 0公里起步。先導(dǎo)供油壓力 （供電電壓 ）要高于泵最大排量對(duì)應(yīng)的壓力 （電壓 ）， 可最大限度控制油泵排量的無(wú)級(jí)變化， 一般情況下， 液控時(shí) ,供油壓力要高于泵最大排量對(duì)應(yīng)的壓力 5 ×105Pa左右 ,利于減少由于手柄在高速行車過(guò)程中抖動(dòng)造成主機(jī)車速不穩(wěn) 。控制油泵排量無(wú)級(jí)變化對(duì)應(yīng)的手柄行程越大越好 ,如圖 2所示， 控制曲線Ⅲ與控制曲線 Ⅱ相比， 使用控制曲線 Ⅲ利于擴(kuò)大控制油泵排量無(wú)級(jí)變化對(duì)應(yīng)的手柄行程（nj段 >mi段），但受手柄操作行程限制。比例曲線段斜率越小越好 ,曲線Ⅲ與曲線Ⅱ相比 ,在同樣的操作行程Δs下 ,曲線Ⅱ的油泵排量的變化大于曲線Ⅲ （Δq2 <Δq3 ），對(duì)于駕駛員操作來(lái)說(shuō)， 使用控制曲線Ⅱ， 操作起來(lái)就過(guò)于靈敏，使用控制曲線Ⅲ， 要比控制曲線Ⅱ操縱手感要好。另外，在采用控制曲線Ⅲ時(shí)，比例段最大壓力 （電壓）（c點(diǎn) ）應(yīng)當(dāng)接近于泵的排量—壓力 （電壓）控制曲線對(duì)應(yīng)的最大控制壓力（電壓）點(diǎn)（h點(diǎn)）。為改善主機(jī)的轉(zhuǎn)向性能 ,提高主機(jī)的機(jī)動(dòng)性能 ,減少小半徑轉(zhuǎn)向時(shí)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向阻力過(guò)大 , 耗用發(fā)動(dòng)機(jī)功率過(guò)多 ,造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，可對(duì)油泵的排量作一些限制 。通常的辦法是在轉(zhuǎn)向時(shí)， 對(duì)先導(dǎo)控制手柄的供油壓力 （供電電壓 ）作一些限制 ,使先導(dǎo)手柄的供油壓力（供電電壓 ）低于泵的最大排量對(duì)應(yīng)的控制壓力 （電壓 ），供油壓力（電壓 ）的限定值可根據(jù)主機(jī)的整機(jī)參數(shù)，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的前提下設(shè)定 。

3 系統(tǒng)壓力的確定

對(duì)于閉式靜液壓雙軌驅(qū)動(dòng)車輛 ,一般情況下， 在克服轉(zhuǎn)向阻力時(shí) ,對(duì)應(yīng)的壓力最大， 此壓力可作為系統(tǒng)的設(shè)定壓力。但是 ,系統(tǒng)壓力的確定 ,除了要特別考慮克服的轉(zhuǎn)向阻力對(duì)系統(tǒng)的要求外 , 還需綜合考慮目前液壓元件和液壓附件可以達(dá)到的性能指標(biāo)以及根據(jù)主機(jī)的使用工況、成本等因素 。

4 馬達(dá)的確定

雙速馬達(dá)的采用對(duì)滿足車速以及最大牽引力的要求，提高液壓系統(tǒng)的效率非常必要 ,另外高速馬達(dá)和低速大扭矩馬達(dá)在使用時(shí)也應(yīng)該有所區(qū)別 , 高速馬達(dá)體積較小可采用內(nèi)藏式， 或者與減速機(jī)一體的方案，最好的辦法是都藏在履帶里面 ,利于提高主機(jī)的行駛通過(guò)性。低速大扭矩馬達(dá)體積較大 , 為改善整機(jī)的通過(guò)性 , 馬達(dá)要設(shè)置在比驅(qū)動(dòng)輪中心高的地方 ,通常的辦法是在馬達(dá)的輸出端增加一級(jí)外嚙合齒輪傳動(dòng)的減速機(jī) ,使馬達(dá)遠(yuǎn)離地面 。

5 油泵的確定

油泵盡量采用較高的計(jì)算轉(zhuǎn)速 , 最好接近于油泵的額定轉(zhuǎn)速 ,這樣 , 即使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速供況 , 油泵及馬達(dá)組成的回路系統(tǒng)也具有較高的傳動(dòng)效率 。油泵的最大排量的確定， 通常采用雙速馬達(dá)排量較小的一檔，來(lái)確定泵的排量比較合適 。既可以減小配套動(dòng)力，有利于提高系統(tǒng)的傳動(dòng)效率。

6 閉式液壓系統(tǒng)液壓附件的選配應(yīng)當(dāng)特別注意以下問(wèn)題 :1） 吸油管路應(yīng)盡量短， 內(nèi)徑要大 , 不易吸癟 ,吸油路上僅加一個(gè)較粗的吸油濾網(wǎng)即可 ,如果布置空間允許， 盡量采用高位液壓油箱 ,使液壓油箱油面高于油泵的吸油口， 改善油泵的吸油條件 ,在連接吸油管路時(shí)， 應(yīng)特別注意吸油管路上不得有漏氣環(huán)節(jié) ,否則會(huì)造成車輛抖動(dòng)，直線行駛性差 ,泵 、馬達(dá)損壞等故障。 2）泵 、馬達(dá)的泄油管路內(nèi)徑要盡量大 ,且需要單獨(dú)直流回油箱， 在泄油管路上不增加任何濾油器 ,使泄油阻力盡量減小 ,以免泵 、馬達(dá)軸封沖掉 ,造成液壓系統(tǒng)與相連的傳動(dòng)元件串油，導(dǎo)致液壓油流失和被污染， 甚至更嚴(yán)重的系統(tǒng)故障。