双模式液压机械传动工作特性分析

李希朝

摘 要：从液压机械传动的实际情况来看，双模式的分流形式有很多优势，对提高液压机械传动的工作效率有非常重要的作用。简要阐述了双模式液压机械传动的组成结构和工作原理，全面分析了双模式液压机械传动的速比特性、功率特性和双模式液压机械传动机构的动态工作特性，从而有效提高双模式液压机械传动的整体性能。

关键词：双模式液压机械传动；工作特性；动力系统；发动机

中图分类号：TH137.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.067

传统的车辆动力系统受液压元件转速的限制和影响，无法充分发挥液压机械的传动性能。而采用双核式分流形式可以不断完善车辆的动力系统，对改善车辆动力系统的不足有极大的作用。

1 组成结构和工作原理

复合无级传动的输出转速方式主要包括复合无级传动、等差式复合无级传动2种。在汇流的机构中，一般有一个由正向汇流行星排、反向汇流行星排共同组成的双向汇流行星排组。另外，这个排组的输出轴和输入轴共有4组，当正向汇流行星排运作时，系统的输出转速会在无级变速单元输出转速的影响下发生相应的变化，所以，可将其称作正相位工况或者反相位工况。全面分析车辆传动系统发现，在各段输出转速不断变化的情况下，如果变化范围越来越大，即为等比式。具体来说，即动力源的输入公路在分流机构的作用下会被分成无级变速单元、齿轮传动机构，而这两个部分在汇流机构的作用下会形成双向汇流星排组，并在换段机构双向汇流行星排阻依次运行的情况下，实现从低到高或从高到低的各种变化，最终在保持汇流输出转速连续性的前提下，真正提高车辆传动系统的整体性能。

2 速比特性、功率特性

在换段条件平稳的情况下，车辆从静态逐步转变为动态，同时发动发动机，液压元件的排量为零，所以，行星排上作用转矩的状态也为零，并且发动机的输出轴负载也同样为零，其产生的作用与离合器是一样的。在发动机达到最低平稳状态时，一排液压元件会逐步从零往上升，而另一排液压元件则会保持在最大排量状态。与此相对应的，当一排液压元件达到最大排量时，为了使车辆继续前进，需要逐步减少另一排液压元件的排量，以在加速的情况下实现速比增加。由此可见，在车辆实际行驶的过程中，也是通过上述模式和实际工况来确定其运转方式的，从而在保证运行状态平稳的前提下合理确定主动件、被动件的相对转速情况，全面发挥液压元件的整体性能。液压机械传动的2种模式如图1所示。

在实践过程中，如果车辆传动系统具备分速汇矩、复合分流的分流特性，那么，双模式系统的功率流形式就会比较复杂。相关资料显示，在清楚观察系统调速区间功率状态的情况下，结合机械的实际运行情况可知，在模式1状态下，功率流状呈现的是分流形式；在模式2状态下，功率的分流状态有2种，即机械路的功率循环和液压路的功率循环。由此可知，前者是车辆传动系统的内部循环，后者不是系统循环，只有在两者共同作用下，车辆才能正常行驶。

3 机构动态工作特性

目前，双模式液压机械传动工作特性的研究主要是指段内调速过程、换段过程动态特性2个方面。而在液压流传动机构的排量控制中，电流信号的特性发挥着非常重要的作用，对提高液压机械无级传动速比调节效果有极大的作用。在节流孔直径不断缩小的情况下，排量控制机构的响应时间会逐渐延长，同时，还会影响斜盘位置的稳定性。因此，在控制电流相同的情况下，如果阻尼孔缩小，斜盘位置的稳定性就会减弱。液压机械传动的条件是，在液压元件允许的前提下，必须尽可能地缩短响应时间。为了尽可能地减少迟滞和死区，合理使用阶跃控制电流的方式，在换段过程中，应适当提前控制、改变排量电流，这对于提高车辆传动系统的运行效率有极大的作用。在全面分析了发动机的组成结构后，要合理设置各个参数指标，有效掌控发动机转速和油门的工作情况等，这样才能在动态模式下比较全面地了解发动机的整体运行状况，最终在保持发动机稳定运行的情况下保障车辆传动系统的机动性能。

4 结束语

总的来说，在科学技术不断发展的情况下，如果机械单元中有不同的输入组合，液压单元的位置也不同，那么，液压机械组合单元的结构就会有多样性。因此，只有全面了解双模式液压机械传动的工作特性，才能在合理设计各种参数、运行方式等的基础上更好地提高系统运行的稳定性，达到提高车辆传动系统整体性能的目的。

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〔编辑：白洁〕