單流傳動(dòng)裝置履帶式車輛反轉(zhuǎn)向問題分析與處理

劉重發(fā)　趙江濤　張濤　向濤波

摘要：駕駛履帶式車輛時(shí)，時(shí)常出現(xiàn)反轉(zhuǎn)向，如果對(duì)裝備性能和駕駛技巧認(rèn)識(shí)不足，極易導(dǎo)致事故。介紹了履帶式車輛單流傳動(dòng)裝置組成結(jié)構(gòu)，分析了單流傳動(dòng)裝置履帶式車輛反轉(zhuǎn)向的情況，提出了履帶式車輛駕駛過程中規(guī)避反轉(zhuǎn)向的具體方法，對(duì)于提高駕駛員駕駛水平，避免事故發(fā)生具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)瘟鱾鲃?dòng)裝置；履帶式車輛；反轉(zhuǎn)向

中圖分類號(hào)：U463.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.003

0.引言

相對(duì)于輪式車輛，履帶式車輛通過性好，但操控復(fù)雜。正常駕駛履帶式車輛時(shí)，當(dāng)掛前進(jìn)擋行駛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，操縱左側(cè)操縱桿（或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤）時(shí)，車頭向左轉(zhuǎn)，操縱右側(cè)操縱桿（或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤）時(shí)，車頭向右轉(zhuǎn)；掛倒擋行駛時(shí)，操縱左側(cè)操縱桿（或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤）時(shí)，車頭向右轉(zhuǎn)，操縱右側(cè)操縱桿（或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤）時(shí)，車頭向左轉(zhuǎn)。在有些情況下，操縱一側(cè)操縱桿（或向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤）時(shí)車輛卻轉(zhuǎn)向另一側(cè)，這就是反轉(zhuǎn)向。履帶式車輛駕駛過程中，如果駕駛員對(duì)此問題掌握不準(zhǔn)，在駕駛中遇到緊急情況時(shí)，按正常操作本想躲開肇事地點(diǎn)，但由于產(chǎn)生反轉(zhuǎn)向而加速駛向該處，從而造成事故。因此，搞清履帶式車輛發(fā)生反轉(zhuǎn)向的原因，采用正確的操縱方式駕駛車輛，對(duì)于提高駕駛技能，預(yù)防各類事故，具有重要意義。

1.傳動(dòng)裝置

1.1傳動(dòng)裝置功用

傳動(dòng)裝置是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出至行動(dòng)部分的所有部件的綜合，是車輛推進(jìn)系統(tǒng)的主要組成部分之一。其主要作用是：傳遞和切斷發(fā)動(dòng)機(jī)至主動(dòng)輪的動(dòng)力；在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速不變時(shí)，可增大主動(dòng)輪的扭矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以改變車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力和速度；使車輛前進(jìn)、倒車、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和停車。因此，傳動(dòng)裝置能改變車輛的行駛速度，運(yùn)動(dòng)方向和主動(dòng)輪上的扭矩，使車輛的動(dòng)力裝置具有最佳的功率輸出特性，從而提高其機(jī)動(dòng)性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

1.2傳動(dòng)裝置分類

傳動(dòng)裝置主要有直駛變速和轉(zhuǎn)向等兩方面的功用，從它們兩者如何配合方面，可分為單流傳動(dòng)裝置和雙流傳動(dòng)裝置（或稱雙功率流傳動(dòng)，雙流傳動(dòng)）。

單流傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)，即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率是在通過變速機(jī)構(gòu)之后才流入轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的，如圖1所示。

1.3單流傳動(dòng)裝置履帶式車輛

典型單流傳動(dòng)裝置履帶式車輛框圖如圖2所示。它由傳動(dòng)箱、主離合器及其操縱裝置、變速箱及其操縱裝置，行星轉(zhuǎn)向機(jī)及其操縱裝置和側(cè)減速器組成。

發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)箱傳給主離合器主動(dòng)部分，當(dāng)主離合器結(jié)合時(shí)，動(dòng)力又經(jīng)被動(dòng)部分傳給變速箱，直線行駛時(shí)，掛上一個(gè)前進(jìn)擋，動(dòng)力分別傳給兩側(cè)未制動(dòng)的行星轉(zhuǎn)向機(jī)，再經(jīng)側(cè)減速器傳給主動(dòng)輪，倒駛時(shí)，變速箱掛上倒擋，改變了主動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)方向而使履帶式車輛倒駛。

轉(zhuǎn)向時(shí)，動(dòng)力傳遞與上述不同的是制動(dòng)一側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)，使該側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)減速或切斷動(dòng)力，從而得到兩側(cè)主動(dòng)輪不同的轉(zhuǎn)速或動(dòng)力只傳給一側(cè)主動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。

停車時(shí)，分離主離合器切斷動(dòng)力，或變速箱掛空擋，同時(shí)制動(dòng)兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)與主動(dòng)輪之間的動(dòng)力切斷，車輛停車。

1.3.1傳動(dòng)箱

傳動(dòng)箱將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給主離合器、并增高轉(zhuǎn)速，以減小主離合器、變速箱和行星轉(zhuǎn)向機(jī)所承受的扭矩；將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇、空氣壓縮機(jī)和液壓泵；用起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，增大動(dòng)力矩。

1.3.2主離合器

主離合器在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和換擋時(shí)，依靠主離合器的分離，切斷發(fā)動(dòng)機(jī)至變速箱的動(dòng)力，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)阻力和換擋時(shí)的齒輪撞擊。起車和換擋后，依靠主離合器的平穩(wěn)結(jié)合，使負(fù)荷平穩(wěn)地加載于發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置各有關(guān)機(jī)件。車輛運(yùn)動(dòng)速度或負(fù)荷急劇變化時(shí)，依靠主離合器的打滑（滑摩），防止傳動(dòng)裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)受到過大的負(fù)荷而損壞各機(jī)件。

1.3.3變速箱

變速箱在發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速不變的條件下，改變車輛的牽引力和運(yùn)動(dòng)速度。在不改變曲軸旋轉(zhuǎn)方向的條件下，使車輛倒駛。切斷主離合器傳至行星轉(zhuǎn)向機(jī)的動(dòng)力，可使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)。

1.3.4行星轉(zhuǎn)向機(jī)

履帶式車輛是通過兩側(cè)履帶繞動(dòng)速度不同產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的，左、右行星轉(zhuǎn)向機(jī)就是用來改變兩側(cè)履帶的繞動(dòng)速度的。通過操縱兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)，使左、右行星轉(zhuǎn)向機(jī)處于不同的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)速不同，同時(shí)也使兩側(cè)履帶產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。履帶式車輛轉(zhuǎn)向可分為原地轉(zhuǎn)向、弧形轉(zhuǎn)向及分離轉(zhuǎn)向三種方式。

當(dāng)兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)同時(shí)被制動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)。兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)在行駛過程中被制動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)車輛減速和停車；在停車時(shí)被制動(dòng)，可以使車輛處于駐車制動(dòng)狀態(tài)。

通過使兩側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)同時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和變速箱擋位的情況下，短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)降低車輛的運(yùn)動(dòng)速度，增大牽引力的作用。

起車時(shí)，可以使車輛在難行地段上起車；行駛過程中，可以使車輛短距離（150m）內(nèi)順利通過難行地段。難行地段包括上坡、土嶺、彈坑等障礙物多的路段。

1.3.5側(cè)減速器

側(cè)減速器是傳動(dòng)裝置中最后一個(gè)組件，它以固定的傳動(dòng)比增大行星轉(zhuǎn)向機(jī)傳給主動(dòng)輪的扭矩，并相應(yīng)地降低主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。

2.反轉(zhuǎn)向

2.1轉(zhuǎn)向原理

行星轉(zhuǎn)向機(jī)由行星傳動(dòng)器、閉鎖離合器和制動(dòng)器等組成，它以直接傳動(dòng)、減速傳動(dòng)和制動(dòng)三種方式，保證履帶式車輛直線行駛、轉(zhuǎn)向和停車。

2.1.1原地轉(zhuǎn)向

當(dāng)?shù)退俾膸?cè)的操縱桿位于第二位置時(shí)，該側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)切斷動(dòng)力，并制動(dòng)履帶。高速履帶側(cè)的操縱桿不論在最前位置或第一位置，履帶式車輛均以第一規(guī)定轉(zhuǎn)向半徑作原地轉(zhuǎn)向。當(dāng)轉(zhuǎn)向阻力較大時(shí)，高速履帶側(cè)的操縱桿應(yīng)拉到第一位置。

2.1.2弧形轉(zhuǎn)向

當(dāng)?shù)退俾膸?cè)的操縱桿位于第一位置時(shí)，該側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)為減速傳動(dòng)，高速履帶側(cè)操縱桿位于最前位置，此側(cè)行星轉(zhuǎn)向機(jī)為直接傳動(dòng)，履帶式車輛即以第二規(guī)定轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向。

2.1.3分離轉(zhuǎn)向

轉(zhuǎn)大彎轉(zhuǎn)向半徑大于第二規(guī)定轉(zhuǎn)向半徑時(shí)，駕駛員將左（或右）手操縱桿向后拉至最前位置與第一位置之間，該側(cè)行星轉(zhuǎn)向器作不徹底地分離，小制動(dòng)鼓作部分制動(dòng)，高速履帶側(cè)操縱桿在最前位置，此時(shí)履帶式車輛分離轉(zhuǎn)向。其轉(zhuǎn)向半徑大小取決于閉鎖離合器、小制動(dòng)器打滑的程度和地面阻力，履帶式車輛轉(zhuǎn)向呈折線形。

2.2反轉(zhuǎn)向問題分析與處理

由轉(zhuǎn)向原理可知：原地轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向側(cè)履帶動(dòng)力切斷并被制動(dòng)，另一側(cè)履帶繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，履帶式車輛均以第一規(guī)定轉(zhuǎn)向半徑作原地轉(zhuǎn)向，不會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)向。

弧形轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向側(cè)履帶減速運(yùn)動(dòng)，另一側(cè)履帶繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，由于減速比固定，即使改變運(yùn)動(dòng)速度，履帶式車輛也以第二規(guī)定轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向，不會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)向。

分離轉(zhuǎn)向時(shí)，分離側(cè)履帶瞬間失去動(dòng)力不受發(fā)動(dòng)機(jī)控制，另一側(cè)履帶由發(fā)動(dòng)機(jī)控制運(yùn)動(dòng)：當(dāng)分離側(cè)履帶運(yùn)動(dòng)速度小于另一側(cè)履帶時(shí)，車輛正常轉(zhuǎn)向；當(dāng)分離側(cè)履帶運(yùn)動(dòng)速度等于另一側(cè)履帶時(shí)，車輛不轉(zhuǎn)向；當(dāng)分離側(cè)履帶運(yùn)動(dòng)速度大于另一側(cè)履帶時(shí)，車輛反轉(zhuǎn)向。

因此，出現(xiàn)反轉(zhuǎn)向主要是兩方面因素造成：一是使用分離轉(zhuǎn)向；二是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（或聯(lián)合制動(dòng)）。日常駕駛履帶式車輛時(shí)，主要會(huì)出現(xiàn)下坡反轉(zhuǎn)向和平地反轉(zhuǎn)向兩種情況。

2.2.1下坡反轉(zhuǎn)向

駕駛履帶式車輛在坡度較大的路面上行駛時(shí)，當(dāng)駕駛員拉一側(cè)操縱桿至分離位置時(shí)，該側(cè)履帶由于不受發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，在下滑力作用下將變?yōu)楦咚俾膸?；這時(shí)另一側(cè)履帶卻承受了全部發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)力而將減速變?yōu)榈退俾膸?，這就形成了兩側(cè)履帶的速度差而使履帶式車輛反轉(zhuǎn)向。通常坡越陡、轉(zhuǎn)向離合器分離越徹底，轉(zhuǎn)向半徑越小，反轉(zhuǎn)向就越容易產(chǎn)生。所以，在駕駛過程中應(yīng)盡量減少在陡坡上進(jìn)行分離轉(zhuǎn)向，必須在陡坡上進(jìn)行分離轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)該輕拉反向側(cè)操縱桿，不可使操縱桿一拉到底。

2.2.2平地反轉(zhuǎn)向

在平地行駛中履帶式車輛如果操縱不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)向，如高速行駛中遇到險(xiǎn)情突然減油再拉分離轉(zhuǎn)向，此時(shí)轉(zhuǎn)向一側(cè)的履帶由于慣性會(huì)繼續(xù)高速行駛，另一側(cè)履帶由于發(fā)動(dòng)機(jī)減油形成發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)而將減速，從而形成了反轉(zhuǎn)向。所以在駕駛中應(yīng)盡量減少平地高速行駛時(shí)進(jìn)行分離轉(zhuǎn)向，即使轉(zhuǎn)向也要嚴(yán)格按照駕駛規(guī)范，在分離轉(zhuǎn)向時(shí)一定要平穩(wěn)加油，切不可減油。

3.結(jié)語

單流傳動(dòng)裝置履帶式車輛駕駛過程中反轉(zhuǎn)向極易造成事故，駕駛該類車輛，出現(xiàn)反轉(zhuǎn)向主要是兩方面因素造成：一是使用分離轉(zhuǎn)向；二是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（或聯(lián)合制動(dòng)）。日常駕駛中，主要會(huì)出現(xiàn)下坡反轉(zhuǎn)向和平地反轉(zhuǎn)向兩種情況。駕駛員一定要牢記反轉(zhuǎn)向發(fā)生的時(shí)機(jī)和條件，采取正確操作方式，防止事故發(fā)生，保障人身和裝備安全。