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生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成動(dòng)力換擋變速器由于換擋操作簡(jiǎn)單且動(dòng)力不中斷,改善了拖拉機(jī)的操縱性能,提高了工作效率。自1959年美國(guó)卡特彼勒公司在D9D拖拉機(jī)上首次成功地應(yīng)用動(dòng)力換擋以來(lái),由于其在換擋時(shí)所表現(xiàn)出的明顯優(yōu)點(diǎn),吸引了許多廠家紛紛效仿 。如同時(shí)期的Ford公司在其671/771/871/971拖拉機(jī)上引入一0一Speed 10+2動(dòng)力換擋變速箱,該變速器農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成供應(yīng)商作業(yè)速度范圍0.9~30 km/h,可在作業(yè)阻力大的區(qū)域快速降擋以提升牽引力,通過(guò)后及時(shí)升擋以保證作業(yè)速度和燃油經(jīng)濟(jì)性,在此過(guò)程中不需要停車(chē)和操縱離合器,而且可保持動(dòng)力輸出軸速度不變,從而顯著提升拖拉機(jī)動(dòng)力輸出。
生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成變速器與拖拉機(jī)上其它控制器之間的數(shù)據(jù)共享通信技術(shù)。如ZF公司T7000系列拖拉機(jī)將傳動(dòng)系控制系統(tǒng)與動(dòng)力換擋變速器控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)集成,使整個(gè)傳動(dòng)系可模塊化定制,方便系統(tǒng)連接。此外通過(guò)拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成供應(yīng)商各設(shè)備之間的信息交換,可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系和農(nóng)具作業(yè)狀態(tài)參數(shù)一體化監(jiān)測(cè)與控制,以及遠(yuǎn)程故障診斷處理等,大大提高了拖拉機(jī)使用維護(hù)的方便性和可靠性??傊捎秒娨嚎刂凭哂邢铝袃?yōu)點(diǎn):(1)可解決換擋平順性問(wèn)題,避免換擋沖擊,提高換擋品質(zhì);(2)可根據(jù)作業(yè)工況靈活制定換擋策略,以實(shí)現(xiàn)不同作業(yè)需求,比如順序換擋,插花換擋,穿梭換擋和可編程換擋等換擋邏輯 ;(3)可與其它機(jī)載設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),實(shí)現(xiàn)諸如田間巡航、電子地頭轉(zhuǎn)向、GPS導(dǎo)航等智能化作業(yè)需求,方便駕駛員的操作。
動(dòng)力換擋變速器農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成供應(yīng)商是通過(guò)液壓操縱離合器的接合和分離來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋的,但由于液體的不可壓縮性,換擋操縱液壓系統(tǒng)剛度較大,如果換擋元件接合過(guò)猛,會(huì)產(chǎn)生換擋沖擊,使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷,加劇零部件的磨損,降低使用壽命,而且易使駕駛員疲勞。良好的換擋品質(zhì)要求換擋迅速、平穩(wěn)、無(wú)沖擊,且對(duì)動(dòng)力傳遞影響小,盡量使動(dòng)力不中斷。在實(shí)際換擋過(guò)程中,各擋位離合器大多是由單向開(kāi)關(guān)閥控制,當(dāng)開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)時(shí),離合器內(nèi)壓力只能增加,而當(dāng)開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉位置,離合器內(nèi)液體壓力為零,因此原離合器分離的準(zhǔn)確時(shí)間無(wú)法確定,另外離合器液壓還受溫度、離合器盤(pán)磨損以及轉(zhuǎn)速影響,不能有效測(cè)定實(shí)際的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這些都對(duì)閉環(huán)控制形成障礙,使換擋過(guò)程受溫度與負(fù)荷影響顯著減小。國(guó)內(nèi)用試驗(yàn)的方法研究了生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成動(dòng)力換擋變速箱換擋過(guò)程中,換擋離合器壓力變化過(guò)程對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的影響,發(fā)現(xiàn)在理想換擋點(diǎn)變速箱換擋最平穩(wěn) 。
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)械變速箱總成供應(yīng)商變速箱的換擋操作通過(guò)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(guò)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(guò)程中,動(dòng)力換擋一般由兩組摩擦片來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)檔位,同時(shí)由于是通過(guò)控制壓力油的通斷來(lái)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(guò)控制相應(yīng)電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋部分的檔位切換。由于式通過(guò)電控液來(lái)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(wú)誤,可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無(wú)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(kāi)始點(diǎn)、和壓力建立的時(shí)間控制需要非常精準(zhǔn)。
隨著動(dòng)力生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成換擋變速箱在大馬力拖拉機(jī)上的普及,下一代的CVT變速箱技術(shù)也在高端重型大馬力拖拉機(jī)上有搭載,對(duì)于CVT變速箱,相信國(guó)內(nèi)大部分的用戶(hù)和售后從業(yè)人員都不是很了解,大馬力拖拉機(jī)在田間工作時(shí)(如犁地或深松),經(jīng)常會(huì)發(fā)生變速箱農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成供應(yīng)商用高擋工作發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足,而降一個(gè)擋負(fù)荷又太輕?,F(xiàn)代拖拉機(jī)為了充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率,將田間工作的變速箱擋位數(shù)增加很多,擋位之間的傳動(dòng)比也比較接近,但相鄰擋位的速度差仍在1 km/h 左右,動(dòng)力換擋時(shí)的沖擊感覺(jué)明顯, 因而無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)就成為理想的傳動(dòng)選擇。
生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成拖拉機(jī)無(wú)級(jí)變速可直接采用液壓泵和液壓馬達(dá)的形式,但靜液壓傳動(dòng)效率低和噪聲大;機(jī)械的無(wú)級(jí)變速大多采用V 帶和膠帶輪直徑變化的傳動(dòng)形式。膠帶用橡膠或金屬制造,但傳動(dòng)比變化范圍小。試驗(yàn)時(shí)牽引Case 公司530B 型聯(lián)合整地機(jī),深松30 cm,牽引阻力約49 kN 左右。當(dāng)拖拉機(jī)通過(guò)試驗(yàn)地的一小段坡地時(shí),阻力增大很多,拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成供應(yīng)商平穩(wěn)自動(dòng)降速很快通過(guò);而同樣功率的有自動(dòng)動(dòng)力換擋的拖拉機(jī)需要頻繁換擋,速度變化大,生產(chǎn)率降低;這時(shí)無(wú)級(jí)變速的優(yōu)越性非常突出。這臺(tái)拖拉機(jī)現(xiàn)已使用4年,基本無(wú)故障,工作可靠。