液力传动装置的优点及应用于叉车中的实践

液力传动装置是20世纪80年代开始应用于叉车的，它由变矩器和动力换档变速器组成。龙工叉车厂生产的CPCD30型、CPCD50型叉车使用了先进的液力传动装置，如图4-18所示，其具有下述优点：

①微动阀可使叉车在发动机低速或高速时都能进行微动操作。

②液力离合器装有四片经过特殊处理的纸质摩擦片和钢板，改进了其摩擦时的耐磨性。

③装在变矩器中的单向超载离合器，改善了动力传动效率。

④变矩器油路中有较好的滤清器，提高了变矩器的寿命。

1.变矩器

液力变矩器是用来传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情况下，随涡轮的转速不同，自动改变涡轮输出的转矩数值。变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮三元件所组成。

泵轮由输入轴驱动，液体在离心力作用下沿泵轮叶栅猛喷（此时机械能转变为动能）到涡轮的叶栅上，使转矩传到输出轴。离开涡轮的液体在导轮作用下改向，从而一部分液体按一定角度流回泵轮，此时产生了推动导轮的反作用转矩，致使输出转矩增加了一个反作用转矩的值。当涡轮转速增加并接近输入转速时，液流的角度变化开始减小，输出轴转矩降低。最后，液体以反方向流进导轮叶栅，使原来的反作用转矩反向作用，因此输出轴转矩小于输入轴转矩。为了防止这种情况，装在导轮内的超越离合器使导轮在反作用转矩反向作用时，能自由转动。这种变矩方式可保证高效平稳地操作。

图4-18 传动装置

1—前进离合器 2—滤油器 3—后退离合器 4—单列向心球轴承 5—密封环 6、25、30、32、40—O形圈 7—供油泵总成 8—油封 9—泵轮 10—导轮 11—涡轮 12—弹性板总成 13—微动阀总成 　 14—控制阀总成 15—活塞 16—弹簧 17—加油口盖 18—安全阀盖 19—内六角螺塞 20—塞子 　 21—弹性圆柱销 22—变速臂 23—壳体盖 24—变速臂轴 26—半圆键 27—孔用弹性挡圈 28—单列向心球轴承 29、37、45—单列向心球轴承 31—挡圈 33—惰轮 34—滤油器 35—输出齿轮 36—惰轮轴 38—轴承螺母 39、42—单列圆锥滚子轴承 41—油封 43—输出轴 44—支承片 46—内六角螺塞 47—壳体盖 48—固定螺栓 49—后退灯开关 50—排油塞

图4-19 变矩器

传动装置的变矩器部分是通过弹性板与发动机飞轮连接，随发动机的转动而转动，在变矩器内部充满了变矩器油，主动齿轮用两爪子和泵轮连接，以带动供油泵，将油供给变矩器和液力换档变速器。涡轮用键连到涡轮轴上，动力通过涡轮轴传给动力换档变速器。其结构如图4-19所示。

2.液力离合器

液力离合器（湿式多片）装在液力变速器的输入轴上，通过控制阀将压力油分配给前进或后退离合器，实现前进、后退换档。变速器中的所有齿轮为常啮合齿轮。每个离合器由相间装配的四块隔片和四块摩擦片以及一个活塞组成，隔片和摩擦片处在分离状态。换档时，油压作用于活塞，隔片和摩擦片互相压紧，靠摩擦力形成一个接合器以便把来自变矩器的动力传到主动齿轮，如图4-20所示。

图4-20 液力离合器

1、10、15～17—密封环 2—轴承 3、18—止推轴环 4—前进档齿轮 5—卡环 6、21—弹性挡圈 7—弹簧座 8—O形密封圈 9—输入轴总成 11—端板 12—轴环 13—反向齿轮 14—轴承 19、27—滚针轴承 20—轴环 22—止回球 23—活塞总成 24—隔片 25—摩擦片 26—回程弹簧

变矩器到液力变速器的动力传递程序：涡轮→输入轴总成→隔片→摩擦片→前进档齿轮或反向齿轮→输出轴。

3.控制阀、溢流阀和微动阀

（1）控制阀 装于变速器盖的内侧，控制阀包含着操纵滑阀、定向阀和调节阀三部分。如图4-21所示。定压阀是用来控制液力离合器的油压，使之在1.1～1.7MPa之间，并通过它将油送到溢流阀，输给变矩器。调节阀位于微动阀和操纵阀之间，当操纵滑阀全开时，此阀就工作，以减少液力离合器接合时的冲击。

图4-21 控制阀

（2）溢流阀 与变速器壳体连在一起的溢流阀使变矩器油压保持在0.5～0.7MPa。

（3）微动阀微动阀安装在变速器外侧，阀的卷轴连接到微动踏板连杆上。当踏下微动踏板时，该卷轴向右移动，这就短时降低了液力离合器的油压，使叉车达到微动效果，如图4-22所示。

图4-22 微动阀(www.xing528.com)

1—弹性挡圈 2—阀体 3—卷轴 4—滑阀 5—O形圈 6—油堵 7—挡圈 8—主弹簧 9—微动弹簧 10—垫块 11—油封 12—油塞 13—螺塞

4.变速器壳体与供油泵

变速器壳体除了安装输入轴和输出轴等机构外，本身也起着油箱作用，其底部有滤油器Ⅰ（滤网为150目）来过滤吸入供油泵的油，管路滤油器和加油盖等装在壳体盖上方。

供油泵安装在变矩器与输入轴之间，利用泵轮轴带动一对内啮合齿轮组成的齿轮泵，向变矩器、液力变速器供油。

5.液压油路

变矩器油路系统如图4-23所示。

图4-23 变矩器油路系统

当发动机起动后，供油泵经滤油箱（即变速壳底）中吸出油，流经控制阀，在阀中将压力油分成两部分，一部分供液力离合器用，另一部分对变矩器供油。

液力离合器操作所必需的油流进定压阀（此阀压力调到1.1～1.4MPa），由定压阀流出的油一方面又进一步流向微动阀和操纵滑阀，另一方面通过溢流阀（压力调到0.5～0.7MPa）将油供给变矩器叶轮内，从变矩器出来的油通过油散热器加以冷却，然后润滑液力离合器，再返回油箱。

空档时，从操纵滑阀到离合器的油路是封闭的，这时定压阀打开，使油全部通过溢流阀输给变矩器，当操纵滑阀位于前进或倒退位置时，从滑阀到前进离合器的油路连通起来使各离合器分别动作。当一个离合器作用时，另一个离合器中的隔片和摩擦片处在分离状态，并由冷却油润滑和将热量带走，当微动踏板操作微动阀时，导入离合器的油一部分或大部分通过微动阀杆推杆排到油箱。此时变矩器油路循环踏板操作微动阀时，导入离合器的油一部分或大部分通过微动阀杆推杆排到油箱。此时变矩器油路循环与空档时相同。

6.动力换档变速器

1）合力CPCD50型叉车变速器是圆柱齿轮常啮合动力换档变速器，共有三个档位，前进一、二档，倒退一档。它与液力变矩器配合使用，将发动机经液力变矩器的转矩和运动经传动轴传递给驱动桥。

2）变速器主要由变速传动机构、换档湿式离合器和变速换档操纵阀组成，如图4-24所示。

变速传动机构包括传动部分和变速器壳体等。传动部分主要由轴、齿轮和轴承组成。

图4-24 动力换档变速器

1—放油螺塞 2—变速器箱体 3—滤油器 4—检视孔螺塞 5—一档离合器 6—二档离合器 7—联轴节 8—输入轴 9—输入齿轮 10—加油螺塞 11—换档操纵阀 12—操纵油管 13—倒档齿轮 14—倒档离合器 15—倒档轴 16—调整垫片 17—轴承盖 18—润滑油管 19—档齿轮 20—里程累计装置 21—油封 22—输出轴 23—联轴节 24—调整垫片 25—输出齿轮 26—箱盖

换档离合器主要由离合器活塞、端板、鼓轮、盘毂、外摩擦片、内摩擦片、压盘及弹簧等机件组成，共三片湿式换档离合器（两个用于变速，一个用于换向），依靠液压进行接合。

变速器换档操纵阀操纵三个换档离合器，以实现叉车前进两档、倒退一档的要求。它包括变速阀和断流阀两部分。CPCD50型叉车上液压换档操纵系统与传动、转向共用一个油泵和油箱。压力阀是使变速器换档操纵油路具有一定压力，以满足换档离合器接合的需要。断流阀与制动系统连接，以便在制动时切断来油路，使换档离合器工作油路接油箱，因而离合器分离。

3）动力传递过程如下：换档操纵阀安装在变速器箱体上部，操纵阀杆与换档手柄中间由连杆相连。换档手柄安装在转向盘右下方，换档时扳动手柄，使操纵阀动作，换档油进入变速器换档离合器液压缸作用活塞，使内外摩擦片结合，因而叉车实现前进、后退或换档，如图4-25所示。

图4-25 动力换档变速器工作原理图

1—变矩器 2、4、5、8、9、11、12、15、16—齿轮 3—油泵 6—输入轴 7—传动轴 10—倒档离合器 13—二档离合器 14—输出轴 17—一档离合器

①前进一档：液压油进入一档离合器17，动力由输入轴6经齿轮8、离合器17、齿轮12、齿轮15到输出轴14，此时为低速行驶。

②前进二档：液压油进入二档离合器13，动力由输入轴6传入，经齿轮8、齿轮16、二档离合器13、齿轮15、传到输出轴14，此时为高速行驶。

③倒档：液压油进入倒档离合器10，动力由输入轴6传入，经齿轮8、齿轮9、倒档离合器10、齿轮11、齿轮15、传到输出轴14，此时为倒档行驶。