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從20世紀90年代中期, Fendt 公司生產(chǎn)出第一臺裝用Vario型加工拖拉機變速箱無級變速傳動系的拖拉機產(chǎn)品以來, 無級變速拖拉機技術(shù)發(fā)展時間已 有20多年了。在此期間,這一技術(shù)在世界拖拉機領(lǐng)域內(nèi)就沒有停止過產(chǎn)品的研究和發(fā)展。為了進一步了解國外主要拖拉機公司的無級變速技術(shù)的發(fā)展,自Fendt公司以后生產(chǎn)出無級變速拖拉機的另一家公司是 Valtra公司, 該公司在進入 AGCO集團公司后,又將這一無級變速傳動系技術(shù)采用于AGCO公司的大功率拖拉機上,在數(shù)年后,MF公司拖拉機上也開始裝用這種無級變速傳動機構(gòu),但其技術(shù)結(jié)構(gòu)均為從其Fendt公司的Vario型無級變速拖拉機變速箱供應(yīng)商傳動系結(jié)構(gòu)派生出來。同 樣,采用Fendt公司的Vario型無級變速箱技術(shù)的公司還有英國的JCB公司的Fastrac型無級變速變速箱。
采用加工拖拉機變速箱電子控制液壓系統(tǒng)驅(qū)動換擋離合器切換擋位,如Case IH公司在其Steiger拖拉機上裝配電子脈沖寬度調(diào)節(jié)換擋電磁閥,由控制器控制自動換擋,使其在田間和公路上的換擋更加順暢,既減輕了駕駛員的疲勞程度,又延長了變速箱拖拉機變速箱供應(yīng)商的壽命。電子輔助功能,如(1)強制降擋功能,在高速擋運行過程中遇到大負載時或駕駛員快速踏下油門踏板時,系統(tǒng)將臨時降低至低擋位;(2)巡航功能,駕駛員無需踩油門踏板,旦設(shè)定工作速度,控制系統(tǒng)通過對油門開度、擋位變換,使拖拉機按最佳燃油經(jīng)濟性或最佳動力性要求保持設(shè)定的作業(yè)速度行駛,以減輕駕駛員勞動強度;(3)驅(qū)動防滑功能,拖拉機在附著系數(shù)低的作業(yè)路面起步或加速時,通過對換擋離合器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和擋位變化來控制輸出軸轉(zhuǎn)矩來控制牽引力,以達到防滑控制的目的,提高拖拉機的操縱性、穩(wěn)定性和安全性;(4)電子地頭轉(zhuǎn)向功能,在田間地頭轉(zhuǎn)向時,通過轉(zhuǎn)向開關(guān)實現(xiàn)自動換擋,懸掛農(nóng)具升降,液壓輸出與油門控制,簡化地頭轉(zhuǎn)彎操作。
在我國,加工拖拉機變速箱動力換擋變速器最早是在工程機械上得到應(yīng)用,如1966年柳工Z435裝載機上使用的定軸式變速器,隨后在1970年開始在ZL50裝載機上使用行星式變速器。此后在80年代又先后引入了日本TCM叉車的變速器和德國ZF公司電液控制定軸式變速器拖拉機變速箱供應(yīng)商等先進技術(shù),使我國這一行業(yè)水平有了較大的提高 。目前動力換擋變速器主要在裝載機、推土機、叉車、平地機和壓路機上得到廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)以吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟大學(xué)為主的各科研院所機構(gòu)均對液力自動變速控制技術(shù)進行了研究,并取得了一些科研成果。但這些研究主要集中在汽車和工程機械上,而在農(nóng)業(yè)拖拉機上的應(yīng)用研究較少。此后直到2010年,中國一拖集團公司與國外合作,逐步研發(fā)了東方紅IJz、LA、LF等系列重型動力換擋拖拉機,才實現(xiàn)我國大功率拖拉機在該項目上零的突破。
加工拖拉機變速箱變速箱組裝時,可以先將各軸按要求進行分裝,然后再按Ⅳ軸、Ⅲ軸、Ⅱ軸、Ⅰ軸的順序組裝。注意裝Ⅴ軸前一定先把差速器總成放到變速箱拖拉機變速箱供應(yīng)商里。組裝順序也拆卸相反。組裝進需注意以下幾點:一是裝Ⅰ、Ⅱ軸進注意不要忘記齒輪左邊的擋圈。二是切勿忘記裝撥叉軸右蓋里2個撥叉軸之間的互鎖銷。三是Ⅰ軸左邊箱體外的油封要面向外,口朝里,切勿裝錯,并注意拉緊彈簧不要掉落。四是變速箱體組裝好后,其各軸的軸向竄動量不要大于0.2~0.4 mm,各相互咬合齒輪的咬合寬度不能太大,滑動齒輪小于0.5 mm,固定咬合齒輪小于1 mm,倒檔齒輪除外。如果達不到要求或撥叉在空檔位置時齒輪仍然不脫離咬合,可用鐵錘或大的螺絲刀校正撥叉,以保證其齒輪正確咬合。五是裝配變速箱各蓋時,都要加密封膠,防止漏油。
對于機械部分的制造環(huán)節(jié)相信在國內(nèi)應(yīng)該可以滿足制造的需求,但是難就難在加工拖拉機變速箱變速箱的控制策略,由于之前國內(nèi)一直沒有開發(fā)過動力換擋變速箱的經(jīng)驗,加之外資對這種技術(shù)的嚴密封鎖,所以動力換擋變速箱在國內(nèi)趨于空白。而國內(nèi)如果是從頭開始開發(fā)拖拉機的動力換擋技術(shù),研發(fā)投入至少在百億級的投入,國內(nèi)的拖拉機主機拖拉機變速箱供應(yīng)商廠極少能投入這么大量的資金進行研發(fā),很多主機廠都認為以其投入大量資金進行前途未卜的研發(fā),還不如購買外資成品的變速箱產(chǎn)品,這一可以規(guī)避研發(fā)風險,同時也可以快速的推出自己的拖拉機產(chǎn)品;而國內(nèi)專業(yè)變速箱生產(chǎn)廠家由于拖拉機動力換擋變速箱市場太小,也不原因投入巨資研發(fā)一個市場容量很小的產(chǎn)品;這兩方面是國內(nèi)拖拉機動力換擋變速箱研發(fā)目前空白的主要原因。當然任何事情都是有利有弊的,核心的技術(shù)是無法通過購買得到的,這個是國人多少年得出的真理;沒有核心技術(shù)就沒有市場的話語權(quán),還是國內(nèi)的主機廠能重視研發(fā),避免前不久“中興事件”在農(nóng)機市場上的重演。
加工拖拉機變速箱變速器與拖拉機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系列拖拉機將傳動系控制系統(tǒng)與動力換擋變速器控制器通過CAN總線集成,使整個傳動系可模塊化定制,方便系統(tǒng)連接。此外通過拖拉機拖拉機變速箱供應(yīng)商各設(shè)備之間的信息交換,可實現(xiàn)對發(fā)動機、傳動系和農(nóng)具作業(yè)狀態(tài)參數(shù)一體化監(jiān)測與控制,以及遠程故障診斷處理等,大大提高了拖拉機使用維護的方便性和可靠性??傊?,采用電液控制具有下列優(yōu)點:(1)可解決換擋平順性問題,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)可與其它機載設(shè)備進行聯(lián)合作業(yè),實現(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。