机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 1782|回复: 2

瞬间推力达50吨的装载机,除强大的发动机外,还有个关键部件是它

[复制链接]
发表于 2022-6-18 13:37:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
在山体隧道的开挖过程中,大吨位装载机是必不可少的一类工程机械。打通隧道时,每前进1米,就会有几十方的碎石产生,而装载机便承担着清理碎石的任务。柳工曾生产5吨高原装载机,每小时可产装350立方渣料,作业时瞬间推力可达50吨。而如此大的威力,少不了一个关键的部件—液力变矩器,它是装载机的四大件之一。
  \' N  K) u% A1 }0 y5 |3 T

( \, Y& v& {+ i' f1 [% j

装载机

' v9 \/ t; G+ b" V& a
什么是液力变矩器

) a, H0 X0 d6 d1 }' O" U3 ^  N
液力变矩器位于发动机和变速箱之间,类似于手动变速箱中的离合器,但液力变矩器同时具有增大力矩的作用。在重载工程机械中,如果使用普通离合器,离合器片会很快磨损,甚至损坏,而使用液力变矩器后可以缓冲巨大的动力冲击,实现软连接,并增大输出力矩。
9 g( O+ N2 y7 s
3 @$ w5 g( |6 g5 O; V% S; \6 @# e! Q

液力变矩器位置


7 G4 }. E; ~7 T6 G
很多人会将液力变矩器与液力耦合器混淆,因此有必要讲一下液力耦合器和液力变矩器的区别。液力变矩器与液力耦合器主要由以下几方面的不同:

5 ~2 v4 ]5 K$ C* T# Z0 n
从结构上讲:液力耦合器只有泵轮和涡轮,没有导轮。而液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成。

% @: L8 i. }5 p; I7 J! v
从力矩转变上讲:液力耦合器的涡轮转矩和泵轮转矩是相同的,即液力耦合器只起到了一个离合器的作用。而液力变矩器,顾名思义,是可以改变力矩的。在导轮的作用下,液力变矩器泵轮的转矩和涡轮的转矩是不同的,在泵轮转矩不变的情况下,随着涡轮的转速变化(工作时机械运行的阻力),涡轮的转矩也会发生变化。

& g$ u9 ^; S3 B$ n5 z4 b$ i1 {9 ]
从内部液体工作状态上讲:液力耦合器的内部液体不能充满腔体,液体的流动属于无压流动。而液力变矩器泵轮、涡轮、导轮形成了一个封闭通道,液体的流动属于有压流动(又叫管流,是在无自由表面的固体边界内流动的水流)。

9 i% q; B# }1 I( r- T: c8 R; M# j
从以上几个方面,我们可以对液力变矩器和耦合器有了一个大概的认识。

/ L7 {+ z# W2 `; ?5 N
3 N, A9 ?0 v8 I+ E+ q2 X

液力变矩器

4 K8 R5 D* E* c# d" ^

9 X* ~' O" S* V2 R

液力耦合器

2 \# D4 w4 p: O
液力变矩器构造及工作原理

4 k3 _# l) k+ f8 @
液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮及其他零件组成。泵轮是主动轮,与发动机曲轴连接。涡轮是从动轮,与变速箱相连。泵轮和涡轮通过轴承安装在壳体上,而导轮在泵轮和涡轮之通过
* L: H3 {. M- u* O6 U
单向离合器与箱体固定。三个轮的叶片都弯曲成一定的弧度并径向倾斜排列。很多人会用两个对向的电风扇形象的说明液力变矩器的原理,但是两个对向的风扇充其量相当于液力耦合器,并没有导轮的存在,不能够改变力矩。

$ }5 u) t1 O/ l" {8 _8 N% D4 x

* X5 a# N/ r9 Y
, Y2 ?, H. A: U" s3 b8 d9 Z; d# R3 w
而液力变矩器变矩的关键就在于导轮。三个工作轮被密装于变矩器壳体中,壳体中充满了油液。当动力从发动机输出后,带动与之相连的泵轮一同转动,泵轮叶片带动油液旋转,在离心力的作用下,油液被甩到泵轮叶片外边缘处。在外边缘处油液冲向涡轮叶片,对涡轮产生一个作用力矩,涡轮在油液的冲击下旋转。涡轮叶片的油液沿着涡轮叶片流向内缘并冲向导轮,该液流对导轮产生一个作用力矩,但是因导轮固定不转的,根据作用力与反作用力原理,导轮通过液流会反作用给涡轮一个力矩,这样涡轮的转矩就等于泵轮转矩和导轮转矩之和了,从而使得输出转矩变大。这也是使得装载机在作业瞬间推力增大的原因。
2 ?5 y) q# `" e4 F. W
  ~% E8 N' |! O& T9 s) `2 h
+ {8 n6 f* _2 n4 l  i+ l) y
题外讲一讲大吨位液力变矩器涡轮的制造

: |7 K, N4 ?1 n* D
* D/ {+ a, l4 l
在大型工程机械中,叶轮大都是通过铸造而成的。在《大国重器》之《通达天下》这期节目中,曾讲到了柳工工程师们挑战12吨位液力变矩器的砂芯制造过程。因为该砂芯太大,在制造时柳工工程师们采用了分瓣制作然后组装的方法,不得不说这是有一个很有想法的方法。工程师们将添加粘合剂的砂子倒入射芯机,先压出小块的砂芯,然后在将小块的砂芯一瓣瓣的拼接起来,最后组成了涡轮砂芯,并且他们做到了零误差,在此小编不得不竖起大拇指。而后工程师们需要在砂芯表面涂一层涂料,要求厚度控制在0.2mm以内,因此对涂料配方要求很高,在这之前,该技术一直被国外掌握,而如今,中国人也做到了。
回复

使用道具 举报

发表于 2022-6-18 13:46:05 | 显示全部楼层
在《大国重器》之《通达天下》这期节目中,曾讲到了柳工工程师们挑战12吨位液力变矩器的砂芯制造过程。因为该砂芯太大,在制造时柳工工程师们采用了分瓣制作然后组装的方法,不得不说这是有一个很有想法的方法。
8 ~' z3 t2 F% N; C7 P) }2 ~3 F( r' y" V" C
三十年多前水轮机叶就是这样铸出来的。然后卡车的液变用的是艾里逊的多吧。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-4-9 21:38:21 | 显示全部楼层
液力变矩器变矩的关键就在于导轮。三个工作轮被密装于变矩器壳体中,壳体中充满了油液。当动力从发动机输出后,带动与之相连的泵轮一同转动,泵轮叶片带动油液旋转,在离心力的作用下,油液被甩到泵轮叶片外边缘处。在外边缘处油液冲向涡轮叶片,对涡轮产生一个作用力矩,涡轮在油液的冲击下旋转。涡轮叶片的油液沿着涡轮叶片流向内缘并冲向导轮,该液流对导轮产生一个作用力矩,但是因导轮固定不转的,根据作用力与反作用力原理,导轮通过液流会反作用给涡轮一个力矩,这样涡轮的转矩就等于泵轮转矩和导轮转矩之和了,从而使得输出转矩变大。这也是使得装载机在作业瞬间推力增大的原因。
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-12-23 16:02 , Processed in 0.053416 second(s), 15 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表