單流傳動裝置履帶式車輛反轉向問題分析與處理

劉重發　趙江濤　張濤　向濤波

摘要：駕駛履帶式車輛時，時常出現反轉向，如果對裝備性能和駕駛技巧認識不足，極易導致事故。介紹了履帶式車輛單流傳動裝置組成結構，分析了單流傳動裝置履帶式車輛反轉向的情況，提出了履帶式車輛駕駛過程中規避反轉向的具體方法，對于提高駕駛員駕駛水平，避免事故發生具有非常重要的意義。

關鍵詞：單流傳動裝置；履帶式車輛；反轉向

中圖分類號：U463.4

文獻標識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.003

0.引言

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

1.傳動裝置

1.1傳動裝置功用

傳動裝置是將發動機的動力輸出至行動部分的所有部件的綜合，是車輛推進系統的主要組成部分之一。其主要作用是：傳遞和切斷發動機至主動輪的動力；在發動機扭矩、轉速不變時，可增大主動輪的扭矩和轉速的變化范圍，以改變車輛運動時的牽引力和速度；使車輛前進、倒車、轉向、制動和停車。因此，傳動裝置能改變車輛的行駛速度，運動方向和主動輪上的扭矩，使車輛的動力裝置具有最佳的功率輸出特性，從而提高其機動性和燃油經濟性。

1.2傳動裝置分類

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

單流傳動裝置的特點是轉向機構與變速機構串聯，即發動機輸出的功率是在通過變速機構之后才流入轉向機構的，如圖1所示。

1.3單流傳動裝置履帶式車輛

典型單流傳動裝置履帶式車輛框圖如圖2所示。它由傳動箱、主離合器及其操縱裝置、變速箱及其操縱裝置，行星轉向機及其操縱裝置和側減速器組成。

發動機的動力經傳動箱傳給主離合器主動部分，當主離合器結合時，動力又經被動部分傳給變速箱，直線行駛時，掛上一個前進擋，動力分別傳給兩側未制動的行星轉向機，再經側減速器傳給主動輪，倒駛時，變速箱掛上倒擋，改變了主動輪的旋轉方向而使履帶式車輛倒駛。

轉向時，動力傳遞與上述不同的是制動一側行星轉向機，使該側行星轉向機減速或切斷動力，從而得到兩側主動輪不同的轉速或動力只傳給一側主動輪，實現車輛轉向。

停車時，分離主離合器切斷動力，或變速箱掛空擋，同時制動兩側行星轉向機，使發動機與主動輪之間的動力切斷，車輛停車。

1.3.1傳動箱

傳動箱將發動機的動力傳給主離合器、并增高轉速，以減小主離合器、變速箱和行星轉向機所承受的扭矩；將發動機的動力傳給發動機的冷卻風扇、空氣壓縮機和液壓泵；用起動電動機起動發動機時，增大動力矩。

1.3.2主離合器

主離合器在起動發動機和換擋時，依靠主離合器的分離，切斷發動機至變速箱的動力，以減小發動機的起動阻力和換擋時的齒輪撞擊。起車和換擋后，依靠主離合器的平穩結合，使負荷平穩地加載于發動機和傳動裝置各有關機件。車輛運動速度或負荷急劇變化時，依靠主離合器的打滑（滑摩），防止傳動裝置和發動機受到過大的負荷而損壞各機件。

1.3.3變速箱

變速箱在發動機的扭矩和轉速不變的條件下，改變車輛的牽引力和運動速度。在不改變曲軸旋轉方向的條件下，使車輛倒駛。切斷主離合器傳至行星轉向機的動力，可使發動機長時間空轉。

1.3.4行星轉向機

履帶式車輛是通過兩側履帶繞動速度不同產生的轉速差來實現轉向的，左、右行星轉向機就是用來改變兩側履帶的繞動速度的。通過操縱兩側行星轉向機，使左、右行星轉向機處于不同的工作狀態，從而實現兩側行星轉向機轉速不同，同時也使兩側履帶產生轉速差，實現車輛轉向。履帶式車輛轉向可分為原地轉向、弧形轉向及分離轉向三種方式。

當兩側行星轉向機同時被制動時，可以實現車輛的制動。兩側行星轉向機在行駛過程中被制動，可以實現車輛減速和停車；在停車時被制動，可以使車輛處于駐車制動狀態。

通過使兩側行星轉向機同時做減速運動，可以在不改變發動機扭矩和變速箱擋位的情況下，短距離內實現降低車輛的運動速度，增大牽引力的作用。

起車時，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側減速器

側減速器是傳動裝置中最后一個組件，它以固定的傳動比增大行星轉向機傳給主動輪的扭矩，并相應地降低主動輪的轉速。

2.反轉向

2.1轉向原理

行星轉向機由行星傳動器、閉鎖離合器和制動器等組成，它以直接傳動、減速傳動和制動三種方式，保證履帶式車輛直線行駛、轉向和停車。

2.1.1原地轉向

當低速履帶側的操縱桿位于第二位置時，該側行星轉向機切斷動力，并制動履帶。高速履帶側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定轉向半徑作原地轉向。當轉向阻力較大時，高速履帶側的操縱桿應拉到第一位置。

2.1.2弧形轉向

當低速履帶側的操縱桿位于第一位置時，該側行星轉向機為減速傳動，高速履帶側操縱桿位于最前位置，此側行星轉向機為直接傳動，履帶式車輛即以第二規定轉向半徑轉向。

2.1.3分離轉向

轉大彎轉向半徑大于第二規定轉向半徑時，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，該側行星轉向器作不徹底地分離，小制動鼓作部分制動，高速履帶側操縱桿在最前位置，此時履帶式車輛分離轉向。其轉向半徑大小取決于閉鎖離合器、小制動器打滑的程度和地面阻力，履帶式車輛轉向呈折線形。

2.2反轉向問題分析與處理

由轉向原理可知：原地轉向時，轉向側履帶動力切斷并被制動，另一側履帶繼續運動，履帶式車輛均以第一規定轉向半徑作原地轉向，不會發生反轉向。

弧形轉向時，轉向側履帶減速運動，另一側履帶繼續運動，由于減速比固定，即使改變運動速度，履帶式車輛也以第二規定轉向半徑轉向，不會發生反轉向。

分離轉向時，分離側履帶瞬間失去動力不受發動機控制，另一側履帶由發動機控制運動：當分離側履帶運動速度小于另一側履帶時，車輛正常轉向；當分離側履帶運動速度等于另一側履帶時，車輛不轉向；當分離側履帶運動速度大于另一側履帶時，車輛反轉向。

因此，出現反轉向主要是兩方面因素造成：一是使用分離轉向；二是發動機制動（或聯合制動）。日常駕駛履帶式車輛時，主要會出現下坡反轉向和平地反轉向兩種情況。

2.2.1下坡反轉向

駕駛履帶式車輛在坡度較大的路面上行駛時，當駕駛員拉一側操縱桿至分離位置時，該側履帶由于不受發動機制動，在下滑力作用下將變為高速履帶；這時另一側履帶卻承受了全部發動機制動力而將減速變為低速履帶，這就形成了兩側履帶的速度差而使履帶式車輛反轉向。通常坡越陡、轉向離合器分離越徹底，轉向半徑越小，反轉向就越容易產生。所以，在駕駛過程中應盡量減少在陡坡上進行分離轉向，必須在陡坡上進行分離轉向時，應該輕拉反向側操縱桿，不可使操縱桿一拉到底。

2.2.2平地反轉向

在平地行駛中履帶式車輛如果操縱不當也會出現反轉向，如高速行駛中遇到險情突然減油再拉分離轉向，此時轉向一側的履帶由于慣性會繼續高速行駛，另一側履帶由于發動機減油形成發動機制動而將減速，從而形成了反轉向。所以在駕駛中應盡量減少平地高速行駛時進行分離轉向，即使轉向也要嚴格按照駕駛規范，在分離轉向時一定要平穩加油，切不可減油。

3.結語

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