装载机的结构原理-传动系统

装载机的结构原理-传动系统
空调系统及防滚翻与落物保护装置是第一代没有的,是第二产品新增加的,主要是增加安全舒适性。其它部件如转向系统、制动系统、驾驶室、工作装置、车架等也有重大变化,在第一代的基础上采用了十多项先进技术及选进结构。因此,第二代与第一代相比在可靠性、安全舒适性、作业效率等都有相当大的提高,同时外观造型也美观得多。
传动系统
图2所示,为我国当前典型的轮式装载机的传动系统。该系统由变速器(也叫变矩器变速箱总成)3、驱动桥8、传动轴5等组成。

(1)变速器
变速器2由液力变矩器3及变速箱4两部分组成。图示变矩器的一端与柴油机1、另一端与变速箱4直接相连这样结构紧凑、连接可靠,是目前国内外轮式装载机用得最多、最普遍的一种连接方式。其它还有变速器为一整体与柴油机分置,或变矩器与柴油机直接相连而与变速箱分置,之间用传动轴连接。目前山工的ZL50D型、常林的ZLM50E型就是变矩器包括分动箱直接与柴油机相连,与变速箱分置,用传动轴相连的结构型式。

图3有柳工ZL50C型变速器结构图。该变速器为双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速箱组成。 该变速箱有一个前进、一个后退两个行星排,加上一个直接挡(II挡),共两前进、一后退三个挡。结构简单、挡位少,完全实现了单杆操纵。变矩器有两个涡轮,二涡轮直接传给变速箱输入轴(齿轮),为各挡轻载变速状态。一涡轮是通过超越离合器才传给变速箱输入轴,当各相应挡扭矩加大,速度降低到超越离合器结合时,两个涡轮同时参加工作,为相应挡的低速大扭矩状态,这一切都是由超越离合器通过速度的高低自动实现的。实际上该变速器有4个前进挡,2个后退挡,因每个挡都有一个高低速自动换挡。因此该变速器这方面显示出了它的优点,比普通多挡多杆操纵的变速器操纵性能要好。但它也有一个很主要的缺点,双涡轮变矩器比简单三元件变矩器效率低,功率损失大。目前这种定轴式变速箱还未采用电子技术,因此都为普通的多杆操纵。CAT950B型、小松的WA380-3型均为四进四退变速器,单杆电液换挡或电脑集成控制。变矩器均为三元件简单式,变速箱CAT为多排行星式,小松为定轴式。

目前第三代产品,比如柳工的ZL50G型,采用“ZF”公司生产的由三元件变矩器与四挡前进三挡后退的定轴式变速箱组成的变速器。三元件变矩器效率高,采用微电脑半自动控制的单手柄电液换挡,且作业时增设了I、II挡快速切换按钮(KD按钮)。每个作业循环只需前后拨动一次手柄及按一次KD按钮,简便、快捷、操纵舒适省力,从而大大提高了作业效率。该产品选进就在于它的变速操纵系统。
(2)驱动桥
驱动桥8由前桥10、后桥9组成(图2)。由于装载机需要大的牵引力,因此现代轮式装载机前后桥均为驱动桥。前桥直接固定在前车架上,后桥为摆动桥,通过副车架与后车架相连。现代轮式装载机基本上都采用铰接式转向,因此前后驱动桥除主传动螺旋锥齿轮中的旋向不同外,其它件全部通用。第三代出现了后桥中心摆动式,不再用副车架,而用摆动架与后车架相连,出现了后桥壳体与主传动托架和前桥不通用、其余件仍然与前桥完全通用。
我国目前轮式装载机的驱动桥基本上都是采用整体桥壳,全浮式半轴,具有主传动及轮边两级减速的驱动桥。主传动一般都采用一级螺旋锥齿轮减速,轮边一般都采用行星式轮边减速。图4为柳工ZL50C驱动桥,其结构具有普遍代表性。前面表1中所列的国内8个产品的驱动桥全都是这种结构型式。
目前第三代ZL50型轮式装载机驱动桥出现了带内藏湿式多片式制去路器械及防滑差速器的驱动桥,改善了制动性能和恶劣作业条件下的通过性能及作业性能,柳工第三代产品ZL50G型所用的“ZF”AP400驱动桥就是这种驱动桥。“ZF”AP400型驱动桥壳为整体式,内藏湿式多片式制动器在桥内部轮边减速器的内侧。还有一种桥壳为三节式,轮边减速器及内藏湿式多片式制动器都集中在桥的中部,紧靠主传动的两边。这种结构性能好,但制造难度较大,CAT的950B型,小松的WA380-3型驱动桥都是这样的结构。还有一种与“ZF”的AP400型驱动桥差不多,惟一不同的是内藏湿式多片式制动器在轮边减速器的外侧,这种结构不大好,并不多见。
(3)传动轴
传动轴基本上由汽车传动轴演变而来。我国第一代ZL50型六载机传动轴基本上由“解放牌”、“东风牌”汽车传动轴改装而成。目前仍有很大一部分ZL50型轮式装载机,包括厦工、龙工的ZL50C-II等都仍然用“东风牌”改装的传动轴。以柳工ZL50C型为首的第二代产品,由于力量加大,扭矩加大,这种传动轴可靠性很不适应,改用由重型汽车传动轴经专门设计为轮式装载机专用传动轴,承载能力比“东风”、“解放”传动轴高一倍以上,可靠性大大提高,除柳工ZL50C型以外,已较为普遍地应用在第二代甚至第三代ZL50型轮式装载机产品上。

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