摘 要  

對動力換擋變速器的工作原理和控制方式進(jìn)行了分析，并對動力換擋變速器在振動壓 路機(jī)上的應(yīng)用及連接方式、使用注意事項等方面進(jìn)行了介紹。  


關(guān)鍵詞  

壓路機(jī) 動力換擋變速器 工作原理 應(yīng)用 

      液壓傳動的振動壓路機(jī)由于具有無級變速（在某一速度范圍 內(nèi)）及操縱輕便的特點，使其有取代機(jī)械式傳動壓路機(jī)的趨勢， 但由于國產(chǎn)液壓行走泵、馬達(dá)質(zhì)量不過關(guān)，而進(jìn)口的相關(guān)泵、馬達(dá) 價格又偏高，使得液壓驅(qū)動的壓路機(jī)價格較高，而國內(nèi)許多用戶 由于購買能力有限，制約了全液壓驅(qū)動振動壓路機(jī)的推廣應(yīng)用。 如何解決操縱方便和價格之間的矛盾，采用動力換擋變速器則是 一個比較好的選擇方案。  

1 動力換擋變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理  

      動力換擋變速器一般是由一個液力變矩器和一個整體箱體式 多擋動力換擋變速箱組成，能實現(xiàn)前、后橋驅(qū)動，且可以帶閉鎖離 合器。某些變速器還可根據(jù)需要，在導(dǎo)輪上配置一個單向離合器。 根據(jù)不同工程機(jī)械操作規(guī)程的需要，可選配前三倒三、前四倒 三、前六倒三等到不同速度擋位的箱體。由于在變速箱中有若干個液 壓控制的多片濕式離合器，能在帶負(fù)荷的狀態(tài)下接合和脫開，從 而實現(xiàn)動力換擋。其特點是各傳動軸呈平行布置，變速器中的齒輪均為常嚙合傳動，相對于行星 齒輪變速器，具有齒輪模數(shù)大，單齒面承受載荷大的特點。 動力換擋變速器一般為平行軸（定軸）結(jié)構(gòu)，由液壓控制的多片式摩擦離 合器能在帶負(fù)荷狀態(tài)下接合和脫開，即實現(xiàn)在不切斷動力情況下 換擋。所有傳動齒輪均由滾動軸承支撐，齒輪與齒輪之間為常駐 嚙合傳動。三擋結(jié)構(gòu)的變速器有5個多片濕式摩擦離合器，4 擋至6擋結(jié)構(gòu)的，有6個多片濕式摩擦離合器。動力換擋時，相應(yīng) 擋位的離合器摩擦片被受軸向作用的油壓所推動的活塞壓緊，實現(xiàn)該擋位的動力接合，換擋時該部位離 合器摩擦片在復(fù)位彈簧的作用下使活塞返回，該擋位動力脫開。  

2 控制系統(tǒng)類型及工作原理  

      按照控制原理不同可分為機(jī)液控制閥和電液控制閥兩種類型 的控制方式。  

2.1機(jī)液控制動力換擋原理  

      在變速箱內(nèi)部裝有一齒輪泵，用于變矩器和操縱閥供油。齒 輪泵經(jīng)取力軸由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動，動力換擋時通過調(diào)整換擋 （向）控制閥（前、后擋各一個），油液經(jīng)油路內(nèi)的吸油濾清器（粗 濾）和旋轉(zhuǎn)濾清器（精濾）后，經(jīng)控制壓力閥（主調(diào)壓閥）限制其 工作壓力，再通過壓力控制閥進(jìn)入操縱閥。經(jīng)操縱閥的壓力油直 接進(jìn)入離合器，推動相應(yīng)活塞動作，完成動力換擋。壓力控制閥 的主要作用是在換擋瞬間調(diào)節(jié)離合器油缸的升壓特性，即換 擋時使油壓瞬間降低，換擋結(jié)束后油壓再恢復(fù)到正常值，這樣能 減少換擋沖擊，提高換擋的可靠性和穩(wěn)定性。控制壓力閥在限制最高 油壓的同時，將溢出的油送入就矩器和潤滑油路。  

2.2電液控制原理  

      電液控制的油路與機(jī)液控制油路相類似，只不過是用四個電 磁閥取代了兩個換擋（向）閥。動力換擋時，通過手動操作擋位選 擇器，控制與選擇器相連的各個電磁閥，操縱變速箱上的控制 閥，實現(xiàn)控制油路的接通與斷開，完成動力換擋操作。由于電液操縱具有簡單、方便及電纜連接安裝方便的特點，因此 ，目前國產(chǎn)動力換擋壓路機(jī)大多采用此控制方式。   #p#分頁標(biāo)題#e#

2.3采用動力換擋變速器的振動壓路機(jī)液壓回路  

      在閉式液壓系統(tǒng)中，從液壓泵流出的壓力油不通過多路閥回 油箱，系統(tǒng)壓力是經(jīng)過主溢流閥調(diào)節(jié)的，壓力的大小隨負(fù)荷的變 化而變化，因而閉式回路比開式回路要先進(jìn)。與開式回路相比主 要優(yōu)點表現(xiàn)在流量損失 小，發(fā)熱量小等方面，在機(jī)器微動或半操作情況下，性能差別就更加明 顯。因此，采用動力換擋變速器的振動壓路機(jī)宜選用柱塞泵和馬 達(dá)組成的閉式液壓回路，主油泵和轉(zhuǎn)達(dá)向油泵（此泵多采用齒輪 泵）安裝在柴油機(jī)上，主油泵用于給振動系統(tǒng)供油，液壓油經(jīng)振 動閥、振動馬達(dá)冷卻后返回主油泵。轉(zhuǎn)向泵給轉(zhuǎn)向供油，油液經(jīng) 轉(zhuǎn)達(dá)向閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向液壓油缸，經(jīng)冷卻器冷卻后流回液壓油箱。為實現(xiàn)變速器的潤滑，在主液壓泵前可串聯(lián)安裝一個潤滑泵。同 時，為確保液壓系統(tǒng)的工作質(zhì)量和可靠性，提高振動壓實的激振 力，泵和馬達(dá)應(yīng)盡量使用進(jìn)口件，可選的品牌有薩奧、力士樂、 林德、伊頓等。出于從整機(jī)的價格和市場需求因素等多方面考 慮，為降低機(jī)械傳動壓路機(jī)的成本，目前國內(nèi)各主要壓路機(jī)生產(chǎn) 廠家所產(chǎn)的配置動力換擋變速器的壓路機(jī)均采用后輪單驅(qū)動的方 式，因而變速器亦應(yīng)選擇單驅(qū)動類型的。  

2.4變速器與柴油機(jī)的連接方式  

      對于平地機(jī)、垃圾壓實機(jī)、裝載機(jī)等非勻速工作條件下的工 程機(jī)械，由于其負(fù)載變化比較大，因而必須采用液力變矩器， 以滿足輸出扭矩隨負(fù)載自動變化的要求。上述設(shè)備如果采用變矩 器與變速器聯(lián)為一體的動力換擋變速器時，變矩器與發(fā)動機(jī)的連 接可以是直接連接，即采用膜片與飛輪殼連接。如果有特殊安裝需要，也可以采用分離連接，即采用法蘭和萬向節(jié)連接變矩器與 發(fā)動機(jī)。對于壓路機(jī)等一些基本處于勻速運(yùn)動的工程機(jī)械，由于 對動力扭矩輸出變化要求不高。因而可以不使用變矩器，而直接 采用動力換擋變速器，這樣可以在滿足設(shè)備動力換擋使用的前提 下，有效降低變速器的采購成本。從實際應(yīng)用來說，對于變速 器與柴油機(jī)的連接，筆者建議應(yīng)盡量考慮采用如圖1所示的連接 結(jié)構(gòu)，柴油機(jī)1先與離合器總成2連接，采用彈性聯(lián)軸節(jié)4與動力 變速器5實現(xiàn)連接，經(jīng)變速器5變速后，通過動力輸出軸端6輸出 動力，通過傳動軸后將動力傳至于驅(qū)動橋，實現(xiàn)壓路機(jī)的后輪驅(qū) 動。  

      該連接方式可在原有普通機(jī)械傳動壓路機(jī)的基礎(chǔ)上，不需要 對車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的改動，即可將原有普通變速器更換為動力 換擋變速箱器，從而提高了壓路機(jī)通用化、系列化水平，有利于降 低設(shè)計成本，縮短設(shè)計周期，提高企業(yè)的競爭能力。  

2.5變速器與驅(qū)動橋的連接  

      動力換擋變速箱和驅(qū)動橋的連接方式與采用普通變速箱的連 接方式基本相似，其連接結(jié)構(gòu)如圖2所示，動力變速器輸出軸端 6與帶有NO-SPIN差速器（自鎖式防滑差速器）的驅(qū)動橋1通過 傳動軸總成5及連接法蘭2、4實現(xiàn)連接，驅(qū)動橋帶動兩個膠輪實 現(xiàn)壓路機(jī)的后輪驅(qū)動和轉(zhuǎn)向時的差速。  

      采用帶有NO-SPIN差速器驅(qū)動橋既能自動實現(xiàn)扭矩在左、 右車輪間的不等分配，以充分利用設(shè)備的牽引力，可明顯提 高振動壓路機(jī)的越野性能和經(jīng)濟(jì)性，因而應(yīng)優(yōu)先采用此類驅(qū) 動橋。主要生產(chǎn)廠家有江西分宜、成都工程、青海齒輪、山東 肥城等。  

2.6操縱時的注意事項  

      壓路機(jī)在工作狀態(tài)下在使用擋位控制器進(jìn)行換擋時，操縱應(yīng) 逐漸依次進(jìn)行，不可跳擋操縱。此外，一些變速器僅在1擋時可 實現(xiàn)反向操縱，因而駕駛時必須給予充分的注意。另外在行駛中，在下坡滑行時，應(yīng)操縱相應(yīng)的擋位，使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速不得低 于1200r/min，以滿足變速箱各部位潤滑的需要。   #p#分頁標(biāo)題#e#

      動力變速器總成一般采用8號液力傳動油。首次加油量應(yīng)合 適，進(jìn)行油位檢查時，先使發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài)，油溫在80℃ 時，油面應(yīng)達(dá)到油標(biāo)尺的上標(biāo)記刻度；油溫在40℃時油面應(yīng)降至 下標(biāo)記刻度。變速箱首次工作100小時后必須更換油，以后每 工作1000小時換一次油，并且在換油同時更換濾油器。  

      當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火主機(jī)被拖行時，變速器要求拖行速度不得 超過10Km/h，拖行距離不得超過10Km，以防止變速器的損壞。  

      目前，國內(nèi)已經(jīng)采用動力換擋變速器的產(chǎn)品有徐工的XSM220、洛建的LSS220D等型 號產(chǎn)品，由于上述產(chǎn)品具有價格便宜、操縱輕便、質(zhì)量可靠等特 點，已經(jīng)成為機(jī)械化驅(qū)動壓路機(jī)的市場新寵，受到越來越多用戶 的青睞。