振动压路机动力换挡变速器结构及特点

液压传动的振动压路机由于具有无级变速（在某一速度范围内）及操纵轻便的特点，使其有取代机械式传动压路机的趋势，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。如何解决操纵方便和价格之间的矛盾，采用动力换挡变速器则是一个比较好的选择方案。
　　1动力换挡变速器的结构及工作原理
　　动力换挡变速器一般是由一个液力变矩器和一个整体箱体式多挡动力换挡变速箱组成，能实现前、后桥驱动，且可以带闭锁离合器。某些变速器还可根据需要，在导轮上配置一个单向离合器。根据不同工程机械操作规程的需要，可选配前三倒三、前四倒三、前六倒三等到不同速度挡位的箱体。由于在变速箱中有若干个液压控制的多片湿式离合器，能在带负荷的状态下接合和脱开，从而实现动力换挡。其特点是各传动轴呈平行布置，变速器中的齿轮均为常啮合传动，相对于行星齿轮变速器，具有齿轮模数大，单齿面承受载荷大的特点。动力换挡变速器一般为平行轴（定轴）结构，由液压控制的多片式摩擦离合器能在带负荷状态下接合和脱开，即实现在不切断动力情况下换挡。所有传动齿轮均由滚动轴承支撑，齿轮与齿轮之间为常驻啮合传动。三挡结构的变速器有5个多片湿式摩擦离合器，4挡至6挡结构的，有6个多片湿式摩擦离合器。动力换挡时，相应挡位的离合器摩擦片被受轴向作用的油压所推动的活塞压紧，实现该挡位的动力接合，换挡时该部位离合器摩擦片在复位弹簧的作用下使活塞返回，该挡位动力脱开。
　　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阀两种类型的控制方式。
　　2.1机液控制动力换挡原理
　　在变速箱内部装有一齿轮泵，用于变矩器和操纵阀供油。齿轮泵经取力轴由发动机直接驱动，动力换挡时通过调整换挡（向）控制阀（前、后挡各一个），油液经油路内的吸油滤清器（粗滤）和旋转滤清器（精滤）后，经控制压力阀（主调压阀）限制其工作压力，再通过压力控制阀进入操纵阀。经操纵阀的压力油直接进入离合器，推动相应活塞动作，完成动力换挡。压力控制阀的主要作用是在换挡瞬间调节离合器油缸的升压特性，即换挡时使油压瞬间降低，换挡结束后油压再恢复到正常值，这样能减少换挡冲击，提高换挡的可靠性和稳定性。控制压力阀在限制最高油压的同时，将溢出的油送入就矩器和润滑油路。
　　2.2电液控制原理
　　电液控制的油路与机液控制油路相类似，只不过是用四个电磁阀取代了两个换挡（向）阀。动力换挡时，通过手动操作挡位选择器，控制与选择器相连的各个电磁阀，操纵变速箱上的控制阀，实现控制油路的接通与断开，完成动力换挡操作。由于电液操纵具有简单、方便及电缆连接安装方便的特点，因此，目前国产动力换挡压路机大多采用此控制方式。
　　2.3采用动力换挡变速器的振动压路机液压回路
　　在闭式液压系统中，从液压泵流出的压力油不通过多路阀回油箱，系统压力是经过主溢流阀调节的，压力的大小随负荷的变化而变化，因而闭式回路比开式回路要先进。与开式回路相比主要优点表现在流量损失小，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，采用动力换挡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，主油泵和转达向油泵（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。转向泵给转向供油，油液经转达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换挡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。
　　2.4变速器与柴油机的连接方式
　　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挡变速器时，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，而直接采用动力换挡变速器，这样可以在满足设备动力换挡使用的前提下，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