呂 超
(中國重汽集團 大同齒輪有限公司 技術中心,山西 大同 037305)
全功率取力器安裝在變速器和離合器殼體之間,由于全功率取力器在整車上是通過車輛的主副離合器從動盤將發動機的動力分別傳遞給變速器和取力器,所以兩者之間動力傳遞互不影響。取力器的動力是通過飛輪直接傳遞的,中間沒有任何功率損失,因此被稱之為全功率取力器。該取力器因其具有傳動效率高、輸出轉速和扭矩大等特點,被廣泛應用于高轉速、高負荷的工況下,例如火災消防、工程建設、油田生產等領域中。
新開發的HW60Q全功率取力器速比i=0.69,最大輸出扭矩為600 Nm,最大輸出轉速為2 500 r/min,輸出旋向與發動機旋向相同,操縱方式采用氣動控制方式。取力器結構采用兩級增速直齒輪傳動的形式,在取力器殼體內部設計有冷卻水管,可與車輛的水箱連接,在取力器工作時讓車輛水泵同時工作,通過冷卻水管的作用使取力器內的齒輪油溫度快速下降,可有效避免密封件和軸承因油溫過高而導致的失效情況發生。同時在取力器主殼體上設計有大量的散熱片,增大了殼體散熱面積,對取力器工作時的整體溫度降低起到進一步的促進作用,有效地提升了取力器的整體使用壽命。HW60Q全功率取力器可在高轉速、高負荷的工況下連續工作,其外形結構如圖1所示。
圖2為HW60Q全功率取力器內部結構。取力器安裝于HW系列變速器與離合器之間,動力傳遞路線如下:發動機的動力通過取力器的輸入軸傳入,經過離合花鍵套、輸入齒輪、中間齒輪、輸出軸齒輪和輸出軸,最后從輸出法蘭傳出。HW60Q全功率取力器為雙向進氣操縱,當需要使用取力器時,將整車0.4 MPa~0.5 MPa的壓縮氣體從上檔進氣口進氣,這時取力器活塞叉軸在氣壓作用下帶動撥叉撥動輸入軸上的離合花鍵套向右移動,使輸入齒輪與輸入軸同步轉動,動力傳遞輸出;當需要脫檔時,整車的壓縮氣體從脫檔進氣口進氣,帶動撥叉及輸入軸上的離合花鍵套向左移動,使其脫離與輸入齒輪的嚙合,取力器的動力即被切斷。

圖1 HW60Q全功率取力器外形結構

圖2 HW60Q全功率取力器內部結構
圖3為取力器操縱示意圖。HW60Q全功率取力器采用在輸入軸處設計離合花鍵套進行上檔和脫檔的操縱方式,通過撥叉控制離合花鍵齒套與輸入齒輪嚙合,完成動力傳遞輸出,整個傳動系轉動慣量小,結構成熟、可靠、加工簡便;使用氣動控制進行脫檔,脫檔動作快速可保證脫檔后所有傳動齒輪全部停止轉動,減少功率損失。

圖3 取力器操縱示意圖
HW60Q全功率取力器使用過渡板與重汽HW系列變速器進行連接,連接強度高,取力器與變速器完全隔開。取力器總成采用整體式結構與變速器進行合裝,現場無需再拆解取力器,有力地保證了取力器總成所有性能指標的一致性,同時也節省了裝配流水線上的勞動工作強度和工作時間。取力器的潤滑系統自成一個獨立的系統,車輛在上下坡運行過程中,取力器內部潤滑油不會因重力因素的影響集中到殼體內部前后兩端,既避免了部分傳動件因潤滑油分布不均勻而燒死的情況發生,又避免了變速器和取力器之間潤滑油的相互交換不充分的影響。取力器和變速器合體的三維模型如圖4所示,取力器和變速器連接的內部結構如圖5所示。
近年來,專用車市場進入一個快速增長的時期,市場上對各種專用車的需求越來越多樣化,這就要求車輛底盤功能可選擇性必須多樣化。HW60Q全功率取力器的開發設計,因其特殊的結構以及工作原理可以適用于某些特殊工況,可為重汽公司在產品選型、車輛設計時提供了一個有力的技術支撐,同時也為專用車改裝市場提供了很好的產品解決方案。該類產品亦可延伸應用于其他同類車型上,大大提升了工程車底盤的多樣性以及取力器的種類。

圖4 取力器和變速器合體的三維模型

圖5 取力器和變速器連接的內部結構