裝載機“雙變”技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

裝載機“雙變”技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 
   現(xiàn)代工程機械傳動方式分為機械傳動、液力機械傳動、靜液壓傳動及電傳動4大類，其中電傳動只用在少數(shù)特大型工程機械上，數(shù)量極少;機械傳動目前在叉車等工程機械上還占有一定數(shù)量，但也不是純機械傳動。目前在世界上應(yīng)用最多的是液力機械傳動，其次是靜液壓傳動。液力機械傳動裝置由液力變矩器和變速器組成，因有兩個“變”字，因此，被業(yè)內(nèi)人士簡稱為“雙變”。

按變速器的結(jié)構(gòu)形式來分，“雙變”一直存在2大流派，一個是定軸式，一個是行星式。定軸式變速器是通過改變一組齒輪的齒數(shù)比來實現(xiàn)變速，這組齒輪安裝在互相平行的軸上，因此定軸式也叫平行軸式。而行星式變速是靠裝在變速器里面的行星裝置(也稱作行星排)來實現(xiàn)的。

德國采埃孚和美國德納的“雙變”，以及我國山工st級裝載機上所配套的“雙變”等均為定軸式。而我國目前用得最多的“ZL”型裝載機上所裝的“雙變”及卡特彼勒、小松等所用的大多數(shù)“雙變”均為行星式。行星式“雙變”中，我國目前的產(chǎn)品只有2個行星排，叫簡單行星式;卡特彼勒、小松等的行星式.’雙變”有多個行星排，稱為復(fù)雜行星式。這2大流派以及簡單行星式或復(fù)雜行星式等各有優(yōu)劣，因此一直在市場上共存。

發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國裝載機上應(yīng)用最廣泛的是1970年柳工與天工院合作開發(fā)成功的ZLSO(當(dāng)時叫2450)型輪式裝載機上所用的雙渦輪液力變矩器加簡單行星式動力換擋變速器所組成的雙渦輪簡單行星式“雙變”。這種“雙變”從1971年面市到今天，一直是我國裝載機行業(yè)的主流動形式。據(jù)粗略統(tǒng)計，2008年我國裝載機銷量突破16萬臺，其中約有12萬余臺所用的“雙變”仍然沿用給2450配套的這種雙渦輪簡單行星式“雙變”，占據(jù)了我國裝載機全行業(yè)70%以上的市場份額。

我國裝載機配套的定軸式“雙變”，基本上都是由三元件簡單變矩器加定軸式變速器組成。

目前，這種定軸式“雙變”主要有4大品種:第一種是山工在20世紀70年代中期研制成功的變矩器、變速器分置型“雙變”，四進四退、雙桿操作，其中還有一根機械操作桿，主要用于配套st級裝載機，2008年這種“雙變”產(chǎn)量大約為2萬合;第二種是3t級裝載機‘.雙變”，大約有一半用的是2450的雙渦輪簡單行星式“雙變”，另一半用的是類似山工st級裝載機的定軸式“雙變”，略有不同是規(guī)格稍小，擋位只有三進三退，2008年這種“雙變”的產(chǎn)量約1.5萬臺;第三種是Zt級及以下的小型裝載機所用“雙變”，除規(guī)格小一些外，基本與3t級定軸式“雙變”相同，2008年產(chǎn)量約1萬臺。這3種定軸式“雙變”因操縱落后，幾十年無大的發(fā)展，市場范圍很窄。第四種是德國采埃孚公司(ZF)的4WG18O(杭齒引進技術(shù)產(chǎn)品)及4WG20O(柳工與ZF合資生產(chǎn)產(chǎn)品)型定軸式“雙變”，基本結(jié)構(gòu)與山工的類似。這種“雙變”與前面3種最大的差別是通過微電子控制實現(xiàn)半自動化電液變速操縱，代表了當(dāng)今世界的先進水平及今后的發(fā)展方向。2008年，該“雙變”產(chǎn)量約為5000套左右。2008年，這4種定軸式”雙變”在我國裝載機行業(yè)總產(chǎn)銷量約5萬套，不到全行業(yè)的1/3。對于裝載機所用‘雙變”而言，現(xiàn)有產(chǎn)品的基本機械結(jié)構(gòu)已趨類同，談不上先進與否。現(xiàn)代裝載機“雙變”先進與否主要取決于變速操縱性能。從總體上看，盡管國產(chǎn)變矩器、變速器產(chǎn)品與世界先進水平相比還存在一定的差距，但由于國產(chǎn)“雙變”價格低廉、配件充足、維護保養(yǎng)方便，因此90%以上市場份額仍被國產(chǎn)“雙變”所占領(lǐng)。在這其中，國產(chǎn)定軸式“雙變”的變速操縱與微電子控制的半自動化電液變速操縱相比較為落后。因此，該定軸式“雙變”被微電子控制的半自動化電液變速操縱定軸式“雙變”所取代已成定局。目前我國主要主機企業(yè)及主要“雙變”配套件企業(yè)都正在研制微電子控制的半自動化電液變操縱定軸式“雙變”，有的已研制成功正在小批量使用。相信不久的將來，適合我國國內(nèi)價位的微電子控制的半自動化電液變速操縱定軸式“雙變”會成為市場的主角。

此外，雖然我國2450配套的雙渦輪液力變矩器加簡單行星式變速器組成的“雙變”，與目前微電子控制的半自動化電液變速操縱定軸式“雙變”技術(shù)水平相差不大，但因該“雙變”效率偏低，可靠性稍差，最終仍舊會被定軸式，或行星式微電子控制的半自動化電液變速操縱“雙變”所取代。由于復(fù)雜行星式在我國制造難度較大，發(fā)展比較困難，因此，定軸式微電子控制的半自動化電液變速操縱的“雙變”，就很可能是我國今后工程機械“雙變”發(fā)展的方向。

前景展望

到2020年，我國將建成8.5萬km高速公路，即使那樣，也還不到美國現(xiàn)在的一半，人均還不到美國現(xiàn)在的1/4。到2020年以后，如果我國再建8.5萬km高速公路也不為多，那也只能接近美國現(xiàn)在人均的一半。我國高速鐵路、港口、碼頭、機場等其他交通設(shè)施建設(shè)，城市化建設(shè)以及能源建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從現(xiàn)在到2020年前遠未達到高潮。前幾次大規(guī)模宏觀經(jīng)濟調(diào)控后，都帶來了我國工程機械更大的發(fā)展。預(yù)計經(jīng)過這次嚴峻的世界金融危機之后，我國工程機械市場將迎來新一輪更大規(guī)模的發(fā)展，也將帶來我國工程機械“雙變”市場新一輪的大發(fā)展。同時，由于我國工程機械價廉物美、網(wǎng)絡(luò)健全、服務(wù)周到，已被世界認可，最近幾年出口連年翻番。即便是2008年國際市場的寒冬，我國工程機械出口仍有約30%的高增長。從20世紀80年代末到現(xiàn)在，我國鏟土運輸機械20年來的保有量已達百萬臺以上，可以想象，我國鏟土運輸機械“雙變”配件市場的發(fā)展前景將十分廣闊。

• 山工
• 卡特彼勒