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国外专用型拖拉机技术简介3
时间:2009-11-18 15:09:47来源:作者:
2.传动机构

  当前, 国外大部分专用型拖拉机均采用机械式传动系,这种传动系的变速箱均具有逆向行驶机构,其变速箱前、后档次的传动比一样(逆向行驶机构可根据用户要求装用),这种结构有时也可以用作拖拉机的逆向驾驶操作。在芬特公司280P型拖拉机上装用一种超速传动机构的变速箱,同步器换档,有21个前进档21个倒档;在哥尔多尼公司的Quasar70型拖拉机上的变速箱,基本档次为20个前档20个倒档,如果装用一个“Dual Power”机构,则所有档次均可减速20%。

  这种变速箱很重要的一点是田间作业速度的档次覆盖尽可能均衡,避免过量重合和引起不必要的扩大传动系传动比范围。事实上,拖拉机尤其是在专用型拖拉机上经常采用具有爬行档的超减速器或微型减速器的主变速箱。因此,主变速箱增加了2个或4个传动比率,但实际使用中传动比率利用效率都较低。从逻辑上讲,通常装用这种爬行档的超减速器是为了获得超低速的前进行驶速度,一般均在1 kmh以下,以适应某些典型的农机具的牵引作业,例如牵引水果收获车、移植机、挖沟器、除雾器等。因而,装用超减速器的目的主要是某些作业速度的需要。例如,哥尔多尼公司的3070Star3060Star V型拖拉机就在其变速箱上采用了一个叫做“Super creeper”超减速器,获得5个行驶速度低于1 kmh的档次。在兰地尼公司和福格森公司的专用型拖拉机的基本变速箱上采用逆向机构后,传动系就直接派生出3种不同形式,即:装一个增扭器,变速箱的速比增加29%;装一个微型减速器,速度减少2 2%;装一个超减速器,速度可以减速80%,即最低行驶速度可达300 mh

  以上涉及的主要是根据作业要求选择一个前进行驶速度,但还有一个较为重要的问题,即在这种工况下,与之相符的驱动转矩的精确度,特别是装用于“PowerShift”动力换档传动系的专用型拖拉机,可在负载行驶工况下换档,而无须分离离合器。目前,由于其具有使用上的安全性,在一些功率较低的拖拉机上也开始普遍使用,但采用这种传动系也使拖拉机的产品成本有所增加。尽管如此,不少拖拉机公司仍先后开始装用这种传动系,如沙姆道依兹公司已在其2001年推出的果园型拖拉机上,采用负载动力换档传动机构。这种传动机构主要是通过2组齿轮组与2个多片液压离合器连接,用电子液压操作,这样可以减速20%,以使驱动转矩获得相应增加,其转矩大大高于实际使用转矩,以适应各类作业条件下档次选择的需要。拖拉机装用的这种变速箱一般有3个速度区段(高、中、低),每个区段有4个档次,采用逆向行驶机构,并装用“Power Shift”负载换档机构,这样,该变速箱就获得24个前进档和24个倒档。

  装用这种机械式传动系的专用型拖拉机能适应多种作业要求。另外,这种专用型拖拉机的动力输出轴大多数的转速均为540rmin1 000rmin,有的机型的动力输出轴还增加一个750 rmin的经济型转速;有的还具有与拖拉机前进行驶速度同步的动力输出轴,以适应各类特殊作业需要。

  C1aas公司在2004年向市场推出Nectis系列葡萄园和果园型拖拉机,有3种变型6个功率等级共12种机型,即Nectis VE(葡萄园型)、Nectis VL(葡萄园宽轮距型)、Nectis F(果园型)。该系列拖拉机用传动系有3种结构:1212个档变速箱,两轮驱动和四轮驱动型的最高行驶速度均为30 kmh2424个档变速箱,两轮驱动型最高行驶速度为30kmh,四轮驱动型最高行驶速度为40 kmhRevershift+Twinshift2412档变速箱,两轮驱动型最高行驶速度为30kmh,四轮驱动型为40km小。

  John Deere公司2004年向市场推出5015F5015V型果园和葡萄园新系列拖拉机,这2个系列产品的特点是具有极大的舒适性和可操纵性,共有1 3种机型供用户选用,功率范围在4338—6691 kW59—91马力)之间,传动系有5种结构型式供用户选择。其中,2412档变速箱装有液压逆向器和电液操纵的Hi—Lo变速箱;2424个档变速箱除上述结构外,还装有爬行档机构,行驶速度最低可达05kmh,而其最高行驶速度为40 kmh

  MF公司在近2年来陆续向市场推出3400系列的果园型和葡萄园型拖拉机产品。该系列产品主要有4类:葡萄园(V)、专用型(S)、果园型(F)和低矮型(GE,包括GEV超低矮型变型)。这4类产品共有14种机型,宽度最小的仅为1 m。所有3 400系列各类产品的机型装用的传动系分别采用具有4个传动比或5个传动比的变速箱,每种变速箱均有2个或3个速度区段,其Powershift。型变速箱有3个档次为负载换挡,变速箱行驶速度范围在01 5 3—40000 kmh之间。所有变速箱均装有1个分离式机械逆向器,挡次换向操纵采用一个手柄,快速简便。

  大部分专用型拖拉机具有前置动力输出轴,可以装前置机具进行作业。如芬特公司生产的这类拖拉机均装有前置和后置动力输出轴,通过一个双作用离合器在负载工况下进行结合和分离。另外,有些草坪用专用型拖拉机还装有腹置式动力输出轴,其转速一般为2000 rmin,用以驱动腹置机具进行作业,即挂接盘式剪草机进行草坪剪草作业,这类拖拉机一般通称草坪拖拉机。

  近年来,专用型拖拉机的前桥结构技术的发展主要体现在可靠性和实用性。例如,哥尔多尼公司的Star 3000系列拖拉机上则采用一个完全防泥水的措施,特别值得一提的是该系列拖拉机的离地间隙较大,其整机外型结构尺寸均小于同类产品。

  沙姆公司的Solaris系列拖拉机采用一个结构极具有特点的前桥,以满足某些垄沟作业和在某些作物下通过性的要求。由于前桥为铰接式结构,前轮转向角大大增加(一般为50°,有的甚至高达55°),从而大大提高了前桥的操纵性。对于某些四轮驱动专用型拖拉机仍有某些局限,因为前驱动轮轮辙可能损坏农作物。

  芬特公司在其专用型拖拉机前桥上,通常是大功率机型上装有一个自动调节机构(即通过传感器作用),当前轮转向角超过30°—35°时,前驱动桥动力自动分离,前轮转向角小于30°—35°时,自动结合前驱动桥动力。对于在前驱动桥上装用这种机构后,拖拉机可以连续性获得最大附着力。在2004年,芬特公司对其专用型拖拉机200V200F系列产品结构作了较大改进,主要是所有机型均装用了弹性悬架前桥。这是首次在葡萄园和果园型拖拉机上装用这种弹性悬架前桥,装用这种弹性悬架前桥后不改变拖拉机原有的技术特性,极大地提高了驾驶操纵的舒适性。

  目前,国外专用型拖拉机采用前轮驱动自动结合已很普及,可以提高四轮驱动的传动效率,最大行驶速度普遍可以达到40 kmh,例如在哥尔多尼公司的Quasar 70型和Star 75型拖拉机上,则装配了一种叫做IST(牵引瞬时结合)结合系统;在芬特公司的V系列(以及P系列)拖拉机上把一个盘式传力器与万向节装在一起,把动力传给前驱动轴;纽荷兰公司则把这种技术应用在其30 kmh的一些变型拖拉机上。当然,在一些小功率拖拉机上并没有采用这种结构,采用这种结构的大多为四轮驱动型,且行驶速度大部分为40 kmh。兰地尼公司和福格森公司生产的专用型拖拉机则采用通过传动轴把动力传给前轮,即所谓的IBF(全制动)系统,为静液压操纵。

  当前, 国外草坪园艺拖拉机大都采用液压传动机构。液压传动机构与机械传动机构不同之点在于有3个速度区段,在每个速度区段范围内,最小和最大速度之间均可以实现无级调速,显示出最佳的操纵性能,尤其是在地面空间较窄或地块形状不规则条件下进行作业更为明显,即把发动机调整到最大转速,任意选择所需要的速度区段和速度,操作极为简单。在沙姆道依兹公司生产的各专用型液压传动拖拉机上,装用的液压泵流量高达79Lmin

  液压泵输出流量的一半提供给液压传动,流量的另一半则提供给各种操作机构,使用极为简便,因此取代机械传动的各类机构供油的复杂性(如传动轴、接头、齿轮等)。其液压马达为定量马达,并通过液压管路与液压泵和一个或几个控制阀连接。这样一来,就增加了液压传动的使用功能,使许多专用型拖拉机的使用功能相应得到增加。根据这一要求,国外不少拖拉机公司生产的专用型拖拉机就装用2个液压泵(有的公司装用3个液压泵)以满足其液压需求。芬特公司生产的拖拉机上装用2个并联液压泵,采用2条独立油路:一条油路向拖拉机提升器分配器和4个辅助分配器供油,该液压泵流量为41 Lmin;另一条油路向液压转向系统和带有流量调节器的分配器供油,油泵流量为28 Lmin。为了改善其液压油的分配,在其转向器上装有一个“Load-Sensing”负载传感阀,将液压油优先供给负载油路,从而使液压油得到有效利用。在兰地尼公司和福格森公司的果园拖拉机上,根据作业要求,装有一个双联液压泵(其流量为28+38Lmin),其中一个油泵负责向液压提升器和辅助液压分配器供油,另一个液压泵则负责向装在驾驶室前面的分配器供油,从而满足拖拉机前置机具和腹置机具的液压机构作业所需要的油量。

  调节液压泵流量的大小,既容易改变液压马达的转速和旋转方向,又能对进入分配器的流量进行控制。纽荷兰公司生产的拖拉机上采用一个液压流量控制阀,通过该阀把液压油部分地(从8—40 Lmin)分配给拖拉机前置液压分配器和后置液压分配器,液压油从小到大有3个区段。

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