修機(jī)丨應(yīng)用于壓路機(jī)上的液控?fù)Q向變速器

壓路機(jī)在路面壓實(shí)施工時，為了使路面的密實(shí)度和平整度達(dá)到施工要求，需要對同一路段進(jìn)行往復(fù)碾壓，且碾壓速度基本保持恒定。壓路機(jī)碾壓過程中前進(jìn)和倒退換向操縱較為頻繁，而變速操縱相對較少。改善壓路機(jī)前進(jìn)和倒退換向操縱的舒適性，不僅能提高工作效率，還可降低壓路機(jī)的故障率。

今天修哥就給大家介紹一種應(yīng)用于壓路機(jī)上的液控?fù)Q向變速器。

壓路機(jī)采用機(jī)械傳動變速器具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、傳動效率高的優(yōu)點(diǎn)，目前機(jī)械傳動變速器主要有2種，即無同步器變速器和有同步器變速器。在操作性能和結(jié)構(gòu)方面2種變速器均存在缺陷。

（1）無同步器變速器

無同步器的變速器多為老式變速器，這種變速器各變速齒輪與輸出軸通過花鍵聯(lián)接，各變速齒輪可在換擋撥叉的作用下在輸出軸的花鍵上滑動，通過變速齒輪的滑動，使不同的速比齒輪副相嚙合，以實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)不同的行駛速度。通過花鍵套與前進(jìn)齒輪或倒退齒輪的內(nèi)齒環(huán)相嚙合，實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)前進(jìn)和倒退。

在變速時，如果高速旋轉(zhuǎn)的變速齒輪直接與靜止的齒輪、花鍵套相嚙合，極易出現(xiàn)齒輪、花鍵套打齒現(xiàn)象。為此在變速和換向操縱時必須先操縱離合器和制動器使壓路機(jī)停止，使齒輪的轉(zhuǎn)速下降，再將齒輪傳遞的動力完全脫開，才能進(jìn)行變速和換向操縱。由于操作動作復(fù)雜、沉重，若操縱不當(dāng)容易造成變速器打齒和斷齒。

（2）有同步器變速器

有同步器的變速器，其同步器的接合套內(nèi)均設(shè)有錐形摩擦環(huán)，當(dāng)接合套與齒輪嚙合前，錐形摩擦環(huán)先行接觸，通過錐形摩擦環(huán)產(chǎn)生的摩擦力使接合套與齒輪轉(zhuǎn)速相同，以避免出現(xiàn)打齒現(xiàn)象。

有同步器的變速器雖然解決了變速和換向時出現(xiàn)打齒現(xiàn)象，但其前進(jìn)和后退為2套同步器，制造成本較高，而且操縱壓路機(jī)變速及換向時也必須使用離合器，操作動作依然復(fù)雜、沉重。

為了解決操縱壓路機(jī)機(jī)械傳動變速器變速、換向時操作動作復(fù)雜、沉重、容易打齒等問題，我們先介紹下液控?fù)Q向變速器的結(jié)構(gòu)和原理。

（1）結(jié)構(gòu)

該液控?fù)Q向變速器主要由變速器和換向機(jī)構(gòu)2部分組成，分別安裝在主箱體和副箱體內(nèi)，如附圖所示。

變速器主要由輸入軸1、聯(lián)接盤2、中間軸3、中間齒輪4、Ⅲ速主動齒輪5、Ⅱ速主動齒輪6、Ⅰ速主動齒輪7、主箱體8、二軸17、Ⅰ速變速齒輪21、Ⅰ速和Ⅱ速同步器22、頂蓋23、Ⅰ速和Ⅱ速撥叉24、變速操縱機(jī)構(gòu)25、Ⅱ速變速齒輪26、Ⅲ速變速齒輪27、Ⅲ速撥叉28、Ⅲ速同步器29、上蓋30等組成。

換向機(jī)構(gòu)主要由輸出軸9、副箱前殼體10、輸出齒輪11、副箱后殼體12、.雙聯(lián)齒輪13、三軸14、惰輪15、倒車軸16、倒退齒輪18、液壓雙向離合器19、前進(jìn)齒輪20等組成。二軸17橫穿變速器和換向機(jī)構(gòu)的主箱體和副箱體，使得變速器和換向機(jī)構(gòu)之間串聯(lián)，即變速器的輸出軸為換向機(jī)構(gòu)的輸入軸。

（2）原理

變速   變速器可使壓路機(jī)變換不同行駛速度。輸入軸齒輪1通過中間齒輪4將動力傳遞到中間軸3上，帶動Ⅲ速主動齒輪5、Ⅱ速主動齒輪6、Ⅰ速主動齒輪7旋轉(zhuǎn)，通過這些齒輪將動力傳遞給二軸17上的Ⅲ速變速齒輪27、Ⅱ速變速齒輪26、Ⅰ速變速齒輪21，變速操縱機(jī)構(gòu)25為空擋時，各速變速齒輪均在二軸17上空轉(zhuǎn)。操縱變速操縱機(jī)構(gòu)25掛Ⅰ擋時，使Ⅰ速和Ⅱ速同步器22與Ⅰ速變速齒輪21嚙合，動力通過Ⅰ速變速齒輪21傳遞到Ⅰ速和Ⅱ速同步器22上，Ⅰ速和Ⅱ速同步器22帶動二軸17旋轉(zhuǎn)，從而使二軸17以Ⅰ擋的速度轉(zhuǎn)動。其它擋位的變速與Ⅰ擋原理相同。

換向    換向機(jī)構(gòu)可使實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)前進(jìn)擋或倒退擋的切換。前進(jìn)齒輪20和倒退齒輪18空套在二軸17上，液壓雙向離合器19安裝在二軸17的前進(jìn)齒輪20和倒退齒輪18之間。液壓雙向離合器19主動盤通過花鍵與二軸17嚙合并隨同二軸17旋轉(zhuǎn)，前進(jìn)齒輪20和倒退齒輪18內(nèi)分別安裝有雙向離合器19的從動盤，并分別與前進(jìn)齒輪20和倒退齒輪18聯(lián)在一起。當(dāng)液壓雙向離合器19的A、B腔均處于泄油狀態(tài)時，活塞位于中位，左、右側(cè)的主動盤與從動盤分離，前進(jìn)齒輪20和倒退齒輪18在二軸17空轉(zhuǎn)，此時無動力輸出。

當(dāng)掛前進(jìn)擋時，液壓雙向離合器19的B腔進(jìn)油，壓力油推動液壓雙向離合器19內(nèi)的活塞向左移動，使雙向離合器19左端主動盤壓緊在前進(jìn)齒輪20內(nèi)從動盤上，二軸17輸出的動力通過雙向離合器19帶動前進(jìn)齒輪20同步旋轉(zhuǎn)。前進(jìn)齒輪20再帶動雙聯(lián)齒輪13轉(zhuǎn)動，雙聯(lián)齒輪13再將動力傳遞給輸出齒輪11，輸出齒輪11帶動輸出軸9轉(zhuǎn)動，此時變速器以前進(jìn)的方向輸出動力。為保證掛前進(jìn)擋時倒退擋不產(chǎn)生干涉，在B腔進(jìn)油時，A腔同時泄油，液壓雙向離合器19右端主動盤與倒退齒輪18內(nèi)的從動盤脫開，此時雙聯(lián)齒輪13通過惰輪15帶動倒退齒輪18在二軸上空轉(zhuǎn)。

當(dāng)雙向離合器19的A腔進(jìn)油時，壓力油推動其活塞向右移動，使雙向離合器19右端主動盤壓緊在倒車齒輪18內(nèi)的從動盤上，并帶動倒退齒輪18同步旋轉(zhuǎn)。倒退齒輪18再通過惰輪15帶動雙聯(lián)齒輪13轉(zhuǎn)動，雙聯(lián)齒輪13將動力傳遞給輸出齒輪11。輸出齒輪11帶動輸出軸9轉(zhuǎn)動，此時變速器以倒退方向轉(zhuǎn)動。同樣，為保證掛倒退擋時前進(jìn)擋不產(chǎn)生干涉，在A腔進(jìn)油時，B腔同時泄油。A、B腔交替進(jìn)油和泄油即可完成前進(jìn)擋和倒退擋的切換。

壓路機(jī)采用液控?fù)Q向變速器，不僅保持了原機(jī)械傳動變速器結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、傳動效率高的優(yōu)點(diǎn)，還能夠在不使用離合器的情況下實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退擋的切換，使換向操縱輕便、簡單、柔和、平穩(wěn)、快捷、舒適，同時進(jìn)一步降低了壓路機(jī)故障率，提高了壓路機(jī)的可靠性。該液控?fù)Q向變速器已獲得國家發(fā)明專利。

來源：《工程機(jī)械與維修》微信公眾號