装载机变速箱内部结构和原理（装载机传动系统与变速器）

【一】装载机的传动系统！

一、传动系统在装载机中的位置

传动系统在装载机中的发动机与轮胎之间。如图中部分所示，如图2.2-1。由变速器、 传动轴、驱动桥4等三大部件组成。

图2.2－1装载机传动系统位置简图

二、装载机传动系统的类型

装载机按传动系统分为四大类：即机械传动、液力机械传动、全液压传动和电力传动。

机械传动由于对装载机的作业工况适应性太差，很快被出现的液万变矩器所取代，目前已基本停止使用。

液力机械传动的变速器由液力变矩器和机械式变速箱组成，也叫变矩器变速箱总成，简称双变。由于变矩器的自动适应性，即随负荷的大小自动改变速度与扭矩，同时这种变化范围也非常宽广，特别适合装载机高速小扭矩行驶、低速大扭矩作业工况。同时，如果匹配得当，装载机即使遇到很大阻力，速度降为零，发动机也不会熄火。因此，液压机械传动在装载机上得到了最广泛的应用。但液力机械与其他三种传动相比也有缺点，即传动效率比其他三种传动都低。

全液压传动也叫液压传动。采用变量泵、变量马达组成的全液压传动的传动效率显蓍优于液力机械传动，总体布置及操作性能也较好，因此，全液压传动的操纵舒适性及节能降耗都比较好。但它与液力机械传动相比有几个比较大的缺点：第一，成本比液力机械传动高，特别是功率越大， 速度差越大，其成本差距就更大；第二，其自动调节速度与扭矩的范围比液力机械传动小，因此作业适应性较差。对80kW以下小型装载机，这一缺点不太显著，但对功率大、速度扭矩变化范 围大的系统，需要较昂贵的低速大扭矩马达，同时还要加上适当挡位的机械变速箱，因此成本比液力机械传动高很多；第三，全液压传动当外载荷变化时，其输出扭矩变化比液力机械传动时间延迟长，反应较慢。因此，目前在世界，装载机传动系统在80kW以下的轮式装载机除少量开始采用全液压传动外，基本上仍采用液力机械传动。

电力传动有许多特别显著的优点，主要是载荷适应性很强，安装、布置、操纵等都十分方便，传动效率也很高。但它最显著的缺点是重量大、成本高。其成本比全液压传动还高得多。但在特大型装载机上应用，就能避开其缺点，发挥其优点。因此，目前在国外500kW以上，特别是更大的矿用轮式装载机，使用电传动比较普遍。中国目前还没有电传动轮式装载机。因此，直到现在，中国的轮式装载机基本上采用的是液力机械传动，本章只介绍液力机械传动。

三、液力机械传动的分类

轮式装载机液力机械传动从总体上分为两个大类： 一个大类是行星式，另一个大类是定轴式。

行星式液力机械传动系统的主要特征是变速箱的变速为行星式，即由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星轮架组成的行星排来完成变速。而定轴式液力机械传动系统的主要特征为变速箱的变速是由两根一组一组的平行轴上装的一对一对的外啮合齿轮来完成变速的。因此，定轴式变速箱也叫平行轴式变速箱，定轴式液力机械传动系统也叫平行轴式液力机械传动系统。

【二】装载机的变速器

四、变速器（变矩器变速箱总成）的主要功能

变速器（变矩器变速箱总成）的主要功能是将柴油机的动力，经过变矩、变速传给驱动桥驱动车轮，以不同的速度及不同的牵引力完成装载机的牵引及行驶功能。其变矩变速主要由双涡轮四元件变矩器将两个涡轮的动力输入到变速箱的超越离合器及变速箱各档来完成。其结构主要由 I档行星变速机构总成（也叫I档行星排）、倒档行星变速机构（也叫倒档行星排）及直接档（Ⅱ档)总成，以及装在直接档总成外面的中间轴输出齿轮57、输出齿轮53及输出轴54等要主要零 部件组成（参见图2.3-1）。

图2.3－1་ZL50 变速器

五、ZL50型轮式装载机变速器总体结构及工作原理

ZL50型轮式装载机的变速器由双涡轮液力变矩器及简单行星式动力换档变速箱组成)双涡轮液力变矩器简称双涡轮变矩器或变矩器，简单行星式动力换档变速箱简称行星式动万换档变速箱，或行星式变速箱，或变速箱。该变矩器、变速箱由其壳体与箱体直接连接成一个整体，因此人们通常把L50型轮式装载机的这种连成一个整体的变速器称双涡轮液力变矩器行星式动力换档变速箱总成，简称“变矩器变速箱总成”。 如图2.3-2所示。

图2.3－2 ZL 50变矩器变速箱总成外形图

六、ZL50型轮式装载机的双涡轮液力变矩器

我国ZL50型轮式装载机采用的双涡轮四元件液力变矩器，通过超越离合器与行星机械式动力疾档变速箱组合在一起，使国产ZL50轮式装载机具有独特的优越性。

1. ZL50型轮式装载机双涡轮变矩器的工作原理

该变矩器由四个工作轮组成，其中一个泵轮B,两个涡轮T¹及T²,和一个导轮D,其组成如图2.3-3所示。

图2.3－3 ZL 50型装载机双涡轮变矩器工作原理简图

应当指出，随着输出轴转速的逐渐降低，涡轮T¹作用的扭矩愈来愈大，涡轮T²作用的扭矩愈来愈小，到达制动工况时，几乎只有涡轮T的扭矩通过齿轮Z¹及Z²减速（扭矩增大）后传给输出轴。

由此可见，涡轮T¹和T²是否共同工作是随着外载荷的变化使大超越离合器的接合和脱开自动进行而不需人为控制的。这就是双涡轮液力机械传动特别适合装载机行驶时的高速轻载及作业时的低速重载工况。

2、ZL50型轮式装载机双涡轮液力变矩器的结构的左上半部和K向、H向视图。支承壳体一端与柴油机飞轮壳相连接，另一端与变速箱箱体固定。两端分别用纸垫和密封圈密封。 泵轮与罩轮一起组成变矩器旋转壳体（轴端支承在飞轮孔中），通过弹性板与飞轮连接，并与柴油机一起同速旋转。涡轮组由T¹涡轮和T²涡轮组成。T¹涡轮用弹性销与涡轮罩固定并铆接在涡轮毂上。两个涡轮分别以花键与输入一、二级齿轮相连。它们绕共同的轴线各自分别旋转。导轮座与支承壳体固定，导轮座作为泵轮的右端支承，其花键部位装有导轮，并用递升挡圈限位。齿轮与泵轮联成一体用以驱动各个油泵。齿轮与不转动的导轮座之间装有密封环，工作时这里可能有少量泄油，但仍能保持一定 压力。油封环7和密封环的作用也相同。铜垫圈用以将相对运动的齿轮隔开。