静液压多马达传动系统浅析

　　0 引言

　　静液压多马达系统， 其最早的出现和应用始于1992 年。 相对于使用双速比减速机的传统静液压传动方式，多马达传动系统，可显著提高传动比和角功率能力，且由于该系统一般使用电控泵和电控马达，其速度切换平滑，可实现无动力中断换挡，因而更适合应用在有高效率要求的大型工程机械上。 本文主要针对工程机械行走系统， 选择传统双速比一泵一马达传动系统(以下简称 HST)与一泵两马达静液压传动系统 (以下简称 MMT)进行对比分析。

　　1 传统双速比HST 系统

　　众所周知，对于给定排量的液压马达，若配合使用大速比减速机， 虽然其可以获得很好的牵引力但是最高车速必受限制; 若为获得更高的车速而选择较低速比的减速机，其牵引力参数则可能不尽如人意。 因此，在设计静液压传动系统时，机器性能参数必须在车速和轮边扭矩-或者说牵引力之间寻求平衡。

　　根据机器设计要求，为了获得更好的车速-牵引力性能， 可以采用如图1 所示的配双速比减速机的一泵一马达静液压传动系统。 通过选择大小两档不同的速比，配合既定的马达排量，以实现不同的车速-牵引力要求。ihigh称之为一级速比，ilow称之为二级速比。 液压马达与一级速比 ihigh配合，实现最高车速性能，与二级速比ilow配合则实现最大牵引力要求。 因此ihigh数值要小于ilow。

　　机器角功率等于最高车速与最大牵引力的乘积，尽管这一理论上的功率点在现实中不可能出现， 然而机器的功率仍然需要液压马达来输出。 对于如图1 的HST 方案，排除效率因素，机器角功率和液压马达角功率之间，有如下关系：

　　车辆行走系统总角功率=液压马达总角功率×ilow/ihigh。但是由于难以实现同步切换， 该系统需要停车换档，影响整车工作效率。

　　2 MMT 多马达传动

　　对于机器角功率接近甚至大于800kW 的工程车辆，MMT 多马达传动为静液压行走系统提供了一种有别于传统方案的新选择。 在1992 年，业界著名生产商利渤海尔， 已经在其配备250kW 发动机的轮式装载机上采用过这一理念[1]。

　　MMT 传动系统的基本构造，如图2 所示。当系统需要大牵引力输出时， 双马达分别配合速比为i₁和i₂的减速机共同输出大扭矩。而当机器转化为高车速要求时，离合器动作，马达M2 从系统中切出，若采用萨澳-丹佛斯H1B 系列具有零角度功能的弯轴马达， 则M2可以切为零排量。 此时，系统转化为一泵一马达单速比系统，在泵流量确定的情况下，通过M1 排量的变化以获取更高的车速性能。