静液压传动轮式装载机发展概况

率突破 100 kW 的容积式静液压传动轮式装载机 。当时 , 始输出特性 (能容) , 在一定程度上适应装载机的不同工
曾引起全世界工程机械制造者的特别关注 。后来 ,该公司 况 , 协调工作装置与行走机构的匹配关系 。显然 , 这是在
又冲出学术界划定的禁区 , 将功率提高到 169 kW , 形成 十分有限条件下实施的一种有级调控 。
工作装置 采用国际上使用最广的 Z 形反转连杆机 构 , 地面状态有最大掘起力 , 铲斗可自动放平 , 密封式铰 销 ,有较长的润滑周期 。
变速箱 通过离合器控制 ,压力可调 ,变速扭矩小 ,牵 引力可根据负载变化自动控制 , 自动变速 , 每挡速度可预 选 ,反向换接与踏板成比例 ,加速特性好 。
发展的趋势正在改变中型轮式装载机市场中液力机械传 体 , 所以能充分实施机电液一体化 , 还能应用柴油机恒功
动一统天下的格局 。美国卡特彼勒公司也于 90 年代初开 率变量系统 、液压系统恒压力控制等高新技术 。
发生产了新一代静液压传动装载机 。
静液压传动的优越性可归纳为以下几点 :
轮式装载机的作业过程可用“土壤 (物料 ) - 机械 -
上述两个子系统 , 在装载机上分别通过铲斗 、工作机 时 , 静液压传动装载机的牵引力比液力机械式装载机高
构 、行走机构和车轮来实现 ,它们都由同一动力源驱动 ,体 30 % 。
10
1998/ 第 12 期
专题综述
41 静液压传动可在最大程度上实现装载机总体参数 优化 ,使装载机能提供最大生产率和最高经济效益 。
11 静液压传动效率高 ,工况高效区范围宽广 ,可节约
土壤 (路面) ”这一力学模型表征或“土壤 (物料) - 机械”、 能源 ,减少了散热 、降温等辅助设施 。
“机械 - 土壤 (路面) ”两个子系统描述 。前者属土壤切削
21 静液压传动中 , P - V 自动无级调节 , 柴油机功率
的研究范畴 ,主要目的是探索机械以最小输出参量使土壤 保持恒定 ,功率利用率最高 ,整机运转经济性好 。
1997 年 5 月 20～22 日 ,在奥地利维也纳 ,就利勃海尔 公司的 L 564 装载机与美国卡特彼勒公司的 966F Ⅱ型 、 瑞 典 沃 尔 沃 公 司 的 L 150C 以 及 日 本 小 松 公 司 的 WA42023等机型作了一次对比试验 。分三种工况 , 都作业 30 min 。工况 Ⅰ:料堆根部装载 ,直接装车 ;工况 Ⅱ:装料运 距 150 m ,卸入卡车 ,有长 60 m 、12 %的坡度 ;工况 Ⅲ:铲装 松散砾石 ,卸入卡车 ,运距尽可能短 。试验结果列于附表 。
利勃海尔全液压轮式装载机特点 及几家公司的产品对比
利勃海尔 L 500 全液压轮式装载机系列产品已有 7 种规格 ,额定载质量 113～613 t ,功率 38～169 kW 。其中 , L 531 、L 541 和 L 551 为批量最大的中型系列 (相当于我国 的 ZL 30～ZL 60 等级) 。最近 ,该公司又用 3 年的时间 ,开 发出了 4 个新规格的产品 :L 544 、L 554 、L 564 和 L 574 。
装料效率 t/ h 673 870 643 770 742
工况 Ⅰ
燃耗 单位燃耗装 装料效率
L/ h
料量t / L
t/ h
39. 4
17. 1
231
44. 6
19. 5
281Baidu Nhomakorabea
41. 4
15. 5
309
26. 3
29. 3
-
30. 6
24. 2
322
工况 Ⅱ
燃耗 单位燃耗装
L/ h
料量t / L
38. 2
驱动桥 由传统的差速器主传动和轮边行星终传动 系统组成 。差速器配有湿式多片极限扭矩闭锁器 , 噪声 低 ,可根据路面条件变化自动控制 ,以改善牵引特性 ,减小 轮胎磨损 。
制动系统 行走制动为双管路液压式制动系统 ,用齿 轮泵驱动 。制动器为湿式多片式结构 , 置于驱动桥轮毂 内 。可防止外界温度 、尘土 、泥泞等不利因素的影响 ,制动 片的磨损甚微 ,几乎不用日常保养 。
损失 ;系统不易发热 ;可实现恒扭矩或恒功率调速 ;传动效 性 。
率可达 80 %以上 ; 而且结构简单 , 省去了液力机械传动所
传统的液力机械式装载机为解决上述优化问题 ,主要
需的变矩器和变速箱等一套传动装置 。
是在液力变矩器上做文章 ,开发生产了各类多相液力变矩
本世纪 80 年代末 , 德国利勃海尔公司首创推出了功 器 (双涡轮 、双导轮和双泵轮等) 。通过改变液力变矩器原
静液压装载机技术先进 , 性能优越 , 确是未来发展的 方向 ,但目前在国际中型装载机市场所占份额远不如液力 机械式 。造成这种格局的主要原因是市场不能提供“价廉 物美”的配套液压件 。
今后 ,静液压传动装载机的应用前景取决于关键液压 件的制造质量 、性能价格比 、售后服务 (包括用户使用过程 中的可靠性管理) 和人员培训等 。只要这些问题能妥善解 决 , 静液压传动装载机作为一种高新技术工程机械 , 定会 获得广泛的应用 。
变泵或马达的排量来调节马达的转速或扭矩 。这种系统 最佳组合 , 决定了装载机的使用性能 , 从而成为装载机设
又称静液压传动系统 。轮式装载机采用这种传动系统后 , 计的总体优化目标 。正是在实现这一优化目标方面 ,静液
可以无级调速 , 而且调速范围宽 ; 没有溢流和节流的能量 压装载机较液力机械传动装载机有着无可比拟的优越
驾驶室 按人机工程学设计 , 装在后桥上 , 多功能操 纵杆与小型装载机 、挖掘机一致 ,仪表盘防水防尘 ,可数字 显示 ,带空调 ,噪声低 (室内 74 dB) 。
冷却系统 风扇转速可达 1 400 r / min , 可自由选择 转速 , 噪声低 , 负载小 , 低温时可减少功率吸收 , 风机间隙 小 , 效率高 。L 551 和 L 564 两种装载机的风扇功率 : 环境 温度 45 ℃时分别为 1012 kW 和 718 kW ; 环境温度 25 ℃ 时分别为 814 kW 和 515 kW 。
产品型号
WA420 - 3 966F Ⅱ L 150C L 564 - 2 L 564 - 1
斗容量 m3
3. 2 4. 5 3. 8 4. 0 4. 0
质量 t
20. 10 22. 95 22. 40 22. 60 22. 60
表 五种装载机对比试验结果
功率 kW
168 164 180 183 183
(作者地址 :福建省龙岩市红岭路 11 号 龙岩工程机械厂 360040)
1998/ 第 12 期
11
静液压传动轮式装载机发展概况
■ 杨一岳 金 山
静液压传动轮式装载机的 技术发展及优越性
现为掘起力和牵引力 ———速度特性 。牵引力不仅是装载机 的行驶驱动力 , 同时也是铲斗插入土壤的切入力 (法向 力) 。因而 ,这两个子系统间的功率流向控制 、速度间的优
由液压泵和液压马达组成的容积调速系统 ,可通过改 化匹配以及掘起力 (切向力) 与插入力 (由牵引力体现) 的
液压系统 由变量斜盘泵通过自动控制的三挡变速 器 、高压变量液压马达组成闭式液压回路 , 驱动前后桥行 走机构 。工作装置液压系统采用带功率调控和压力补偿 的轴向柱塞泵及多工位单杆操纵先导控制阀 。转向液压 系统除先导主控油路外 , 还并联一个紧急 (备用) 回路 , 由
CM & M
应急泵 、控制阀等组成 。当主转向系统失效时 , 应急系统 可自动与主回路接合 , 并向驾驶员示警 , 用以确保行驶转 向安全 。
6. 05
39. 7
7. 08
42. 1
7. 33
-
-
32. 6
9. 87
装料效率 t/ h 1 000 1 231 1 415 1 169 1 072
工况 Ⅲ
燃耗 单位燃耗装
L/ h
料量t / L
36. 7
27. 25
41. 4
29. 70
42. 5
33. 30
27. 8
42. 04
30. 9
34. 69
受到最大破坏 (失稳) 的因素 ;后者则属现代地面力学的研
31 利用恒压控制变量系统 , 即便在复合作业工况
究课题 , 在保持土壤 (地面) 支承因素不遭破坏的前提下 , 下 , 柴油机转速降低 , 但液压系统压力始终保持不变 , 从
谋求机械输出最大参量的可能性 。
而使牵引力不下降 。国外资料证明 , 行驶速度 10 km/ h
总体结构 除液压传动这一特点外 ,其他均与现有装 载机模式无多大差异 。都有前后偏转铰接式机架 、Z 形反 转连杆 、高支挂动臂缸提升机构 、带自动闭锁差速器的前 驱动桥以及符合人机工程学和带有落物保护结构 、倾翻保 护结构的现代驾驶室等 。
动力装置 都采用利勃海尔 D906 型中冷 、涡轮增压 柴油机 , 低转速 、大扭矩 , 具有良好的节能 、低噪声等优 点。
113～613 t 共 7 种规格的全液压轮式装载机系列 。同时 ,
静液压传动采用变量泵和变量马达传动 ,两个子系统
该公司 260 kW 的大型全液压装载机样品也在数年前的 间完全可以实现无级调控 ,能满足任何作业工况要求 。同
国际博览会上展出 。铰接式全液压装载机向大型化方向 时 ,由于两个子系统都采用相同介质 (液压油) 作为驱动媒