振动压路机采用动力换档变速器的设计应用 Design and Application of the Vibratory Roller with the Power Shift Transmission lll, ̄南科技大学林业职业学院安存,Y%/AN Cunsheng 河南卫华重型机械股份有限公司 聂福全/NIE Fuquan 摘 要:对动力换档变速器的工作原理和控制方式进行r分析,并对动力换档变速器在振动压路机上的应用及连 接方式、使用注意事项等方面进行了介绍。 关键词:压路机动力换档变速器变矩器工作原理应用 随着近几年液压传动技术的发展,采用液压传动 所推动的活塞压紧,实现该档位的动力接合,换档时,的振动压路机由于具有无级变速(在某一速度范围内) 该部位离合器摩擦片在复位弹簧的作用下使活塞返回, 及操纵轻便的特点,逐渐有取代传统机械式传动压路 该档位动力脱开。 机的趋势,但由于国产液压行走泵、马达质量不过关, 而进口的相关泵、马达价格又偏高,使得液压驱动的 2控制系统类型及工作原理 按照控制原理不同可分为机液控制阀和电液控制 压路机价格较高,而国内许多用户由于购买能力有限, 制约了全液压驱动振动压路机的推广应用。如何解决 阀两种类型的控制方式。 操纵方便和价格之问的矛盾,采用动力换挡变速器取代 2.1 机液控制动力换档原理 在变速箱内部装有一齿轮泵,用于变矩器和操纵 传统的手动机械变速器则是一个比较好的选择方案。 阀供油。齿轮泵经取力轴由发动机直接驱动,动力换 1 动力换档变速器的结构及工作原理 档时,通过调整换档(向)控制阀(前、后档各一个), 动力换档变速器一般是由一个液力变矩器和一个 油液经油路内的吸油滤清器(粗滤)和旋转滤清器(精滤) 整体箱体式多档动力换档变速箱组成,能实现前、后 后,经控制压力阀(主调压阀)其工作压力,再通 桥驱动,且可以带闭锁离合器。某些变速器还可根据 过压力控制阀进入操纵阀。经操纵阀的压力油直接进 需要,在导轮上配置一个单向离合器。根据不同工程 入离合器,推动相应活塞动作,完成动力换档。压力 机械操作的需要,可选配前三倒三、前四倒三、前六 控制阀的主要作用是在换档瞬间调节离合器油缸的升 倒三等不同速度档位的箱体。由于在变速箱中有若干 压特性,即换档时使油压瞬间降低,换档结束后油压 个液压控制的多片湿式离合器,能在带负荷的状态下 再恢复到正常值,这样能减少换档冲击,提高换档的 接合和脱开,从而实现动力换档,其特点是各传动轴呈 可靠性和稳定性。控制压力阀在最高油压的同时, 平行布置,变速器中的齿轮均为常啮合传动,相对于 将溢出的油送入变矩器和润滑油路。 行星齿轮变速器,具有齿轮模数大,单齿面承受载荷 2.2电液控制原理 大的特点。动力换档变速器一般为平行轴(定轴)结构, 电液控制的油路与机液控制油路相类似,只不过 由液压控制的多片式摩擦离合器能在带负荷状态下接 是用四个电磁阀取代了两个换档(向)阀。动力换档时, 合和脱开,即实现在不切断动力情况下换档。所有传动 通过手动操作档位选择器,控制与选择器相连的各个 齿轮均由滚动轴承支承,齿轮与齿轮之间为常啮合传 电磁阀,操纵变速箱上的控制阀,实现控制油路的接 动。三档结构的变速器有5个多片湿式摩擦离合器,4 通与断开,完成动力换档操作。由于电液操纵具有简单、 档至6档结构的,有6个多片湿式摩擦离合器。动力 方便及电缆连接安装方便的特点,因此,日前国产动力 换档时,相应档位的离合器摩擦片被受轴向作用的油压 换档压路机大多采用此控制方式。 1 04 CMTM 2013.08 们 3 采用动力换档变速器的振动压路机液压回 路设计 该连接方式可在原有普通机械传动压路机的基础 上,不需要对车架结构进行较大的改动,即可将原有 在闭式液压系统中,从液压泵流出的压力油不通 普通变速器更换为动力换档变速箱器,从而提高了压 过多路阀回油箱,系统压力是经过主溢流阀调节的, 路机通用化、系列化水平,有利于降低设计成本,缩 压力的大小随负荷的变化而变化,因而闭式回路比开式 短设计周期,提高企业的竞争能力。 回路要先进。与开式回路相比主要优点表现在流量损 4 失小,发热量小等方面,在机器微动或半操作情况下, 性能差别就更加明显。因此,采用动力换档变速器的 振动压路机宜选用柱塞泵和马达组成的闭式液压回路, 主油泵和转向油泵(此泵多采用齿轮泵)安装在柴油机 上,主油泵用于给振动系统供油,液压油经振动阀、振 动马达冷却后返回主油泵。转向泵给转向机构供油,油 液经转向阀进入转向液压油缸,经冷却器冷却后流回 液压油箱。为实现变速器的润滑,在主液压泵前可串 联安装一个润滑泵。同时,为确保液压系统的工作质量 和可靠性,提高振动压实的激振力,泵和马达应尽量使 用进口件,可选的品牌有萨奥、力士乐、林德、伊顿等。 出于从整机的价格和市场需求因素等多方面考虑,为降 低机械传动压路机的成本,目前国内各主要压路机生产 厂家所产的配置动力排档变速器的压路机均采用后轮 单驱动的方式,因而变速器亦应选择单驱动类型的。 4 变速器与柴油机的连接方式设计 对于平地机、垃圾压实机、装载机等非匀速工作 条件下的工程机械,由于其负载变化比较大,因而必须 采用液力变矩器,以满足输出扭矩随负载自动变化的要 求。上述设备如果采用变矩器与变速器联为一体的动 力换档变速器时,变矩器与发动机的连接可以是直接 连接,即采用膜片与飞轮壳连接。如果有特殊安装需要, 也可以采用分离连接,即采用法兰和万向节连接变矩器 与发动机。对于压路机等一些基本处于匀速运动的工 程机械,由于对动力扭矩输出变化要求不高,因而可以 不使用变矩器,而直接采用动力换档变速器(以下简称 变速器),这样可以在满足设备动力换档使用的前提下, 有效降低变速器的采购成本。从实际应用来说,对于 变速器与柴油机的连接,笔者建议应尽量考虑采用如 图1所示的连接结构,柴油机1先与离合器总成2连接, 采用弹性联轴节4与动力变速器5实现连接,经变速 器5变速后,通过动力输出轴端6输出动力,通过传动 轴后将动力传至驱动桥,实现压路机的后轮驱动。 1.柴油机2.离合器3.离合器壳 4 单性联轴节5.动力换档变速器6.动力输出轴端 图1 变速器与柴油机的连接 1.驱动桥总成2.连接法兰 3.传动轴总成 4.连接法兰 5.变速器动力输出轴 图2变速器与后桥连接结构 5 动力换挡变速器与驱动桥的连接设计 动力换档变速箱和驱动桥的连接方式与采用普通 变速箱的连接方式基本相似,其连接结构如图2所示, 动力变速器输出轴端6(参见图1)与带有NO—SPIN差 速器(自锁式防滑差速器)的驱动桥1通过传动轴总成 2013.08建设机械技术与管理1 05 一种工程机械远程监控系统的研究 Research on a Remote Monitoring System for the Construction Machinery 豳秦皇岛天业通联重工股份有限公司 张 宇/ZHANG Yu 王大江/wANG Dajiang 摘 要:本文提出的工程机械远程监控系统包括车载终端模块和远程控制中心两个部分。车载终端模块采用 STC12C5A60S2芯片作为主控制器,硬件电路合理可靠,利用芯片的各种中断源有效解决了多任务并行的问题。远程 控制中心对接收到的所有信息进行处理和显示,界面直观友好,查询统计功能完善。 关键词:远程监控车载终端模块远程控制中心 为了适应工程机械对产品安全、信息化管理、服 程控制中心两部分构成。车载终端模块安装于各个工 务以及可管理性等的要求,工程机械远程监控系统的 程机械施工设备上,实时采集目标设备当前的GPS定 应用越来越显示出其重要性。根据应用的侧重点不同, 位信息、CAN总线运行信息、所处环境温度,并在模 工程机械远程监控系统可以实现对远程单机的状态监 块液晶屏上显示,现场工作人员可通过薄膜键盘切换 测、故障诊断,实现机群施工调度、决策和资源优化 不同显示页面进行查看;同时,车载终端模块通过无 配置,提高销售企业的售后服务水平,加强对租赁后分 线公网GSM/GPRS中的Internet服务和短消息(SMS) 期付款机械的管理和控制等。 业务将采集信息上传到远程控制中心。远程控制中心与 任一车载终端模块进行通讯,监测和分析其所安装的 l 系统组成 工程机械设备的工作状态;同时,根据远程控制需要 工程机械远程监控系统主要由车载终端模块和远 发送控制指令给该车载终端模块,控制车载终端模块 5及连接法兰2、4实现连接,驱动桥带动两个胶轮实 加油量应合适,进行油位检查时,先使发动机处于怠 现压路机的后轮驱动和转向时的差速。 速状态,油温在80 ̄C时,油面应达到油标尺的上标记 采用带有NO.SPIN差速器的驱动桥既能自动实现 刻度;油温在40 ̄C时油面应降至下标记刻度。变速箱 扭矩在左、右车轮间的不等分配,以充分利用设备的 首次工作100小时后必须更换油,以后每工作1 000小 牵引力,可明显提高振动压路机的越野性能和经济性, 时换一次油,并且在换油同时更换滤油器。 因而应优先采用此类驱动桥。主要生产厂家有江西分宜、 当发动机熄火主机被拖行时,变速器要求拖行速 度不得超过10 km/h,拖行距离不得超过10 km,以防 止变速器的损坏。 成都工程、青海齿轮、山东肥城等。 6操纵时的注意事项 目前,国内已经采用动力换档变速器的产品有徐工 振动压路机在工作状态下在使用档位控制器进行 的XSM220、洛建的LSS220D等型号产品,由于上述 换档时,操纵应逐渐依次进行,不可跳档操纵。此外, 产品具有价格便宜、操纵轻便、质量可靠等特点,已 一些变速器仅在1档时可实现反向操纵,因而驾驶时 经成为机械驱动压路机的市场新宠,受到越来越多用 必须给予充分的注意。另外在行驶中,在下坡滑行时, 户的青睐。 应操纵相应的档位,使发动机的转速不得低于1 200 r/ 收稿日期:2013.06 12 airn,以满足变速箱各部位润滑的需要。 通讯地址:河南垣县博爱南路6号 动力变速器总成一般采用8号液力传动油。首次 1 06 CMTM 2013.08 河南卫华重型机械股份有限公司(453400)