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追隨創(chuàng)新探析國產(chǎn)裝載機技術(shù)發(fā)展路徑

2014-08-31 16:50 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:劉良辰 來源:《工程機械與維修》
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  當前,已經(jīng)有企業(yè)試制成功了改進型多路閥定變量合流液壓系統(tǒng),經(jīng)過反復(fù)試驗和改進,除節(jié)能效果尚不明顯外,其他所有的性能均達到了世界最先進水平,甚至操作舒適性還優(yōu)于國外許多同類先進機型。與當前國內(nèi)具有一流技術(shù)水平的裝載機相比,用戶的購機成本最多增加1萬~2萬元,但性能更優(yōu)越,油耗更低??梢灶A(yù)測,該產(chǎn)品面市后將會受到市場青睞。

  也有企業(yè)創(chuàng)造性地采用了3泵定量系統(tǒng),經(jīng)過精心設(shè)計,當系統(tǒng)需要低壓大流量時,可3泵同時供油;當需要高壓小流量時,保證2個泵工作。這種思路有一定的節(jié)能效果,又避免了整機成本的上漲。

  傳動系統(tǒng)靜液壓的啟迪

  目前,裝載機仍然以液力機械傳動為主,國外有部分企業(yè)采用了靜液壓(全液壓)傳動。靜液壓傳動的最大優(yōu)點是節(jié)能效果十分顯著,其最大缺點是成本高,約為液力機械傳動的3~4倍,不太適合中國市場,國內(nèi)裝載機上也很少采用靜液壓傳動。

  國產(chǎn)裝載機的傳動系統(tǒng)基本采用液力機械傳動,其最大優(yōu)點是性能特別適合裝載機,最大缺點是液力機械傳動比其他任何傳動的能量損失都要大,燃油的有效利用率不到40%。目前,中國裝載機傳動技術(shù)升級的重點是節(jié)能降耗,像液壓系統(tǒng)一樣,裝載機行業(yè)研發(fā)人員綜合靜液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點,也研制出多種低成本的創(chuàng)新型靜液壓傳動系統(tǒng)。

  半變量靜液壓傳動系統(tǒng)

  通常的靜液壓傳動為變量泵驅(qū)動變量馬達,我國創(chuàng)新型靜液壓傳動系統(tǒng)是將二者之一更換為定量元件,稱之為半變量靜液壓傳動,成本大大降低。這是中國人的獨創(chuàng),世界上絕無僅有。

  行業(yè)中開發(fā)的1.6t型半變量靜液壓傳動裝載機,采用的是定量泵驅(qū)動變量馬達的半變量靜液壓傳動系統(tǒng),成本與采用液力機械傳動基本相同,節(jié)能及操作性能都更好。但作業(yè)性能較差,因而該系統(tǒng)未得到推廣。如果在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行進一步改進,用在2t及以下的小型裝載機上,應(yīng)有較好的發(fā)展前景。

  另一種半變量靜液壓傳動系統(tǒng)源自業(yè)內(nèi)一家企業(yè)生產(chǎn)的3t半變量靜液壓傳動裝載機,采用了變量泵驅(qū)動定量馬達的半變量靜液壓傳動系統(tǒng)。該機與液力機械傳動相比成本稍高,節(jié)能及操作性能卻很好,作業(yè)性能也完全能滿足裝載機的要求。從目前情況看,這種半變量靜液壓傳動系統(tǒng)用在3t型裝載機上,具有廣闊的發(fā)展前景。

  靜液壓機械無級變速傳動

  目前,中國裝載機行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了靜液壓與機械傳動的組合傳動系統(tǒng),即全電子控制自動變速(HVT)——低速大扭矩時為全靜液壓傳動,高速小扭矩時為全機械傳動,中間為靜液壓與機械混合傳動。

  靜液壓部分有全變量與半變量兩種型式,全變量為變量泵驅(qū)動變量馬達,半變量為變量泵驅(qū)動定量馬達。該系統(tǒng)的最大優(yōu)點是節(jié)能效果顯著,據(jù)理論計算,該系統(tǒng)與同類型液力機械傳動相比,節(jié)能在25%~30%以上。同時,系統(tǒng)具有的全電子控制自動變速功能使得其具有極佳的操作舒適性。此類產(chǎn)品的樣機已試驗成功,正在進行型式試驗。當前的主要問題是靜液壓傳動元件仍采用進口件,成本較高。一但實現(xiàn)元件國產(chǎn)化,成本會大幅下降。屆時,全自動變速器將會使中國裝載機傳動系統(tǒng)行業(yè)發(fā)生全新變化。

  據(jù)了解,有企業(yè)正在研究將雙離合器技術(shù)用在裝載機上,使動力傳動能在機械傳動與液力機械傳動之間進行切換,從而達到節(jié)能降耗的目的;還有企業(yè)正在嘗試將開式靜液壓傳動與簡單行星式變速器進行嫁接,從而達到既節(jié)能降耗又降低成本的目的。

  數(shù)字液壓革命性變革

  數(shù)字液壓研究已有30多年的歷史,除中國外,其他國家均選擇了元件數(shù)字化的道路,均未取得突破性成果。而我國選擇的全程數(shù)字液壓目前已在軍工、水電、冶金等多個領(lǐng)域取得了數(shù)十項重大成果,目前正在向工程機械領(lǐng)域挺進,首選應(yīng)在為最量大面廣的裝載機和具有“工程機械之王”之稱的挖掘機上。如果在裝載機行業(yè)中取得成功,將會使中國裝載機液壓系統(tǒng)發(fā)生革命性變化。

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