关键词：液压装置；电传动；卡车；机械传动；
引言：本文主要通过对机械传动与电传动卡车的比较，及其应用前景以及未来发展形势进行研究,旨在理解电传动卡车的性能优势。
1传动装置的结构形式比较
液压机械传动系统由变压器电机的传动轴、前桥、车轮制动器等部件组成。发动机动力通过一个变矩器到一个功率变压器，通过传动轴到前桥。桥轴输出的脉冲功率通过车轮制动器进一步增加转矩并传递到轮胎上。为了避免由于前后车轮速度不同而产生的额外功率消耗，变速箱中有一个后桥断开结构，可以切断后桥。液压传动是一种液体传动，主要用于发动机后底盘的前传动阶段。液体变速矩形最重要的特点是由于定子的作用，可以改变转矩，增加输出转矩。静态液压传感器是由液压机和液压泵两部分组成的，具有能够变化控制的单元和传动元件（减震器或变速箱），可转换为无级变速传动装置【1】。与纯机械传动和液体机械传动相比，它有许多优点，如区域宽度变化的灵活性、易于控制、模式的多样性和功率的合理利用。
液压系统由于选择部件的不同，有着不同的两个选项，即高速和低速选项。高速程序:高速马达通过中间传动元件驱动车轮，如由变速箱驱动的前轴或减震器。在这种情况下，不仅液压马达有很大的改变程度，液压泵也可以有很大的改变程度。通过选择合理的转速比和建立理想的档位，可以得到更加理想的一条输出功率曲线，能更加完美解决工程机械的使用方面问题。其次，高速转向柱塞马达具有较高的功率/质量比，因此工程静态液压装置往往运行在高速选项。低速程序:低速扭矩发动机不必中间传动装置直接引导车轮，有些带有制动装置，使它的构造简单易行。低速扭矩发动机的渗漏情况一般会大于高速程序，因此，在静态液压传动装置中，需要排量大的专业工具。由于低速发动机是一种静态液压传输，其速度范围较窄，因此一般适用于速度变化较小的情况。静态传输按元件配置分为整体模块和单独模块。整体模块装置由液压泵和液压机组成，输入轴和输出轴之间具有稳定的位置关系【2】。排量较小的静态液压装置一般用于此。它的优点是结构紧凑，中间连接没有管道，使用成本相对较低。缺点是安装设计有一定的局限性，而且通常专用性更强。所以工程机械很少应用此种方式。单独模块装置由液压泵和液压机作为独立部件组成，通常通过管道连接。通过这种方式，不同排放水平的液压泵和液压机可以以不同的可变形式组合在一起，通过合理的参数相关性，可以满足主机的各种运行需求。其次，建议安装灵活应用，与主机的设计要求相符。当然，管道连接增加了泄漏的可能性，需要时常清洗和过滤管道。单独模块装置在工程机械的静态液压传动中占主导地位。
2机械传动与电传动的工作原理
目前,车辆使用搭载柴油发动的“柴电传动”方式(之前也存在着汽油机-电力传输的方式),基本结构由整体车架,两轴(以前有三个轴)和后卸式组成。电传动系统通常用于100吨以上载重的重型车辆(轻型车辆由于性能要求不达标和结构的限制，电传动系统的优势不再明显)。其工作原理如下:使用柴油的大功率发电机驱动牵引发动机，此过程涉及到将机械能转化为电能的能量过程，此时能量形式由机械能又变化为电能，最后被转送到后轮完成动力传递过程，此步骤需要行星轮减速机构的参与才能完成【3】。车辆的前行和倒车时用改变电动的磁场方向的方式来实现的。而车辆的缓行制动，即无摩擦制动需要通过动力辅助制动来实现。此时，车辆的惯性通过电动轮机起到发电机的作用而改变为电能，在功率制动栅的协助下转化为内能通过热量形式散发到大气中。此种情况下，减速制动器的作用由电动轮电机产生的电动力矩来承担。
3机械传动和电力传动的系统优势对比
电动轮自卸汽车具有简单耐用的机械变速结构和轻便的传动结构，只要用电缆软连接接洽，而无需轮齿伞（后轴）等零部件结构即可实现，因而整体结构简化良多，机械传动的许多零部件均备整齐排布的线缆所取代（即电传动系统），电器元件具有损耗少，基本无需考虑磨损，中间环节简单明了，传动环节短且效率具有明显的提升，因而使其整体可靠而无需时常进行自检。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电传动系统使柴油机的工作状况改变，所产生的功率与牵引发电机的实际所需功率相匹配，使车辆的牵引性能得到质的飞跃。使无级变速以及无摩擦制动成为现实。
3.1电传动在其他方面的优势
电传动不仅性能好，而且可以第一时间快速反应，因为它的启动力矩大，所以可以毫不费力的从零转速到额定的转速，达到快速提供牵引的效果。同时，空转的特性可以达到保护轮胎的效果，它变速平稳，处于一种恒动状态，从而在路上动力制动成为安全代言【4】。同机械传动相比，电传动车辆耗费能源少，造价少，高可靠性，较低成本就能拥有强性能。
4电传动系统的分类概述
由于发电机和牵引电机的形势存在差异，所以其组成的电传动系统可主要分为三种形式（也可看作3个发展阶段）：
4.1直流发动机－直流电动机系统（即直－直系统）
该系统的优点是，发动机产生的电能可以直接输送到牵引电动机，任何转换机构都不被需要，以至于此系统非常简单。但也导致其存在一定缺陷，直流电动机的尺寸过大、重量较重以及成本较高，转速不高，整流的火花大，为电传动车辆初始发展形势，现基本已被淘汰。
4.2交流发电机－直流电动机系统（即交－直系统）
这些系统可以提高速度，减少体积，可靠耐用，易于维护修理。从1980年前后起，这种方法被大部分推广用于装载到载重量超过100吨的大型电动轮汽车，目前许多类型的车辆都沿用此种方式。
4.3交－直－交电传动系统
交流发电机将内能转化为电能，从而产生了三相电,而后在硅整流器和可控硅逆变器两个元件的作用下，先后变成直流电，最后变为可控频率交流电，用来提供给各个牵引电机使用【5】。此过程成为逆变过程，此时所产生的三相交流电频率根据实际需求可以改变为响应频率。交流牵引电动机与直流电引擎进行对比,此方式可以设计制造出高速运转方式的较大功率的电动机,可靠和易于维护,因为其不需要转换器。这是目前国内外采矿用车所采用的普遍传动方式。
结束语
工程机械在静态液压传动中的合理应用提高了机械性能，增加了生产效率，节约了能源消耗，使机械质量提高到一个新的阶段。不管国内还是国外，液压传动装置越来越被受到欢迎，现今大部分工程机械的发动机都引用了此项装备。一个合适的控制设备,再加上液压传动，华丽转变为理想的传动系统,外部的负载变化也无法对其产生较大影响，因为发动机的自转速度能高效转变用以适应此项变化。随着科技进步日新月异，使得该项技术的稳步向前不断发展，其所使用电器元件的缺陷在逐渐被攻克，更新换代速度逐年加快，相信在不久的将来，此项技术将会迎来井喷式发展，有着广阔的市场前景。
参考文献：
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[3]D.D.Kaufman, 梁宗铨. 大型汽车机械传动与电气传动的比较——新的大型机械变速箱的应用为什么能影响大型非公路运输汽车的设计[J]. 国外金属矿采矿(06):35-41.
[4]李乐. 工程机械液压传动系统的故障与维修[J]. 房地产导刊(6).
[5]孙配芳. 电传动和液压传动平地机作业性能分析[D]. 长安大学, 2015.
论文作者:张光毓
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
标签：电传论文; 液压论文; 机械论文; 装置论文; 系统论文; 发动机论文; 功率论文; 《科学与技术》2019年19期论文;