第82课 I 了解静液压驱动装置的各种基本结构形态

文摘   2024-07-22 16:26   中国香港  




【第十章】

静液压驱动装置的结构形态

及其在整机上的配置方案

了解静液压驱动装置的

各种基本结构形态



传动系统布置于动力源和执行元件之间,作为介于原动机和工作机(驱动轮)之间的“传动机”,就所构成的传动链的形态而言,静液压驱动装置有哪些布置型式呢?


让我们继续一起研读王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书的第十一章:静液压驱动装置的结构形态及其在整机上的配置方案,学习了解静液压驱动装置的各种基本结构形态。


静液压驱动装置有整体式和分置式两种基本型式:

01

整体式静液压驱动装置

在整体式静液压驱动装置中,液压泵和液压马达等功率传输元件被安装在公共的壳体内,在液压泵的输入轴和液压马达的输出轴之间,保持有相对固定的几何位置关系,泵和马达的主回路油口之间则由外接管道或在公共壳体内预制的流道相连接,在图3-1、3-4、3-5、3-6、3-7、3-11、3-13、3-14、3-15、3-16、3-104、3-105和第5-8节中示出的各种装置。


其主要优点是结构紧凑、外部管道及接头少、主回路流道短捷和压力损失小,较易控制噪声及泄漏,因而能达到更高的总传动效率。


整体式静液压驱动装置的外部形态和安装方式类似于车辆用机械或液力变速箱,因此有可能制成安装尺寸相似,相互间可整体互换的整体驱动单元,以适应同一整机为用户选装各种不同变型的传动装置的需要,参见图3-16。


整体式静液压驱动装置的另一个重要的优点,是能与行星齿轮差速器等组合构成静液压机械功率分流式无级变速箱,通过液压、机械传动元件的契合,提高整个传动装置的效率,以满足某些高性能车辆与行走机械的配套需要。


整体形态的静液压驱动装置的缺点主要是没有完全体现液压传动布局灵活的特长,而且所装用的功率液压元件往往需专门制造,通用性较差,维修亦不方便。


采用与去掉了外壳的批量制造的液压泵或马达通用的缸体柱塞副 “芯子” 来构成具有公共壳体的整体式静液压驱动装置可以部分地克服这些缺点。


02

分置式静液压驱动装置

分置式静液压驱动装置由分别设置在主机不同部位的液压泵和马达构成,一般均选用有独立的壳体的通用型元件,中间用硬管或软管连接(图11-1)。

图11-1 分置式静液压驱动装置的配置

a) 用于轮式车辆(O&K)b) 用于履带式车辆(三一重工)

1-变量液压泵  2-压力管道  3-液压马达


此外,还有时常提及的轮边静液压驱动装置。

轮边静液压驱动装置将车轮液压马达或由液压马达与机械减速器构成的静液压轮边驱动单元体直接安装在车辆或行走机械的驱动轮的轮辋内,以管道与变量液压泵相连接,是分置式的一个特殊形态,也是历史上较早出现,并能更充分地发挥静液压驱动技术在调节性能和布局灵活性两方面优点的一种结构。其主要优点如下:


1

节省安装空间

轮边驱动的车轮可直接分别安装在车架的两侧,所空出的左右驱动轮中间原本为驱动桥所占据的空间可供布置必要的动力装置、工作部件、物流通道或低地板的载客载货车厢之用,更便于以模块方式设计主机,满足整机在形态和某些尺度方面的特殊要求(图11-2)。


图11-2 静液压轮边驱动的无杆式直升机牵引车。在其左右驱动轮之间可以方便地布置直升机机轮的提升机构


2

提高转向性能

由于用管道系统取代了机械式转向驱动桥上的许用转角有限(不大于55°)的等速万向节,轮边静液压驱动的转向轮可以获得很大的转向偏角,转向桥的内侧驱动轮的偏转角度可达75°以上,独立的转向轮更可达90°,必要时甚至能够实现360°的连续回转,使车辆转向更为灵活。


3

提高越野通过性和牵引性能

轮边驱动可显著提高车辆底盘的离地间隙,并便于优化轮载分布,这些都有利于改善车辆的通过性和牵引性能。


4

简化多驱动轮车辆的传动系统

重型自走式运输车的驱动轮数量可达十几个,远多于常规车辆,这样的车辆如采用传统的机械传动,要装设大量的传动轴、减速器和十分烦琐的轮间、桥间机械差速系统。而采用的轮边液压传动系统,则仅需把所有车轮马达简单地并联在一个闭式油路上即可。需要同时驱动的车轮越多,采用轮边液压传动系统的优越性就越明显。


5

适应复合传动的需求

对诸如道路养护机械等机械的行走驱动装置常有两个相互矛盾的要求:它们应该既能以一般汽车的高速度驶往几十公里外的作业场地,又能以每小时仅几百米的“爬行”速度完成规定的养护作业。


以前常使用在汽车上原有变速器后面增设超低速挡的方式来解决这个问题,然而改装风险较大,对原车正常行驶性能会有不利影响。采用轮边液压传动装置构成的辅助驱动轮系统可以在不改变原车的主传动装置的前提下,扩大其稳定速度和牵引力范围。


该系统既可以独立附装在原车底盘上,也可以利用原车的从动轮(包括转向轮)进行改装。利用成熟的电控装置能很方便地操纵该系统运行(图11-3)。


装用类似的辅助推进系统也是提高某些车辆和机械牵引性能或通过性的有效技术措施,例如用于平地机和联合收割机的转向轮中。一些原本是牵引型的机械装上轮边液压传动装置后,可在必要时发挥附加的牵引力,乃至在一段短时间内具有自走能力。


由于在调节性能和布局两方面都具备较大的灵活性,轮边液压传动装置不仅可用在静液压驱动系统中,而且也能和机械传动、液力传动以及方兴未艾的电力传动一起,构成优势互补的复合传动系统。


轮边驱动的缺点是需要装用较多的车轮液压马达或驱动体,管道连接比较复杂以及用于有弹性悬架的车辆时增大了簧下质量,对于行驶品质有负面影响,一般不很适合高速车辆装用。

图11-3 装有静液压轮边辅助驱动装置的卡车前桥。左图为该装置中的内曲线马达的驱动模块(Poclain)















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文中提及的分置式

静液压驱动的

优劣势有哪些?

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波克兰液压
波克兰液压是一家专注于设计,制造及市场的静液压传动公司。我们的成功基于种类丰富的产品,高质量的标准和强大的创新力。作为具有世界领先级技术的企业,我们可以供给客户具有创新解决方案的马达,泵,电子器件,阀从而增强车辆性能,能源节能及安全。
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