第3章 挖掘机械传动装置
3.1 工程机械齿轮产品的概况
工程机械齿轮产品主要包括工程机械车桥、液力变速器、行星减速器和齿轮产品等。
(1)工程机械车桥 轮式工程机械车桥的结构形式与其悬挂形式密切相关,其与主机车架的连接普遍采用非独立悬挂或刚性连接,因此车桥一般多为整体式结构。整体式车桥主要由桥壳、主减速器(含差速器)、半轴、制动器以及轮边减速器构成。桥壳以铸造桥壳为主,国内通常采用铸钢材料,国外以高强度铸铁材料为主,桥壳体与轮边端轴通过焊接或螺栓连接。主减速器锥齿轮副分为格里森渐缩齿制、奥里康等高齿制螺旋齿形以及双曲线齿形;差速器国内一般采用对称式锥齿轮行星差速器(普通差速器),锥齿轮近年来多采用精锻齿轮,国外主要采用限滑差速器(No-Spin、摩擦片式、变传动比) 以及差速锁等,国内在某些机种(平地机、压路机)上使用。制动器国内以钳盘式制动器为主,部分使用蹄式制动器,少数机种使用湿式制动器;国外则以湿式制动器为主。工程机械载荷大、速度低,故要求减速比大,较之其他车辆,工程机械一般有轮边减速器;轮边减速器以NGW型行星轮系组成,少数为NW型,轮边减速速比大,承载能力高。
典型产品:
①装载机驱动桥(前、后桥驱动):5t装载机车桥以引进的法国SOMA结构,柳工、厦工CAT型结构为主,整体式结构,铸钢桥壳,轮边减速,钳盘式制动。目前,两种技术在互相取长补短,并逐渐向SOMA结构靠拢。高配置主机目前使用ZF公司AP400系列,采用高强度球墨铸铁桥壳,湿式制动。
②叉车驱动桥(前桥驱动):5t叉车桥以引进消化的日本TCM技术为主,铸钢桥壳,整体式结构,轮边减速,蹄式制动。
③平地机驱动桥(后桥驱动):132.40kW(180马力)平地机桥以天津工程机械厂引进德国O&K技术为主,三段式结构,高强度球墨铸铁桥壳,蹄式或钳盘式制动;三级减速,最后一级为链传动减速;差速器采用NO-Spin限滑差速器。
④压路机桥(后桥驱动):18t压路机桥,整体式结构,铸钢桥壳,轮边减速,钳盘式制动。
⑤汽车起重机车桥(前桥转向,中、后桥驱动):16t采用三桥,中桥为贯通桥;以引进SOMA技术为主,无缝钢管扩张成型桥壳,轮边减速,蹄式制动。大吨位主机使用德国Kessler驱动桥,高强度钢板拼焊桥壳。
(2)液力变速器 液力变速器一般由液力变矩器、多挡动力换挡变速器和控制系统组成。液力变矩器按结构分为铸造式和冲焊式两种结构;按特征分为综合式变矩器和非综合式变矩器。以上各类工程机械均有使用。多挡动力换挡变速器则分为全动力、机械高低挡+动力换挡结构;控制系统分为机液、电气液、电液换挡三种;结构形式有行星式和定轴式,定轴式多用于中、小吨位,行星式多用于大吨位。连接方式则有发动机、变矩器、变速器三者直接相连,发动机与后两者间通过传动轴连接以及发动机与变矩器直连。
典型产品:
①装载机双变 ZL40/50双变,起始于1970年柳工与天工所合作开发的Z450。由双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速器组成。两前进挡,一后退挡,可自动实现4个前进挡,两个后退挡。高端主机配套ZF WG系列电控半自动液力变速器,带KD挡(强制换低挡)功能。
②叉车变速器 以引进消化TCM技术为主,有带同步器的机械变速器,5t以上为带三元件液力变矩器的定轴式液力机械变速器。
③推土机变速器 以引进消化日本小松D85、D65技术为主的国产化产品,为行星式液力双变。
④压路机变速器 杭齿引进ZF技术消化改进的DB132电液控动力换挡变速器、徐州良羽3D120电气液控动力换挡变速器等。
⑤汽车起重机 中小吨位采用国产多挡机械变速器,大吨位则采用进口自动变速器。
(3)行星减速机 行星减速器是一种用途广泛的产品,具有体积小、质量轻,承载能力高,传动比范围大等特点,适用于工程建筑机械、起重运输、冶金、矿山、石油化工、轻工纺织、船舶和航空航天等行业。工程机械行星减速机主要用于挖掘机、工程起重机、旋挖钻机、压路机、摊铺机以及履带式车辆,包括回转、行走、卷扬以及驱动工作装置的减速器,一台工程机械有3~7台减速器。采用多级行星减速、差动机构,速比大,承载能力强;采用标准化、模块化设计,不同产品可按模块化组合而成。