同步傳動(dòng)系統(tǒng)

靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的容積效率是衡量其性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),也是影響其在高速軍用車(chē)輛上廣泛應(yīng)用的瓶頸。找到靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率的影響因素并對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的建模,是對(duì)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確控制的前提,是實(shí)現(xiàn)靜液傳動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)整體優(yōu)化匹配及控制的基礎(chǔ)。

影響高速靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率的3個(gè)因素:泵輸入轉(zhuǎn)速、系統(tǒng)工作壓力、系統(tǒng)工作油溫對(duì)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的影響規(guī)律。

1. 在一定工作油溫、一定泵工作轉(zhuǎn)速下,靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率隨系統(tǒng)工作壓力的升高而降低;

2. 在一定工作油溫、一定工作壓力下,靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率隨泵工作轉(zhuǎn)速的升高而升高;

3. 在一定工作壓力、一定工作轉(zhuǎn)速下,靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率隨工作油溫的升高而降低;

4. 盡管引用傳統(tǒng)計(jì)算泵容積效率的公式來(lái)計(jì)算靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的容積效率會(huì)有所偏差,但理論值與試驗(yàn)值之間的誤差對(duì)于靜液傳動(dòng)系統(tǒng)建模研究來(lái)說(shuō),精度已經(jīng)足夠,而且,當(dāng)泵工作轉(zhuǎn)速高于2 200r/min時(shí),不管在低油溫還是在高油溫,理論值與試驗(yàn)值都有很好的一致性,高速軍用車(chē)輛靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究來(lái)說(shuō),按照傳統(tǒng)柱塞泵容積效率計(jì)算公式去建立靜液傳動(dòng)系統(tǒng)容積效率模型完全可以滿(mǎn)足當(dāng)前研究的需要 。

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)（PDS）由電動(dòng)機(jī)和成套傳動(dòng)模塊（CDM）組成，不包括由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。

中文名

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)

外文名

PDS

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)（PDS）由電動(dòng)機(jī)和成套傳動(dòng)模塊（CDM）組成，不包括由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。CDM由基本傳動(dòng)模塊（BDM）和其可能有的附屬部分，如饋電部分或某些輔助設(shè)備（如通風(fēng)設(shè)備）組成。BDM包括變流器、控制和自保護(hù)功能。

若電氣傳動(dòng)系統(tǒng)（PDS）有其專(zhuān)用變壓器，則該變壓器就作為成套傳動(dòng)模塊（CDM）的一部分。2100433B

鏟土車(chē)采用機(jī)械傳動(dòng)或帶液力變矩器的液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，也有少數(shù)采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。

鏟土車(chē)液力變矩器

泵輪組件中的泵輪由螺栓和驅(qū)動(dòng)殼連接，驅(qū)動(dòng)齒輪由螺栓和驅(qū)動(dòng)殼連接。驅(qū)動(dòng)齒輪直接插入發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈內(nèi)，故泵輪隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)輪由螺栓和導(dǎo)輪轂連接，導(dǎo)輪轂通過(guò)花鍵和導(dǎo)輪座連接，導(dǎo)輪座又通過(guò)螺栓和變矩器殼連接，故導(dǎo)輪和變矩器殼一起，是不旋轉(zhuǎn)的。渦輪和渦輪轂用鉚釘鉚接在一起，再通過(guò)花鍵和渦輪輸出軸連接，渦輪輸出軸通過(guò)花鍵和聯(lián)軸節(jié)連接，將動(dòng)力傳遞給其后的傳動(dòng)系統(tǒng)。泵輪隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力輸入，導(dǎo)輪不旋轉(zhuǎn)，渦輪旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力輸出，三者之間相互獨(dú)立，輪間間隙約為2mm。

泵輪、渦輪、導(dǎo)輪自身由許多葉片組成，稱(chēng)之為葉柵，葉片由曲而構(gòu)成，呈復(fù)雜的形狀。變矩器在工作時(shí)，葉柵中是需要充滿(mǎn)油液的，在泵輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵輪葉柵中的油液在離心力的作用下沿曲面向外流動(dòng)，在葉柵出口處射向渦輪葉柵出口，然后沿渦輪葉柵曲面作向心流動(dòng)，又從渦輪葉柵出口射向?qū)л喨~柵進(jìn)口，穿過(guò)導(dǎo)輪葉柵又流回泵輪。泵輪、渦輪、導(dǎo)輪葉柵組成的圓形空間，稱(chēng)之為循環(huán)圓。由于渦輪葉柵曲面形狀的設(shè)計(jì)，決定了渦輪和泵輪在同一方向旋轉(zhuǎn)。這樣，變矩器葉柵循環(huán)圓中的油液，一方面在循環(huán)圓中旋轉(zhuǎn)，一方面又隨泵輪和渦輪旋轉(zhuǎn)，從而形成了復(fù)雜的螺旋運(yùn)動(dòng)，在這種運(yùn)動(dòng)中，將能量從泵輪傳遞給渦輪。

渦輪的負(fù)荷是鏟土車(chē)負(fù)荷決定的。鏟土車(chē)的負(fù)荷由鏟刀傳遞給履帶行走系統(tǒng)，再傳給終傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向離合器、中央傳動(dòng)、變速器和聯(lián)軸器總成，最終傳遞給變矩器渦輪。

渦輪負(fù)荷小時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度就快；負(fù)荷大時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度就慢。當(dāng)鏟土車(chē)因超載走不動(dòng)時(shí)，渦輪的轉(zhuǎn)速也下降為0，成為渦輪的制動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)，因渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由泵輪葉柵射來(lái)的油液，以最大的沖擊穿過(guò)渦輪葉柵沖向?qū)л?，在不轉(zhuǎn)的導(dǎo)輪葉柵中轉(zhuǎn)換成壓力，該壓力反壓向渦輪，增大了渦輪的扭矩，該增加的扭矩和渦輪旋轉(zhuǎn)方向一致，此時(shí)渦輪輸出扭矩最大，為泵輪扭矩的2.54倍。渦輪隨著負(fù)荷增大，轉(zhuǎn)速逐漸降低，扭矩逐漸增加，這相當(dāng)于一個(gè)無(wú)級(jí)變速器在逐漸降速增扭。這種無(wú)級(jí)變矩的性能與易操縱而擋位較少的行星齒輪式動(dòng)力換擋變速器相配合，使鏟土車(chē)獲得了優(yōu)異的牽引性能。

液力變矩器是依靠液力工作的。油液在葉柵中流動(dòng)時(shí)，由于沖擊、摩擦，會(huì)消耗能量，使油發(fā)熱，故液力變矩器的傳動(dòng)效率是較低的。國(guó)內(nèi)外最好的液力變矩器其最高效率為88%。當(dāng)變矩器的渦輪因鏟土車(chē)超負(fù)荷而停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由泵輪傳來(lái)的能量全部轉(zhuǎn)化成熱量而消耗掉，此時(shí)變矩器效率為0。要想提高變矩器的傳動(dòng)效率，就要掌握鏟土車(chē)的負(fù)荷，使渦輪有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速、鏟土車(chē)有適當(dāng) 的速度；即當(dāng)鏟土車(chē)因負(fù)荷過(guò)大而走不動(dòng)時(shí)，要及時(shí)減小負(fù)荷，提一下鏟刀或由II擋換為I擋。

由變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理知，變矩器工作時(shí)油會(huì)有內(nèi)泄、會(huì)發(fā)熱。這就要求要及時(shí)給變矩器內(nèi)部補(bǔ)充油，并將發(fā)熱的油替換出來(lái)冷卻，形成一個(gè)循環(huán)。

鏟土車(chē)變速器

行星齒輪式動(dòng)力換擋變速器主要由四個(gè)行星排和一個(gè)旋轉(zhuǎn)閉鎖離合器構(gòu)成。圖3中標(biāo)的“I”“II”“III”、“IV”是四個(gè)行星排，“V”是旋轉(zhuǎn)閉鎖離合器。

“I”“II”和“IV”行星排都是固定齒圈，用行星架同向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輸出的。

“II”行星排的行星架上多裝一個(gè)行星輪，若將齒圈C用離合器固定，當(dāng)太陽(yáng)輪A右轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪B左轉(zhuǎn)，行星齒輪E右轉(zhuǎn)，行星架D左轉(zhuǎn)，則形成了以太陽(yáng)輪輸入、行星架反向旋轉(zhuǎn)輸出的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。TY220型推土機(jī)變速器即利用第II行星排作為倒擋使用。

離合器有5個(gè)。第1至第4離合器的油缸體都由螺栓連接在端蓋上，它們是不運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)油缸體和活塞之間充滿(mǎn)壓力油時(shí)，壓力油在油超過(guò)計(jì)劃的密封下，建立油壓并推活塞壓緊摩擦片，則可將齒圈固定。

第5號(hào)旋轉(zhuǎn)閉鎖離合器的結(jié)構(gòu)比較特殊，它沒(méi)有行星機(jī)構(gòu)，其工作時(shí)是整體旋轉(zhuǎn)的。向旋轉(zhuǎn)油缸中供油時(shí)，需先向中心軸供油。工作時(shí)，壓力油通過(guò)第5離合器固定不動(dòng)的殼體19中的油道，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)油缸，推動(dòng)活塞工作。為防止泄漏，要用旋轉(zhuǎn)密封環(huán)進(jìn)行密封。工作完的油液，由于旋轉(zhuǎn)油缸不停地旋轉(zhuǎn)，離心力向外甩出，無(wú)法經(jīng)供油道排出，會(huì)增加摩擦片的磨損。為解決此問(wèn)題，在旋轉(zhuǎn)油道排出，會(huì)增加摩擦片的磨損。為解決此問(wèn)題，在旋轉(zhuǎn)油缸體上增加一個(gè)鋼球止回閥，在壓力油的作用下，它密封油孔以建立油壓，停止供油時(shí)，它會(huì)甩開(kāi)，開(kāi)放回油孔以回油。