0引言
液压机械传动的应用相较于传统液力机械传动而言,其能够有效提高发动机的工作效率、节能降耗,并且传动性能良好,操作也较为便利。由于这些优势使得液压机械传动正在被广泛的应用到工程机械之上,且发展前景良好。
1液压机械传动机理
液压机械传动的机理,主要是先由发动机输出动力,然后PTO将其分作两路,一路前往行星架作为机械动力,另外一路则前往太阳轮作为液压动力。动力通过差动轮系统合成后由齿圈输出。如果脱开C1离合器,并且闭合C2,通过液压传动将全部动力输出,以确保微动和起步操作的实现。在运行当中,如果闭合C1离合器,脱开C2,利用电子控制系统使得液压马达转速na为零,那么经液压传动的动力是零,机械动力将全部传递发动机动力,同时效率最高的传动也正是此时。如果要正向或反向回转马达,转速将会发生大小的变化,以此形成无级变速传动。
2WA38O-3装载机变速器运动分析
2.1机械传动该部分主要有四个行星排,即a、b、c、d。有4个制动器分别是CR、CF、C3、C1,还有C2离合器。行星架固定的只有行星排d。如图1所示是速比计算公式和效率。
ni,i用1~10的整数表示,代表i构件的转速。Kj,其中j可以用a~f的字母表示,代表行星排j的特性系数,ηc表示当行星架固定时该行星排的效率。由图可知,行星排a和b主要功能是换向,而行星排c和d则负责变速。整个机械传动的构成是,两个前进档和后退档,加上零档转速一个。
2.2液压传动变量泵和变量马达构成了液压传动部分。其中液压马达的转速是速比em=,其中发动机转速用n表示,ηH则表示总效率。为了实现机械的无级变速传动,可以利用伺服阀控制斜盘角度的变化实现。
2.3动力合成
档位不同差动轮系所呈现的形式也存在差异性,合成机械动力和液压动力是其主要的功能。如图2a,当机械在I和III档工作之时,差动轮系主要由行星排e和f组成。其中构件7输入机械传动动力,构件8输入液压传动动力,在通过了差动轮系合成之后,再统一由构件10输出。如图2b,当机械在n档工作之时,差动轮系则主要由f构成,构件9输入机械传动动力,构件8输入液压传动动力,合成之后由构件10输出。
2.4液压机械传动系统
令输出比e=,马达速度比em=,其中输出速度用n0表示,nE表示发动机转速,则在Ⅰ档工作时,整个系统的档速比:
e=-·e
在Ⅱ档工作则是:
e=-·e
在Ⅲ档工作则是:
e=+-·e
Ⅰ档工作之时,效率是:
η=·η
相应的,在Ⅱ档工作则是:
η=
在Ⅲ档工作则是:
η=
其中液压传动效率由ηH表示,机械传动效率由ηM表示,单行星排的星排效率由η′表示,而双行星排的星排效率则用ηc表示。
通过以上的分析可知,在C1和C2离合器闭合之时,整个系统则在Ⅰ档工作,液压传动将全部输出发动机功率,此时机械保持微动起步状态。在液压马达转速是n8=之时,制动器CF的相对转速是零。此时如果CF制动器被闭合,脱开C1,则整个系统的工作状态为n档。为了最大限度的提高传动功率,可以将马达转速逐渐减小至零值,则系统将在n档稳定运行,最后由机械传动全部输出发动机功率。
3结束语
综上所述,液压机械传动机械与传统的液力机械传动相比优势明显。笔者通过对WA38O-3装载机变速器运动分析,利用强有力的现实依据证明了其应用的可能性,且能够有效的降低能耗,简便操作,整体性能良好,有效的提高了燃料的利用率。尤其是无极变速装置的运用,使其效率有了整体的提高。
参考文献:
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