工程机械车辆的转向形式及其特点研究

李 辉，贾文斐

（洛阳中集凌宇汽车有限公司，河南 洛阳471000）

当前工程机械通常利用液压动力转向系统、实现工程机器稳定运行的目标。液压动力系统在应用过程中，具有体积小、重量轻、稳定性强、结构紧凑等特点，并且能够吸收路面冲击，不需要另外设置润滑装置，有利于提高工程机械车辆的可靠性。工程机械车辆在运行过程中，转向轮多种多样，其中包括：钢轮、轮胎等等。另外，工程机械车辆的转换方式也包括平移、滑移以及铰链三种方式，在实际运用过程中，三种方式不仅能够独自运行，还能够任意组合应用，从而形成各较为复杂的转向形式，这种转向形式灵活性较高、稳定性较强、能够充分满足工程机械施工的大部分需求。因此，文章针对三种工程机械车辆转向形式的特点进行分析，深入挖掘各种转向形式各自的优势和劣势，希望能够为后续研究人员探索更加灵活的转向形式奠定基础。

1 常见工程机械车辆转向形式分析

结合工程车辆获得转向力矩方式存在的差异性分析，工程机械车辆的转向主要可以分为以下几类：

（1）路面机械。例如：沥青混合料摊铺机、平地机以及轮式稳定土拌和机。路面机械工程施工中的转向形式有很多种，包括：偏转前轮转向、差速转向、全轮偏转转向以及偏轮前转与铰链转向组合等多种形式。需要结合工程实际需求选择科学、合理的转向方式。

（2）养护机械。例如：冷再生机和铣刨机[1]。在工程施工过程中，运用养护机械，想要充分满足施工需求，可以采用以下三种转向形式，分别为：偏转后轮与铰接转向结合形式、偏转前轮转向形式以及全轮偏转履带转向形式。

（3）压实机械。例如：压路机。在工程施工过程中运用压实机械，可以选用以下两种转向形式，分别为：教铰链转向形式和偏转前轮转向形式，在施工中需要结合工程实际情况选择合理的转向形式。

（4）土方机械。例如：挖掘机、装载机以及装载挖掘机。这种机械的常用转向形式有差速转向形式、偏转前轮转向形式、铰链转向形式三种。

（5）混凝土机械。例如：工业车辆底盘的泵车，常用的转向方式有偏转前轮转向形式。

（6）桩工机械。例如：履带底盘的旋挖钻机，常用的转向方式有差速转向。

（7）起重机械。例如：轮式起重机、大型轮式起重机、履带起重机以及大型架桥机，常用的转向方式有偏转前轮转向、多桥偏转前轮转向、差速转向以及多轮复合便宜转向形式。

（8）工业车辆。例如：叉车，常用的专项方式有偏转后轮转向。

（9）环卫机械。例如：垃圾压实机，常用的转向形式为铰链转向[2]。

（10）矿山机械。例如：排土机、轮斗挖掘机。常用的转向形式有多履带偏转转向。

（11）重型卡车。例如：铰链式中型卡车、刚性机架重型卡车，常用的转向形式有铰链转向和偏转前轮转向。

2 工程机械车辆偏转车轮转向形式

（1）前轮偏转形式。所谓前轮偏转形式，主要是指工程机械在运行过程中通过改变车辆前轮和车辆机体相对的位置，前外轮在运行过程中行驶半径最大，能够为驾驶员躲避障碍、规划路线提供有利条件，是工程施工中较为常见的一种转向形式。

（2）后轮偏转形式。所谓后轮偏向，主要是指部分装有前方工作装置的车辆通过偏转前轮的方式完成转向。在转向过程中，由于功车辆前方工作装置靠近前轮，能够直接影响车轮的偏转角，并且其工作轮压力相对较大，必要时需要利用双轮胎方式增加外轮的尺寸，从而降低机动性。同时能够增加机械车辆的行驶阻力矩。

（3）前后轮偏转形式。所谓前后轮偏转，主要是指工程机械车辆在行驶过程中转弯半径相对较小，具有偏移功能和蟹行功能，但是，相对于前轮偏转形式和后轮偏转形式而言，动力系统与转向控制系统相对复杂，适用于施工中机架较长的工程机械车辆。例如：双钢轮压路机以及大型轮胎式起重机[3]。其优势在于工程机械车辆后轮同时反向偏转时，机动性相对较好，并且转弯半径较小。

（4）多桥偏转车轮转向形式。所谓桥偏转车轮转向，其原理与单转向桥车轮装箱形式相同，在运行过程中，均需要尽可能将各轮的轴线地面投影相交在一个点中。如果工程车辆机体较长并且行驶在公路上，想要保证其弯道形式能力，需要采用多桥偏转车轮转向形式，从而支撑机械车辆的底盘。当前工程施工中，大部分大型汽车起重机运用这种转向形式。

（5）偏转履带转向形式。所谓偏转履带转向，与双履带机械车辆常用的滑移转向形式具有差异性，这种转向形式主要靠一条履带或者多条履带改变车辆的偏转角度，是车辆能够按照曲线路前行，这种转向形式车轮转向半径相对较大，适用于机械车辆缓慢转向。

3 工程机械车辆的铰链转向形式

轮式工程机械车辆和履带工程机械车辆在工程施工中均可以采用工程机械车辆的铰链转向形式，这种转向形式与上文提到的偏转车轮转向方式具有加大差异性，主要是借助工程机械车辆前后车架相对偏转的方式完成转向。其特点和优势是，如果工程机械车辆前方安装工作装置，工程机械车辆在两段车架相对偏转时行驶方向可以一直与前车架保持一致，有利于提高生产效率、减少运行时间，充分发挥了铰链底盘具备的机动性优势。如果工程机械车辆在运行过程中铰链车架相对偏转，均需要尽可能将各轮的轴线地面投影相交在一个点中。无需专门的转向梯形机构，就可以避免工程机械车辆在弯道行驶过程中受车轮滚动影响发生侧滑现象，由此可见，铰链机械车辆的转向形式有利于简化转向机构。

4 工程机械车辆滑移转向形式

采用差速转向形式的工程机械车架是整体的，并且车辆车轮轴线和履带与机架固定在一起，在工程机械车辆行驶过程中，主要通过改变左右车轮或者调整履带的转速，科学控制车辆行驶方向。通常情况下，工程机械车辆滑移转向形式多用于全桥驱动车辆，或者双履带这两，这种转向形式具有灵活性较高、转向半径较小、结构相对交单的优势，能够使车辆实现原地转向。但是，工程机械车辆运用这种形式完成转向也存在一定弊端，由于车轮滑动严重，在转弯过程中越急，发生侧滑的情况越大，并且侧滑现象越严重[4]。并且会严重磨损轮式的工程机械车辆的轮胎，会增加工程机械车辆轮胎的损坏率。

5 各种转向形式比较

将前轮转向形式、后轮转向行驶、前后轮转向形式、铰链转向形式以及滑动转向形式相比较，可以从以下方面分析：

前轮转向形式的转向半径相对较大。转向时车辆轮胎磨损一般，转向系和传动系没有直接关系，整机纵向稳定性良好，整机横向稳定性一般。

后轮转向形式的转向半径相对较大，转向时车辆轮胎磨损一般，转向关系与传统关系不相关，整机纵向稳定性良好，整机横向稳定性一般。

前后轮转向形式的转向半径相对较小，转向时轮胎磨损较小，转向关系与传统关系不相关，整机纵向稳定性良好，整机横向稳定性一般。

铰链转向形式转向半径相 对于以上三种形式更小，转向时车轮传动磨损较小，转向系与传动系不相关，整机纵向稳定性较差、整机横向稳定性略差。

滑移转向形式转向半径最小，转向时对车辆轮胎磨损最大，转向系与传动系相关，整机纵向稳定性较差，整机横向稳定性一般。

多桥偏转车轮转向形式转向半径相对较大。转向时车辆轮胎磨损一般，转向系和传动系没有直接关系，整机纵向稳定性良好，整机横向稳定性一般。

偏转履带转向形式的转向半径相对较大，转向时车辆轮胎磨损一般，转向系与传动系不相关，整机纵向稳定性良好，整机横向稳定性一般。

由此可见，所有转向形式均有其独有的优势和劣势，在工程机械车辆转向形式应用过程中，想要充分满足复杂的施工环境需求，需要结合工程实际情况，将多种转向形式综合运用，想要充分满足这一目标，工程机械设计相关部门需要全面了解工程车辆转向形式具体内容，深入挖掘其潜在价值，创新多种转向形式[5]，促进工程机械车辆转向更加灵活和方便，从而为工程建设奠定良好基础，全面提高工程建设的施工效率，保证施工质量。

6 结 语

综上所述，近年来，随着我国经济的飞速发展，项目工程建设规模逐渐扩大，并且施工环境、施工地形以及施工需求越来越多样化，工程机械车辆作为工程项目施工中的重要组成部分，具有体积大、灵活性较差等特点。想要充分满足施工环境需求，发挥工程机械车辆的作用，需要驾驶员采用最佳转向形式完成转向。文章结合多种形式的转向方式进行分析，并在此基础上探讨其组合应用价值，希望能够为相关研究人员提供参考和借鉴。