推土機的結構與工作原理（一）知識

推土機的結構與工作原理（一）

推土機是土方工程機械的一種主要機械，按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種.由于輪胎式推土機較少。本文主要講述山推履帶式推土機的結構與工作原理。

功率大于120KW的履帶式推土機中，絕大多數采用液力-機械傳動。這類推土機來源于引進本小松制作所的D155型、D85型、D65型三種基本型推土機制造技術。國產化后，定型為TY320型、TY220型、TY160型基本型推土機。為了知足用戶各種使用工作況的需求，我國推土機出產廠家在以上三個基本型推土機的基礎上，拓展了產品品種，形成了三種系列的推土機。TY220型推土機系列產品，包括TSY220型濕地推土機、TMY220型沙漠推土機、TYG220型高原推土機、TY220F型森林伐木型推土機、TSY220H型環衛推土機和DG45型吊管機等。TY320型和TY160型系列推土機也在拓展類似的系列產品。TY160系列中還有TSY160L型超濕地推土機和TBY160型推扒機等。

推土機產品種的開發拓展，既要知足不同工況前提的工作適應性，又必需與基本型保持最大限度的零部件通用性(或稱互換性)，這就為泛博用戶使用維修帶來極大的利便。為利便用戶購買配件，出產廠都留存了本小松公司的零部件編號，只有改型中自行設計的零部件，才冠以自己廠家的編號。履帶式推土機主要由發念頭、傳動系統、工作裝置、電氣部門、駕駛室和機罩等組成。其中，機械及液壓傳動系統又包括液力變矩器、聯軸器總成、行星齒輪式動力換擋變速器、中心傳動、轉向離合器和轉向制動器、終傳動和行走系統等。動力輸出機構(PTO)10以齒輪傳動和花鍵連接的方式帶動工作裝置液壓系統中工作泵P1、變速變矩液壓系統變速泵P2、轉向制動液壓系統轉向泵P3；鏈輪8代表二級直齒齒輪傳動的終傳念頭構(包括左和右終傳動總成)；履帶板9包括履帶總成、臺車架和吊掛裝置總成在內的行走系統。本文將重點先容上述傳動系統中的液力變矩器、行星齒輪式動力換擋變速器、轉向離合器和轉向制動器的結構、工作原理及其液壓系統的故障及排除。

國產102KW以下的推土機，如T140型、T120型、T70型等小功率推土機，其傳動系統的型式都是機械傳動的，包括離合器和機械變速器等。這類推土機在我國產銷量也較大；其結構較為簡樸，出產代較早，使用單位較認識，使用維修也比較輕易。

1、液力變矩器

該變矩器為三元件向心渦輪式，結構簡樸、傳動效率高。變矩器由泵輪組件、渦輪組件、導輪組件三部門構成。

泵輪組件中的泵輪由螺栓和驅動殼連接，驅動齒輪由螺栓和驅動殼連接。驅動齒輪直接插入發念頭飛輪齒圈內，故泵輪隨發念頭一起旋轉。導輪由螺栓和導輪轂連接，導輪轂通過花鍵和導輪座連接，導輪座又通過螺栓和變矩器殼連接，故導輪和變矩器殼一起，是不旋轉的。渦輪和渦輪轂用鉚釘鉚接在一起，再通過花鍵和渦輪輸出軸連接，渦輪輸出軸通過花鍵和聯軸節連接，將動力傳遞給其后的傳動系統。泵輪隨發念頭一起旋轉，將動力輸入，導輪不旋轉，渦輪旋轉，將動力輸出，三者之間相互獨立，輪間間隙約為2mm。

泵輪、渦輪、導輪自身由很多葉片組成，稱之為葉柵，葉片由曲而構成，呈復雜的外形。

變矩器在工作時，葉柵中是需要布滿油液的，在泵輪高速旋轉時，泵輪葉柵中的油液在離心力的作用下沿曲面向外活動，在葉柵出口處射向渦輪葉柵出口，然后沿渦輪葉柵曲面作向心活動，又從渦輪葉柵出口射向導輪葉柵入口，穿過導輪葉柵又流回泵輪。泵輪、渦輪、導輪葉柵組成的圓形空間，稱之為輪回圓。因為渦輪葉柵曲面外形的設計，決定了渦輪和泵輪在統一方向旋轉。這樣，變矩器葉柵輪回圓中的油液，一方面在輪回圓中旋轉，一方面又隨泵輪和渦輪旋轉，從而形成了復雜的螺旋運動，在這種運動中，將能量從泵輪傳遞給渦輪。

渦輪的負荷是推土機負荷決定的。推土機的負荷由鏟刀傳遞給履帶行走系統，再傳給終傳動、轉向離合器、中心傳動、變速器和聯軸器總成，終極傳遞給變矩器渦輪。渦輪負荷小時，其旋轉速度就快；負荷大時，旋轉速度就慢。當推土機因超載走不動時，渦輪的轉速也下降為0，成為渦輪的制動狀態。這時，因渦輪休止滾動，由泵輪葉柵射來的油液，以最大的沖擊穿過渦輪葉柵沖向導輪，在不轉的導輪葉柵中轉換成壓力，該壓力反壓向渦輪，增大了渦輪的扭矩，該增加的扭矩和渦輪旋轉方向一致，此時渦輪輸出扭矩最大，為泵輪扭矩的2.54倍。渦輪跟著負荷增大，轉速逐漸降低，扭矩逐漸增加，這相稱于一個無級變速器在逐漸降速增扭。這種無級變矩的機能與易操作而擋位較少的行星齒輪式動力換擋變速器相配合，使推土機獲得了優異的牽引機能。

液力變矩器是依賴液力工作的。油液在葉柵中活動時，因為沖擊、摩擦，會消耗能量，使油發燒，故液力變矩器的傳動效率是較低的。目前，海內外最好的液力變矩器其最高效率為88%。當變矩器的渦輪因推土機超負荷而休止滾動時，由泵輪傳來的能量全部轉化成熱量而消耗掉，此時變矩器效率為0。要想進步變矩器的傳動效率，就要把握推土機的負荷，使渦輪有適當的轉速、推土機有適當的速度；即當推土機因負荷過大而走不動時，要及時減小負荷，提一下鏟刀或由II擋換為I擋。

由變矩器的結構和工作原理知，變矩器工作時油會有內泄、會發燒。這就要求要及時給變矩器內部增補油，并將發燒的油替代出來冷卻，形成一個輪回。TY320型和TY220型有完全相似的液力變矩器，只是進行了幾何放大。TY160型和TY220型有基本相似的的液力變矩器，人是結構有些變化。它們的故障和維修是基本相同的。