工程機械車輛的轉向形式及其特點研究

李 輝，賈文斐

（洛陽中集凌宇汽車有限公司，河南 洛陽471000）

當前工程機械通常利用液壓動力轉向系統、實現工程機器穩定運行的目標。液壓動力系統在應用過程中，具有體積小、重量輕、穩定性強、結構緊湊等特點，并且能夠吸收路面沖擊，不需要另外設置潤滑裝置，有利于提高工程機械車輛的可靠性。工程機械車輛在運行過程中，轉向輪多種多樣，其中包括：鋼輪、輪胎等等。另外，工程機械車輛的轉換方式也包括平移、滑移以及鉸鏈三種方式，在實際運用過程中，三種方式不僅能夠獨自運行，還能夠任意組合應用，從而形成各較為復雜的轉向形式，這種轉向形式靈活性較高、穩定性較強、能夠充分滿足工程機械施工的大部分需求。因此，文章針對三種工程機械車輛轉向形式的特點進行分析，深入挖掘各種轉向形式各自的優勢和劣勢，希望能夠為后續研究人員探索更加靈活的轉向形式奠定基礎。

1 常見工程機械車輛轉向形式分析

結合工程車輛獲得轉向力矩方式存在的差異性分析，工程機械車輛的轉向主要可以分為以下幾類：

（1）路面機械。例如：瀝青混合料攤鋪機、平地機以及輪式穩定土拌和機。路面機械工程施工中的轉向形式有很多種，包括：偏轉前輪轉向、差速轉向、全輪偏轉轉向以及偏輪前轉與鉸鏈轉向組合等多種形式。需要結合工程實際需求選擇科學、合理的轉向方式。

（2）養護機械。例如：冷再生機和銑刨機[1]。在工程施工過程中，運用養護機械，想要充分滿足施工需求，可以采用以下三種轉向形式，分別為：偏轉后輪與鉸接轉向結合形式、偏轉前輪轉向形式以及全輪偏轉履帶轉向形式。

（3）壓實機械。例如：壓路機。在工程施工過程中運用壓實機械，可以選用以下兩種轉向形式，分別為：教鉸鏈轉向形式和偏轉前輪轉向形式，在施工中需要結合工程實際情況選擇合理的轉向形式。

（4）土方機械。例如：挖掘機、裝載機以及裝載挖掘機。這種機械的常用轉向形式有差速轉向形式、偏轉前輪轉向形式、鉸鏈轉向形式三種。

（5）混凝土機械。例如：工業車輛底盤的泵車，常用的轉向方式有偏轉前輪轉向形式。

（6）樁工機械。例如：履帶底盤的旋挖鉆機，常用的轉向方式有差速轉向。

（7）起重機械。例如：輪式起重機、大型輪式起重機、履帶起重機以及大型架橋機，常用的轉向方式有偏轉前輪轉向、多橋偏轉前輪轉向、差速轉向以及多輪復合便宜轉向形式。

（8）工業車輛。例如：叉車，常用的專項方式有偏轉后輪轉向。

（9）環衛機械。例如：垃圾壓實機，常用的轉向形式為鉸鏈轉向[2]。

（10）礦山機械。例如：排土機、輪斗挖掘機。常用的轉向形式有多履帶偏轉轉向。

（11）重型卡車。例如：鉸鏈式中型卡車、剛性機架重型卡車，常用的轉向形式有鉸鏈轉向和偏轉前輪轉向。

2 工程機械車輛偏轉車輪轉向形式

（1）前輪偏轉形式。所謂前輪偏轉形式，主要是指工程機械在運行過程中通過改變車輛前輪和車輛機體相對的位置，前外輪在運行過程中行駛半徑最大，能夠為駕駛員躲避障礙、規劃路線提供有利條件，是工程施工中較為常見的一種轉向形式。

（2）后輪偏轉形式。所謂后輪偏向，主要是指部分裝有前方工作裝置的車輛通過偏轉前輪的方式完成轉向。在轉向過程中，由于功車輛前方工作裝置靠近前輪，能夠直接影響車輪的偏轉角，并且其工作輪壓力相對較大，必要時需要利用雙輪胎方式增加外輪的尺寸，從而降低機動性。同時能夠增加機械車輛的行駛阻力矩。

（3）前后輪偏轉形式。所謂前后輪偏轉，主要是指工程機械車輛在行駛過程中轉彎半徑相對較小，具有偏移功能和蟹行功能，但是，相對于前輪偏轉形式和后輪偏轉形式而言，動力系統與轉向控制系統相對復雜，適用于施工中機架較長的工程機械車輛。例如：雙鋼輪壓路機以及大型輪胎式起重機[3]。其優勢在于工程機械車輛后輪同時反向偏轉時，機動性相對較好，并且轉彎半徑較小。

（4）多橋偏轉車輪轉向形式。所謂橋偏轉車輪轉向，其原理與單轉向橋車輪裝箱形式相同，在運行過程中，均需要盡可能將各輪的軸線地面投影相交在一個點中。如果工程車輛機體較長并且行駛在公路上，想要保證其彎道形式能力，需要采用多橋偏轉車輪轉向形式，從而支撐機械車輛的底盤。當前工程施工中，大部分大型汽車起重機運用這種轉向形式。

（5）偏轉履帶轉向形式。所謂偏轉履帶轉向，與雙履帶機械車輛常用的滑移轉向形式具有差異性，這種轉向形式主要靠一條履帶或者多條履帶改變車輛的偏轉角度，是車輛能夠按照曲線路前行，這種轉向形式車輪轉向半徑相對較大，適用于機械車輛緩慢轉向。

3 工程機械車輛的鉸鏈轉向形式

輪式工程機械車輛和履帶工程機械車輛在工程施工中均可以采用工程機械車輛的鉸鏈轉向形式，這種轉向形式與上文提到的偏轉車輪轉向方式具有加大差異性，主要是借助工程機械車輛前后車架相對偏轉的方式完成轉向。其特點和優勢是，如果工程機械車輛前方安裝工作裝置，工程機械車輛在兩段車架相對偏轉時行駛方向可以一直與前車架保持一致，有利于提高生產效率、減少運行時間，充分發揮了鉸鏈底盤具備的機動性優勢。如果工程機械車輛在運行過程中鉸鏈車架相對偏轉，均需要盡可能將各輪的軸線地面投影相交在一個點中。無需專門的轉向梯形機構，就可以避免工程機械車輛在彎道行駛過程中受車輪滾動影響發生側滑現象，由此可見，鉸鏈機械車輛的轉向形式有利于簡化轉向機構。

4 工程機械車輛滑移轉向形式

采用差速轉向形式的工程機械車架是整體的，并且車輛車輪軸線和履帶與機架固定在一起，在工程機械車輛行駛過程中，主要通過改變左右車輪或者調整履帶的轉速，科學控制車輛行駛方向。通常情況下，工程機械車輛滑移轉向形式多用于全橋驅動車輛，或者雙履帶這兩，這種轉向形式具有靈活性較高、轉向半徑較小、結構相對交單的優勢，能夠使車輛實現原地轉向。但是，工程機械車輛運用這種形式完成轉向也存在一定弊端，由于車輪滑動嚴重，在轉彎過程中越急，發生側滑的情況越大，并且側滑現象越嚴重[4]。并且會嚴重磨損輪式的工程機械車輛的輪胎，會增加工程機械車輛輪胎的損壞率。

5 各種轉向形式比較

將前輪轉向形式、后輪轉向行駛、前后輪轉向形式、鉸鏈轉向形式以及滑動轉向形式相比較，可以從以下方面分析：

前輪轉向形式的轉向半徑相對較大。轉向時車輛輪胎磨損一般，轉向系和傳動系沒有直接關系，整機縱向穩定性良好，整機橫向穩定性一般。

后輪轉向形式的轉向半徑相對較大，轉向時車輛輪胎磨損一般，轉向關系與傳統關系不相關，整機縱向穩定性良好，整機橫向穩定性一般。

前后輪轉向形式的轉向半徑相對較小，轉向時輪胎磨損較小，轉向關系與傳統關系不相關，整機縱向穩定性良好，整機橫向穩定性一般。

鉸鏈轉向形式轉向半徑相 對于以上三種形式更小，轉向時車輪傳動磨損較小，轉向系與傳動系不相關，整機縱向穩定性較差、整機橫向穩定性略差。

滑移轉向形式轉向半徑最小，轉向時對車輛輪胎磨損最大，轉向系與傳動系相關，整機縱向穩定性較差，整機橫向穩定性一般。

多橋偏轉車輪轉向形式轉向半徑相對較大。轉向時車輛輪胎磨損一般，轉向系和傳動系沒有直接關系，整機縱向穩定性良好，整機橫向穩定性一般。

偏轉履帶轉向形式的轉向半徑相對較大，轉向時車輛輪胎磨損一般，轉向系與傳動系不相關，整機縱向穩定性良好，整機橫向穩定性一般。

由此可見，所有轉向形式均有其獨有的優勢和劣勢，在工程機械車輛轉向形式應用過程中，想要充分滿足復雜的施工環境需求，需要結合工程實際情況，將多種轉向形式綜合運用，想要充分滿足這一目標，工程機械設計相關部門需要全面了解工程車輛轉向形式具體內容，深入挖掘其潛在價值，創新多種轉向形式[5]，促進工程機械車輛轉向更加靈活和方便，從而為工程建設奠定良好基礎，全面提高工程建設的施工效率，保證施工質量。

6 結 語

綜上所述，近年來，隨著我國經濟的飛速發展，項目工程建設規模逐漸擴大，并且施工環境、施工地形以及施工需求越來越多樣化，工程機械車輛作為工程項目施工中的重要組成部分，具有體積大、靈活性較差等特點。想要充分滿足施工環境需求，發揮工程機械車輛的作用，需要駕駛員采用最佳轉向形式完成轉向。文章結合多種形式的轉向方式進行分析，并在此基礎上探討其組合應用價值，希望能夠為相關研究人員提供參考和借鑒。