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生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成動(dòng)力換擋變速箱主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 、液壓控制 系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng) ( TCU) 3 部分組成 。與傳統(tǒng)手動(dòng) 換擋變速箱不同 ,動(dòng)力換擋農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家變速箱的換擋操作通過換擋離合器實(shí)現(xiàn) ,換擋離合器的結(jié)合與分離由液壓系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng) ,而液壓系統(tǒng)受變速箱控制單元 ( TCU) 控制 。根 據(jù)換擋過程是部分還是全部由換擋離合器控制 ,動(dòng)力換擋變速箱又分為半動(dòng)力換擋變速箱和全動(dòng)力換擋變速箱。在正常的工作過程中,動(dòng)力換擋一般由兩組摩擦片來實(shí)現(xiàn)一個(gè)檔位,同時(shí)由于是通過控制壓力油的通斷來實(shí)現(xiàn)濕式多片離合器片的分離以結(jié)合,所以檔位的選擇式通過控制相應(yīng)電磁閥來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋部分的檔位切換。由于式通過電控液來實(shí)現(xiàn)的換擋,所以在換擋的瞬間,動(dòng)力式不需要切斷的,只要電控液部分的控制做到準(zhǔn)確無誤,可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無中斷的換擋。 對(duì)于此種換擋方式的核心,由于缺少了離合器的參與,所以對(duì)于各組離合器內(nèi)部活塞的壓力建立的開始點(diǎn)、和壓力建立的時(shí)間控制需要非常精準(zhǔn)。
動(dòng)力換擋變速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉機(jī)上應(yīng)用,由于具有換擋過程容易,保證動(dòng)力連續(xù)不斷,優(yōu)化了操作性能,提高拖拉機(jī)工作效率的特點(diǎn),得到了很多廠家的認(rèn)可。動(dòng)力換擋變速箱可分部分動(dòng)力換擋變速箱和全動(dòng)力換擋變速箱兩種。部分動(dòng)力換擋的應(yīng)用領(lǐng)域主要在定軸輪系變速箱上。而經(jīng)過多年的發(fā)展,全動(dòng)力換擋變速箱如今已達(dá)到具有12個(gè)前進(jìn)擋位的多排擋全負(fù)載換擋,這種換擋方式多用于具有摩擦元件布置的周轉(zhuǎn)輪系變速箱結(jié)構(gòu)上,通過先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)完成特定的執(zhí)行元件接合與分離,從而實(shí)現(xiàn)全動(dòng)力換擋的要求。這種變速箱廣泛的應(yīng)用于各大廠家的拖拉機(jī)上,其中包括了美國(guó)凱斯公司生產(chǎn)的CX系列、法國(guó)雷諾公司生產(chǎn)的175-74T2系列。
動(dòng)力換擋部分是由三根軸和六組濕式摩擦片以及三個(gè)離合器轂組成,變速箱內(nèi)部的油品除了滿足齒輪傳動(dòng)的要求之外,還需要滿足濕式離合器片的潤(rùn)滑和冷卻等的要求,最關(guān)鍵的是需要滿足活塞上的O型密封圈和活塞鋼環(huán)的密封要求,這種活塞環(huán)在變速箱內(nèi)部其實(shí)是鑲嵌在變速箱箱體農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家的加工孔中,通過光滑的加工孔壁形成密封面,一旦側(cè)面的油膜失效,就會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)和軸之間存在磨損,進(jìn)一步導(dǎo)致兩個(gè)密封腔之間存在泄露,從而導(dǎo)致進(jìn)入活塞腔內(nèi)部的油壓不足,導(dǎo)致在生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成變速箱運(yùn)行過程中,摩擦片存在滑磨,導(dǎo)致離合器高溫,摩擦片變速箱,離合器轂高溫?fù)p壞,同時(shí)由于高溫進(jìn)一步導(dǎo)致活塞O型密封圈失效。
該公司在開發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成無級(jí)變速傳動(dòng)系拖拉機(jī)的時(shí)候,采用了ZF公司的無級(jí)變速箱,但是,在早期只是將其裝配于在德國(guó)曼海姆(Mannheim)拖拉機(jī)生產(chǎn)的部分拖拉機(jī)上。這就是說只將其無級(jí)變速傳動(dòng)系裝用于從6130型(66 kW/90 hp)拖拉機(jī)到7530型拖 拉機(jī)上,另外,后來還在7930型 和8030系列拖拉機(jī),均裝用了這 種無級(jí)變速傳動(dòng)系。與此不同的 是,JohnDeere公司的7930型和 8030系列拖拉機(jī)裝用的這種無級(jí)變速箱農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)。盡管這兩種無級(jí)變速箱的結(jié)構(gòu)不同,但是其使用功能和駕駛操縱方法均是一樣的。其結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)是其部件結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單化。 例如,John Deere公司的拖拉機(jī)裝用的無級(jí)變速箱,其駕駛操縱只用一個(gè)手柄,一個(gè)旋鈕和一個(gè)裝置于機(jī)載計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)操縱按鍵完成。駕 駛?cè)藛T可以推動(dòng)換擋手柄,以調(diào)節(jié)其拖拉機(jī)漸進(jìn)式前進(jìn)速度,但是,也可以操縱第一個(gè)速度區(qū)段 (速度在20 km/h以下)或第二個(gè)速度區(qū)段(行駛速度范圍在0~40 km/h),然后,采用裝在同一個(gè) 操縱手柄頭上的旋鈕開關(guān),對(duì)其行駛速度進(jìn)行精確調(diào)整和控制。 這個(gè)傳動(dòng)變速箱有4個(gè)速度區(qū) 段,為機(jī)械傳動(dòng)部份,而其各區(qū) 段之間的換檔則采用液壓操縱。 所裝用的4個(gè)機(jī)械速度區(qū)段的各區(qū) 段的速度范圍為0~3 km/h、0~9 km/h、0~15 km/h和0~25 km/ h。當(dāng)其液壓油泵液壓油流量達(dá)到 最大時(shí),其機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為液壓 功率,這個(gè)變速箱的液壓功率傳 動(dòng)比例最大為30%。與此相反, JohnDeere公司在美國(guó)工廠制造 的這種變速箱的液壓功率所占的 傳動(dòng)功率的比例較大,其全部機(jī)械功率僅能達(dá)到8 km/h,這類變速箱的最高行駛速度為40 km/h。