装载机传动系统的比较分析

机械装备

Mechanized Equipment

2017年8月下

装载机传动系统的比较分析

许晚君，杨龙允，宋 帅，刘琳丽，季雨停，杜明明

（山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266590）

摘 要：装载机是中国工程机械行业最具代表的产品之一。当前，工程机械行业发展迅速，随着主机性能要求的提高，目前国内装载机传动系统配置比较单一陈旧的缺点逐渐显现出来。文章介绍了装载机传动系统的基本结构和工作原理，通过对装载机几种常用传动系统的比较分析来说明装载机传动系统对装载机工作性能的重要影响。关键词：装载机；常用传动系统；变速器；比较分析中图分类号：TH243 文献标志码：A 1 装载机传动系统介绍

工程机械的动力装置和驱动轮之间的传动部件总称为传动系统，传动系统一般在装载机的发动机与轮胎之间，它由变速器、传动轴、驱动桥等三大部件组成。

传动系统的功用是将动力装置的动力按需要传递给驱动轮和其它工作装置。装载机按传动系统分为四大类：即机械传动、液力机械传动、全液压传动和电力传动。工程机械大多数采用柴油机作为动力装置，由于柴油机的输出特性具有转矩小、转速高、转矩和转速变化范围小的特点，与工程机械运行或作业时所需的大转矩、低速度以及转矩、速度变化范围之间存在矛盾。

2 装载机传动系统类别

2.1 机械式传动系统

机械式传动机构，可以将动力所提供的运动方式、方向或速度加以改变，机械式传动的作用是传递运动和力。机械传动主要分为两类：①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速，大多都能适应轴间距较大的传动场合，过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用；②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。2.2 液力机械式传动系统

液力机械式传动系统的传动过程是柴油机通过液力变矩器将动力传给行星式动力换挡变速器，变速器经万向传动装置将动力传给前后驱动桥，经最终传动把动力传给前、后驱动车轮。具有传动系统冲击振动小、传动件寿命高、随外载自动调速、操纵方便、省力等特点，可根据负荷自动调整输出转矩及转速、传动效率高等特点[1]。2.3 全液压式传动系统

全液压式传动系统具有结构简单、质量小、操纵轻便、工作效率高、容易改型等优点。近年来，随着液压技术不断完善，全液压式传动系统在挖掘机、装载机和一些小型的工程机械上得到了广泛的应用。小型液压装载机的传动过程是柴油机通过分动箱直接带动液压泵，液压泵带动行走马达，再通过减速箱来驱动行走轮。辅助液压泵可作为行走装置液压系统补油用，驾驶员通过手柄直接控制马达的转速和旋转方向，以实现机械的前进、后退和转向。2.4 电力式传动系统

电传动系统包含数字信号与控制电路、模拟信号与控制

——————————————作者简介： 许晚君（1992-），女，山东聊城人，研究方向：机械电

子工程。

文章编号：1672-3872（2017）16-0024-01

信号、高压大电流电路、强电感性负载、半导体开关器件、带有机械触点的接触器等内容复杂电气系统。随着控制理论、新材料、新器件、新工艺的发展，电传动系统的性能将会得到优化和提升。电传动系统效率高、结构简单、牵引性能良好，发动机可稳定在经济工况下运转，操作简便，维修工作量小，寿命长[2]。

3 装载机的常用传动系统比较

液力机械传动的变速器由液力变速器和机械式变速箱组成，也叫变矩器变速箱总成，简称双变。由于变矩器的自动适应性，即随负荷的大小自动改变速度与扭矩，变化范围也非常宽广，特别适合装载机高速小扭矩行驶、低速大扭矩作业工况。同时，如果匹配得当，装载机即使遇到很大阻力，速度降为零，发动机也不会熄火。

全液压传动系统也叫液压传动。采用变量泵、变量马达组成的全液压传动的传动效率显著优于液力机械传动，总体布置及操作性能也较好，因此，全液压传动的操作操作舒适性及节能降耗都比较好。但它与液力机械传动相比有几个比较大的缺点：①成本比液力机械传动高；②其自动调节速度与扭矩的范围比液力机械传动小，因此作业适应性差；③全液压传动当外载荷变化时，其输出扭矩变化比液力机械传动时间延迟长，反应较慢[3]。

电力传动有许多特别显著的优点，主要是载荷适应性很强，安装、布置、操纵等都十分方便，传动效率也很高。但它最显著的缺点是重量大、成本高。其成本比全液压传动还高很多。但在特大型装载机上应用，就能避开其缺点，发挥其优点。

4 结束语

装载机作为土方施工机械出现以来，其传动系统主要有机械传动、液力机械传动、全液压传动和电传动等几种类型。了解装载机这几种常用传动系统的特点对装载机的使用有重要作用。参考文献：

[1]王松林.轮式装载机液力传动系统节能研究[D].吉林大学,2015.[2]周亭.轮式装载机传动系统节能设计与研究[D].西安建筑科技大

学,2015.[3]林振贤.装载机动力传动系统参数匹配与仿真[D].东北大学,

2012.

（收稿日期：2017-8-18）