静液驱动技术在高速履带车辆底盘上的应用

    0　引言

    军用高速履带车辆行驶条件复杂多变,综合工作环境恶劣。长期以来,军用高速履带车辆底盘驱动系统直存在的关键问题是:如何最简单而又适宜地使发动机和传动系统、各种工作机构以及外部负荷之间始终保持合理匹配。机械传动系统和液力机械传动系统都是通过不同传动比的多挡位变速装置使得车辆适应宽广的负荷、速度和方向变化范围要求。但挡位的有级变化不能与负荷变化要求实现最合理匹配。

    因此,无级变速和无级转向一直是各类军用履带车辆底盘驱动系统所追求的目标。静液驱动技术具有无级变速的精细速度调节,容易实现正反转、过载保护。采用静液驱动系统后,既可以根据整机形态和作业工况的需要,把发动机、驱动轮、工作机构和驾驶操控装置分别布置在合理的部位,又可以方便地获得各种优化的动力传动特性,以适应各种工作负荷状态。军用车辆对功率密度、结构紧凑性、工作可靠性、控制灵活性要求严格,广泛应用静液驱动系统及其控制技术已成为军用履带车辆推进技术现代化的一个重要标志。

    1　静液驱动技术在履带车辆转向机构上的应用

    履带车辆转向行驶负荷较大,在几乎所有的常用转向范围内,转向阻力远大于直驶滚动阻力,快速转向时的冲击负荷则更大。车辆转向性能的影响因素包括:车辆结构参数(如车辆全重、履带接地长、履带中心距等)、转向机构类型、发动机特性、液力变矩器工作特性、直驶变速机构的挡位选择、工作油温、行驶路面条件(如滚动阻力系数、附着系数、转向阻力系数)等诸多因素[1]。

    履带车辆规定转向半径的多少极大地影响车辆的转向机动性和转向功率利用性。规定转向半径的实现受转向机构类型制约。规定转向半径是指不考虑车辆滑转和滑移、转向操控元件(如离合器、制动器、液压转向元件)没有制动功率损失(工作在完全分离或完全结合状态)、发动机到主动轮的传动比为定值时的理论转向半径。规定转向半径之外的转向半径称为非规定转向半径[2-3]。为了增加规定转向半径个数,提高车辆转向机动性和改善车辆转向功率利用性,二战后,军用履带车辆绝大多数都采用双流传动。早期的双流传动转向机构形式多为有级机械式转向机构(以下简称机械双流转向机构,如图1所示),其转向功率流传动比是固定的一个或几个值,一般不多于3个,使得车辆能实现每个挡都有一个或几个规定转向半径。但少数的几个规定转向半径远不能满足车辆转向机动性的要求,为了获得自适应的无级转向半径,只能使转向操控元件工作在磨滑状态。若要减小磨滑引起的转向制动磨滑消耗功率损失,车辆只能进行折线转向。