浅谈推土机传动系统的形式与应用

庞建兰 刘政

摘要：推土机的传动系统决定着推土机的工作质量和工作效率。随着现代微电、液压、控制等各种新技术在推土机传动系统中的应用，推土机正逐渐向智能化、易操纵化、节能环保化方向发展。推土机传动技术的发展日新月异，只有紧随新技术的发展趋势， 加大研发力度，才能在市场竞争中占有一席之地。本文通过对现代推土机传动系统新技术的介绍，对推土机的传动系统进行讨论，同时指出推土机系统的应用和发展趋势。

关键词：推土机;传动系统;形式与应用

引言

推土机作为牵引式工程机械的典型代表之一 ， 充分利用发动机功率，提高作业生产率，降低比油耗，即求最大的动力性、经济性、作业生产率，即使发动机功率应得到充分发挥，与传动系统的效率有着密切联系。因而，推土机采用何种传动系统以及该传动系统有何特点，能否最大限度地满足推土机动力性、经济性要求就显得十分重要。必须正确认识到不同传动系统的优缺点，科学合理的选择合适的传动系统。

1.推土机对传动系统的要求

为了改善发动机的工作条件，保证稳定的工况和工作效率，除了增强发动机对波动负荷的适应能力外，还需要在传动系统中增加不可透性的减振降扭装置或者传动系统本身就具有减振降扭能力，以从源头上减少负荷的波动对发动机的影响，从而提高发动机平均输出功率，达到降低油耗的目的。对传动系统的要求主要有以下几点：①传动性能要求：为了充分利用发动机功率适应负荷变化，要求传动系统变速比最好能自动无级变速②操纵换档性能要求：要求换档轻便，省力，最好是自动换档，要求换档响应快，动力不中断，同时换档冲击振动小③制造容易，结构紧凑，体积合适， 使用可靠，寿命长，生产率高，价格实惠 。

2.推土机传动系统形式

2.1主离合器和人力换档变速箱（C/ M）

常采用湿式离合器来延长主离合器使用寿命。此外，主离合器采用液压动力操纵更是可以使操纵省力。而变速箱一般采用啮合套人力换档。这种传动系统的优点是：结构简单、价格低廉、传动效率高、燃料消耗量低。缺点是：人力换档操纵费力、有级变速对负荷变化适应性较差，将导致发动机功率不能被充分利用。

2.2液压动力换档变速箱（H/ S）

此类变速箱与主离合器和人力换档变速箱相比，省去了主离合器，其结构更为简化紧凑，它使动力换档代替人力换档，操纵轻便。由于没有主离合器，在换档时动力没有切断，其能量吸收全靠换档离合器，特别是在方向变换和起步时，靠变速箱方向离合器实现，其热负荷很大，要求尺寸较大。这种传动形式不能防止发动机熄火，对发动机的扭矩适应系数和转速适应系数要求较高 ，有时甚至采用大一级别发动机，这就会导致发动机功率不能得到充分利用，增加了传动系统负荷。

当前研发的电子控制系统对该系统缺陷的控制，主要有以下几点：①通过电子控制系统对变速箱离合器和转向制动系统进行综合控制，通过变速箱离合器和转向制动器的配合控制，使之在坡道上起步操纵容易②通过对换档离合器的调压控制，改善换档品质，使换档平稳，降低换档冲击和尖峰载荷③通过发动机失速控制，防止发动机熄火④通过对离合器压紧油压进行控制，使得离合器传递的扭矩与发动机扭矩匹配 ，以降低操纵油泵的能量损失 。但电子系统技术价格昂贵，较难普及。

2.3变矩器和动力换档变速箱（ T/ F）

变矩器能随阻力自动变速，能较充分利用发动机功率改善牵引 性能，微动性能好，能防止发动机熄火， 缓和换档时的冲击，但仍存在一定的换档冲击。为此，动力换档变速箱液压操纵系统中一般设有平稳结合阀。液压动力换档的有点是;操纵轻便 ，性能好。其主要缺点是：变矩器效率低，整个传动系统总的传动效率低，导致较大的能量损失。

2.4液压变速箱（HST）

液压传动装置和机械变速（减速） 箱串联，发动机功率全部通过液压传动装置。为了扩大无级变速范围 ，提高使用频率高的速度区域内 的传动效率， 一般采用变量泵和变量马达组成的液压传动系统。它的最高效率比机械式传动系统稍低，但是液压传动具有自动无级变速性能，能随负荷、车速变化自动变速，能充分利用发动机功率，使发动机始终工作在最大功率使得液压传动推土机更适应各种作业的需要。但液压传动价格较贵 ，使用维护、保养要求较高，制造和使用要求也很高，操作不当还会大大影响其可靠性。这类传动系统传动效率低 ， 在推土机上采用很少。

3.推土机传动系统的应用

各种推土机应根据作业场合、使用要求、生产效率、经济性、操纵轻便性等因素选择传动系统。

58.8kW（80HP）以下小型推土机一般用于作业阻力变化较小、 作业量要求不高的场合。机型小所需操纵力较小， 因此宜采用结构简单、价格低廉的C/ M和H/S传动形式，机械传动效率高，燃料经济性好，使用成本低。157kW（200HP）以下中型推土机在作业阻力变化大、生产率要求高的场合，宜采用 T/F传动形式。在作业阻力变化小 ，生产率要求不高的场合， 宜采用C/M 和H/S传动形式。在这类推土机上机械式和液力机械变速箱共存，可供用户任选。157kW（200H P）以上大型推土机常用于矿山和其它使用率和生产率要求较高的场合。这些场所希望作业效率高，生产成本低，操纵效率高的传动系统。

4.结语

总的来说，不管是何种传动系统形式，在今后的发展中，其技术的改进方向都是采用电子控制系统来实现自动换档，提高系统动力性，改善经济性，减轻驾驶员换档操作的难度和强度，改善换档品质，使换档更加平稳，冲击性更小。

参考文献：

[1]黄宗益，李兴华，汪洪.推土机传动系统形式与应用[J].筑路机械与施工机械，1997，14（71）.

[2]管会生.国外大型推推土机动力传动系统的最新技术特点[J]，工程机械，1998.

[3]蔡应强.推土机用发动机动力性能与传动形式研究[D].西安：长安大学工程机械学院，2006.

作者简介：

庞建兰（1981-10-14）女，汉，天津人，天津建筑机械厂，工程师，本科学历，研究方向：工程机械。

刘政（1981-01-27）男，汉，天津人，天津建筑机械厂 ，工程师，本科学历，研究方向：机械。