[ 第三章 ]
车辆与行走机械应用静液压驱动技术的发展历程
推土机和平地机
静液压驱动技术最早应用于军用武器系统，在20世纪的二次世界大战中有了迅速的发展。
真正用于驱动地面车辆的行走装置，则已是第二次世界大战后的50年代的事情。二战后军用技术转民用，工程机械也是受益主体之一。
前一期我们一起学习过静液压驱动技术在装载机产品上的应用与发展。
今天，我们继续王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书第三章的研读之旅，了解静液压传动技术在推土机和平地机产品上的应用与发展情况.
静液压驱动的履带式推土机
目前，在轮式和履带式装载机以外的其它自走式铲土运土机械中，静液压驱动装置技术的普及面还没有像在轮式装载机中那样广泛。
然而，Liebeherr大功率静液压驱动的履带式推土机与它的装载机一样获得了引人瞩目的成就。
此外，在Caterpillar、小松、Case、New Holland和John
Deere这样一些工程机械巨子们的推土机产品目录中，也可找到静液压驱动装置驱动的机型。
履带式推土机以两种方式应用静液压驱动技术，一种是类似前述滑移转向装载机那样，用两套独立的静液压系统分别驱动左、右侧的履带，兼顾整机变速和转向控制，发动机的全部功率均由静液压驱动装置传输;
另一种用于液力或机械变速箱后面的静液压机械双功率流转向装置中，专司转向控制，仅在机具转向过程的较短时间内传输功率，转向功率的大小依转向半径和地面阻力而异。
此方式中的静液压驱动装置承受的平均载荷不大，但峰值功率却很可观。
静液压机械双功率流转向装置更为显赫的用户是重达50-60t的现代主战坦克。在履带式推土机的应用中，有时是把转向离合器系统和双功率流静液压转向系统两者作为用户的一种订货选项(图3-56)。
图3-56 New Holland D180
型推土机(功率157kW)可选装转向离合器(下左)和静液压机械双功率流两种转向方式机型的后桥结构。看起来比较简约的双功率流转向装置(下右)实际上还需要一套图中所没有显示的静液压驱动装置的支持才能正常工作
Liebeherr与Caterpillar等国外厂家和引进前者技术的中国鞍山红旗拖拉机厂，以及后起的三一重工集团曾高调宣传的自行研制的静液压驱动履带式推土机采用的是第一种方式。
而天津移山工程机械公司在本世纪初研制的一种功率为147kW的履带式推土机机则采用了液力和液压技术相契合的第二种方式(图3-57)。
最新的进展则是山工机械2013年投产的SEM816型静液压驱动推土机，功率131kW。
图3-57 采用双功率流静液压机械转向技术的国产履带式推土机(移山工程机械)
自走式平地机采用的静液压驱动技术
多年来，自走式平地机的形态和动力传动布局都没有显著的变化。常见的配置是装6个轮子，发动机后置，前轮转向，中后轮为驱动轮。
一般都将每侧的中轮和后轮装于平衡传动箱前后端，经过设于箱内的链轮联动，平衡传动箱的箱体支承在横置在两轮中间的刚性桥管上并可绕其摆动;
左、右两侧的平衡传动箱与桥管以及中央主减速器壳体共同构成一组呈“H”形的专用驱动桥，桥内设自锁差速器、侧减速器和左、右传动半轴。
自走式平地机的负荷特点不在于大，而在于“偏”。由于平地作业中铲刀的平均入土深度和土方的移动量都不大，且可以通过调节铲刀的偏斜角度控制最大切削力，所以多数平地机以中、后两桥作为驱动桥产生推进力即可够用，前轮仅作为从动轮，亦即采用6x4的驱动形式。
但其偏斜的铲刀所产生的侧向力的比例却要大于装载机和推土机上通常是正横配置的铲斗和推土铲。
采用长轴距和中置铲刀配置方式不仅减小了行走轮随路面原有起伏的仿形效应造成的刮铲后不平度的“误差复映”，也有利于以较大的力臂平衡作业时地面物料对于斜置铲刀产生的侧向力。
双联的中后轮和前伸的转向轮还满足了各轮胎载荷均匀分布以及各行走轮同辙性的要求，无须像两轮驱动的拖拉机那样设置尺寸相差悬殊的前后轮胎。
现代自走式平地机通常都采用的液力传动，能较好地适应的载荷变化。通过中后轮的联动和驱动桥上所设的自锁式差速器，也能有效地抑制“偏牵引”引起的单个驱动轮滑转的倾向。
单就驱动中后轮产生不很大的推进力的作业要求而论，似乎没有像拖拉机和装载机那样的对于无级变速和高效率地产生峰值推进力的迫切需求。
它的主驱动轮组的转矩分配状况尤其不适合采用早期静液压驱动拖拉机那样的以并联的一对液压马达分别驱动左、右驱动轮组的方式。
不过使用经验表明，如果使其前轮也成为驱动轮，则对于改善经常处于偏牵引状态下作业的平地机的转向操控性能具有较明显的效果。
前轮的驱动转矩无须很大，能够产生原本从动的转向轮缘上由侧向力转化的切向力的量值已足以能起到“四两拨千斤”的作用，当然如果能产生更大的推进力，则对于整机推进力的合理分配会产生更好的作用。
其实历史上全轮驱动型的平地机也早已有之，该种机型的机架上装有多段万向节传动轴，从后置的发动机跨越驾驶室和铲刀装置向前桥传输动力。此类前桥传动系统由于结构复杂笨重，而且会降低前桥离地间隙使其难以推广。
车轮液压马达和同步静液压驱动系统的出现，使人们得以为自行平地机创造出一套用液压管道传输动力的性能良好、结构干净利落的前桥驱动装置。
O&K、Volvo等公司现在都在批量生产前轮上安装车轮液压马达作为辅助驱动装置的自走式平地机(图3-58a)。
此种全轮驱动的机型在湿滑地面上也能发挥较大的推进力，并具有更好的防止前轮侧滑的导向性能，在平地机经常承担的长距离公路除雪任务中尤其好用。
前轮辋内所装用的低速大扭矩液压马达不会影响前桥的转向角度，它们的“自由轮”功能也保证了平地机高速行驶时转向轮能自由旋转而不会产生附加的阻力。近期国内的徐工、柳工集团等也研发了这样的产品(图3-58b)。
(a)
(a)
(b)
(b)图3-58 装有静液压驱动前轮的自走式平地机
a) 德国 O&K的机型 b) 中国柳工的机型
此前国内还出现过以静液压驱动装置取代原有液力变速箱的“全液压”自走式平地机产品，有些机型的前桥转向轮也是驱动型的。
研制单位包括三一重工集团、徐工集团(图3-59)和成都工程机械厂等。国外在这方面最新的进展则是在平地机上开始以静液压机械功率分流式无级变速箱取代原有的液力传动变速箱。
C) 图3-59 徐州工程机械集团公司制造的静液压驱动平地机(据工程机械易租网)
图3-53 多用途的“山猫”牌滑移转向装载机(Bobcat)
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