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生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱總成全動(dòng)力換擋自動(dòng)變速器與一般的半動(dòng)力自動(dòng)換擋變速箱相比,給用戶帶來的主要好處與利益是:一是作業(yè)效率更高(發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同時(shí)),耗油率更低;二是在田間作業(yè)條件復(fù)雜時(shí),特別是低濕地作業(yè)時(shí)的通過性能更好;三是對于大中功率級別的拖拉機(jī),不需要手動(dòng)操縱機(jī)械式換擋,變速箱的整體可靠性更高。四是由于收獲機(jī)械變速箱總成廠家變速箱內(nèi)部動(dòng)力傳動(dòng)路線簡單,產(chǎn)生的內(nèi)耗以及熱量少,變速箱殼體可采用高強(qiáng)度鑄鋼材料而不是鋁質(zhì)材料,變速箱總體結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固耐用。為提高拖拉機(jī)在輕負(fù)荷作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性,大功率拖拉機(jī)大多在原有擋位的基礎(chǔ)上增加直接擋或超速擋用于提高行駛速度。
隨著動(dòng)力生產(chǎn)收獲機(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,對于CVT變速箱,相信國內(nèi)大部分的用戶和售后從業(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)生變速箱收獲機(jī)械變速箱總成廠家用高擋工作發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足,而降一個(gè)擋負(fù)荷又太輕。現(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)的沖擊感覺明顯, 因而無級變速傳動(dòng)就成為理想的傳動(dòng)選擇。
生產(chǎn)收獲機(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)力換擋收獲機(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。 對于此種換擋方式的核心,由于缺少了離合器的參與,所以對于各組離合器內(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)。
換擋規(guī)律通過研究拖拉機(jī)收獲機(jī)械變速箱總成廠家各擋位自動(dòng)換擋時(shí)刻與控制參數(shù)(如作業(yè)速度、負(fù)荷程度、滑轉(zhuǎn)率、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等)之問的關(guān)系,并經(jīng)過性能仿真優(yōu)化后,確定最佳換擋點(diǎn) ,避免換擋循環(huán)。 目前生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱總成拖拉機(jī)自動(dòng)變速器換擋規(guī)律是從汽車傳動(dòng)系所采用的以車速和油門開度為控制參數(shù)的“兩參數(shù)換擋規(guī)律”基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。但這些傳統(tǒng)的換擋規(guī)律是建立在被控對象精確數(shù)字模型基礎(chǔ)上,對于拖拉機(jī)和工程車輛,由于工況復(fù)雜,負(fù)荷變化劇烈,建立其精確模型比較困難,使基于數(shù)學(xué)模型的各類控制方法難以解決這一問題。因此近年來許多研究將智能控制理論應(yīng)用于換擋規(guī)律,如I.Sakai等提出了模糊換擋策略 J,K.Hayashi等提出了根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速和加速踏板位置變化量利用模糊邏輯判斷車輛負(fù)載和駕駛員意圖、根據(jù)車輛速度、負(fù)載、駕駛員意圖和加速踏板位置利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理決策換擋位置的智能控制策略 。Jonas Fredrikson采用自適應(yīng)反饋方法構(gòu)建控制器,并提出將發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)控制一部分的非線性換擋控制方法 。現(xiàn)代控制方法的引入,并增加能夠反映具體作業(yè)狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)的參數(shù),使得換擋時(shí)機(jī)和擋位分布更加合理,可以大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和作業(yè)效率。