摘 要：当工程车辆在高负载运行情景下，为了有效增强其适应能力可以采用液力机械传动系统。本文主要分析了现目前工程车辆采用的液力传动系统动力性问题，并结合有关实际研究，提出了相关改进策略如设置自动换挡、增加变速箱档位、简化变矩器等。这些改进方案为传统液力机械传动系统的改进提供了一定的思路。

关键词：动力性；机械；动力系统；液力；车辆

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.111

1 問题的提出

当车辆处于高负荷运行情景时，液力变矩器的传动效率会大大减低甚至失去效用，那么在这样的情况下，大功率输出要求不能实现，反而因为功率的积压不能释放，从而导致油温迅速升高，造成机械的运行环境出现恶化情况。这样的弊病导致液力传动系统性能受到很大的影响。近年来，有关研究者通过设计双涡轮和双导轮以及反转导轮结构试图提升液力变矩器的工作效率，虽然这样的措施取得了一定的效果，但是从整体上讲仍然不够理想，因而没有解决根本问题。鉴于此，本文将重点分析液力传功系统的动力性问题，对其改善措施提供一定的参考依据。

2 液力传动系统的改善措施

通过上文的阐释我们知道，传统的液力传功系统存在功率输出不足的问题，这样的问题严重影响着机械的实际性能。因此为了提高机械的性能，就应该着力解决液力传功系统的动力性问题，下文将对此问题做具体的论述。

2.1 换挡变速箱的设计问题及解决策略

通过研究发现，影响液力传动系统性能的主要原因之一是变速箱设计问题，传统的变速箱设计没有参考机械作业的与作业操作的实际情况，前进档位与后退档位设计比较复杂，使得作业操作也变得比价繁复。而经过改善的液力传动系统的变速箱设计往往采用前二后一方案，这样的结构设计使得机械在作业过程中变速箱的档位可以保持在一个位置，在实际操作中，操作人员只需要掌控方向即可，这样就可以使得司机可以集中精力进行作业。以此就可以有效提高作业效率。这样的改善措施其科学性也得到了诸多实际证明，譬如杭州齿轮箱设计生产的ZL4和ZL50这两个型号的变速箱，就采取了前二后一的变速档位设计，前进档为2111和51508，而后退档为11577两种。如此设计有效的解决了传统液力传动系统，档位置换存在的问题，极大的提高了传动效率。

2.2 变矩问题分析及解决措施

采用前二后一档位设置的变速箱设计，为了提高其性能，就需要同时使用双涡轮变矩器（如Z50D）配合。因为一般的三元件液力变矩器的高效范围比较逼仄，除此之外其变矩范围也比较低，这样的不利因素严重的制约了传动效用的发挥。而采用双涡轮变矩器能够有效拓宽高效范围同时也能够增加变矩范围。这样就能够有效提高液力传动系统的传动性能。同时为了减低传动系统故障率，可以通过增加变速箱的档位数加以改善。因为使用档变速箱能够在变矩器负荷增加时，变矩器的传动效率有可能会降低到高效区外，在这样的情况下变速器的效率就得不到应有的保障，为了改变这样的窘境，采用多档位变速器能够通过降低档位操作，就能够提高变矩器的工作效率，并且这样的设计也能够保证机械的牵引力不会降低。这样的方案的主要特点是利用换挡机制，有效对抗高负荷运行情况下的变矩器效率低于高效区变化以此提高变矩器的适应能力。但是如果在负荷变化范围不大的情况下，使用三元件变矩器也能满足这样的要求，因此在具体情况下应该辩证的采用适当的变矩器。

3 计算比较

为了克服传统设计方案的弊病提高液力传动系统的工作效率，就需要进行一定改善措施，且为了保证改善措施具有科学性也需要通过计算比较进行佐证。

传统液力传动系统的弊病在于传动效率低且耗油较高，为了克服这样的缺点徐州装载机厂对传统的装载机进行了改善，他们将ZL50D装载改进成了ZL50E.具体的改善措施是将ZL50D采用的双涡轮变矩器YJSW315并配有一个前进档和两个后退档的变速器，改进成了使用三元件变矩器并配置了四个前进档和四个后退档。通过这样的改进发现，两个方案的全负荷速度特性有了很大的改变，除此之外其调速特性也出现了很大的改善。

通过对两个方案的测试数据研究我们发现，新方案的高效区一般都稳定在低速行驶的情况下，而旧方案的高效区一般处在中速行驶情况。除此之外，通过分析转载机的牵引特性我们发现，在牵引力相同情况下，新方案的变矩器传动效率要远远高于旧方案。并且在低速段运行机制下新方案的装载机稳定性很高，这就保证了在相同牵引力情况下，新方案的工作效率就等到了很大的提升。

正是由于这新方案具有以上的优越性，我国工程车辆大多采用的多档变速配合三元件液力变矩器，增加档位提高工程车辆的运行效率。但是通过研究发现，国外的工程车辆除了增加档位外，还采取了自动换档抑或是自动半档的技术。因为采取增加档位的改革方案后，随着档位的增加，就需要操作人员不断的切换档位，但是诸如此类的操作就会极大的分散操作人员的注意力，自然就会降低操作的效率。因此为了配合新方案的实施，也必须同时采用自动换档措施，只有这样才能够有效提升液力传动系统的工作效率。

4 结束语

我国在工程车辆设计中一直采用的双涡轮前二后一变速器运行机制，严重影响了传动系统的工作效率。因为这样的设计方案仅仅依靠变矩器的适应性去应对高负载运行情况下的传动性变化，这样显然就会极大的降低其运行效率。而采用三元件变矩器并配合多档变速箱，能够提高工程车辆在高负载的传动性能。因此在相同的牵引力和相同阻力的运行情况下，采取多档变速箱能够提高车辆工程的运作速度。但是在采取这样的设计措施时，需要配合自动换档措施，这样才能减少因档位增多而增加的换档操作，以此保证改革措施的实效性，总而言之，通过增加档位并结合三元件变矩器，能够有效解决传统传动系统的动力性问题。

参考文献：

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作者信息：曾雅志（1995-），女，湖南邵阳人，本科。