1、軌行式施工機(jī)械概述
$*\G Z$y> uUIjntSF( 軌行式施工機(jī)械在專門(mén)鋪沒(méi)的軌道上運(yùn)行，具有負(fù)載能力人、運(yùn)行阻力小、對(duì)環(huán)境污染小、可以采用各種形式的動(dòng)力傳動(dòng)等特點(diǎn)。軌行式施工機(jī)械是軌行式行走機(jī)械的分支，一般包括軌行式起重機(jī)械、礦山及地下工程施工及牽引機(jī)械、鐵路施工機(jī)械和鐵路養(yǎng)路機(jī)械等。軌行式施工機(jī)械主要分布在交通運(yùn)輸、水電、工礦等行業(yè)。
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軌行式施上機(jī)械因可不采用內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力而具有對(duì)環(huán)境污染小的特點(diǎn)，這對(duì)于環(huán)境惡劣的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)講顯得尤為重要。在地下上程施T或采礦業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)獨(dú)頭掘進(jìn)在1km以上時(shí)，占總工程量40％的運(yùn)輸(包括出碴、運(yùn)送礦石及材料等)生產(chǎn)線一般都會(huì)采用有軌運(yùn)輸方式，也即所有洞內(nèi)往返移動(dòng)沒(méi)備均采用輪軌行走方式。這佯做除減少洞內(nèi)廢氣污染外至少有3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：① 通風(fēng)量比無(wú)軌運(yùn)輸方式(如內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種運(yùn)輸車(chē)輛)減少了1．6～3．6倍，從而減少了通風(fēng)費(fèi)用；② 占用巷道空間小，施T干擾小； ③ 設(shè)備維修簡(jiǎn)單，專業(yè)化程度高，配件供應(yīng)方便。
N{}o* K |a |## / 因此，當(dāng)施T場(chǎng)地相對(duì)固定、物流方向確定并具有相當(dāng)規(guī)模、設(shè)備往返頻率高、施工條件惡劣及不適宜采用其它行走方式時(shí)，一般宜選用軌行式施工機(jī)械。軌行式施工機(jī)械又分為牽引型和非牽引型兩類。
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% 牽引型軌行式施工機(jī)械的特征：①工作裝置的運(yùn)動(dòng)與整機(jī)行走方向和速度無(wú)關(guān)；② 工作裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡與整機(jī)行走方向平行，牽引力通過(guò)行走裝置液壓系統(tǒng)傳遞，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間為全功率匹配；③工作裝置消耗的功率占整機(jī)總功率的30％以下；④ 行走傳動(dòng)系統(tǒng)承受的牽引負(fù)荷變化劇烈、波動(dòng)大且具有隨機(jī)性；⑤ 一般無(wú)作業(yè)質(zhì)量要求，因而不要求工作速度的穩(wěn)定性，只追求速度與負(fù)荷之間的自適應(yīng)能力，即著重關(guān)注動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和作業(yè)效率。
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b~t@ 7*MjQzg-P 非牽引型軌行機(jī)械的特征：① 工作裝置依靠自身傳動(dòng)系統(tǒng)完成各種作業(yè)，且作業(yè)工況下行走牽引系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間為部分功率匹配，② 工作裝置的驅(qū)動(dòng)功率消耗整機(jī)的主要功率，牽引功率占次要部分；③ 有作業(yè)質(zhì)量要求，不允許速度與負(fù)荷之間的自適應(yīng)性，因而要求作業(yè)時(shí)保持行進(jìn)速度的平穩(wěn)性，追求的主要指標(biāo)是作業(yè)質(zhì)量。
HKXtS>7d )k~{p;Ke 軌行式施工機(jī)械在傳動(dòng)方式方面的革新與進(jìn)步滯后于其它行走方式如輪胎式施工機(jī)械。目前國(guó)外已開(kāi)始在中小功率(200kW 以下)的軌行式機(jī)械上大量采用靜液壓傳動(dòng)以取代液力機(jī)械式傳動(dòng)，并逐步得以推廣 ，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的軌行機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)仍然還保留著最初的機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)或液力——機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)方式。
6Zx'$F.iqK EYy|JT]B 2、軌行式行走機(jī)械靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用
^1\[hyZ! UCBx?9O/0 靜液壓傳動(dòng)方式是伴隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)與元件制造技術(shù)的快速發(fā)展而成長(zhǎng)起來(lái)的先進(jìn)傳動(dòng)方式，與液力傳動(dòng)是在機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展和提高一樣，靜液壓傳動(dòng)在軌行式機(jī)械的研發(fā)也是在液力傳動(dòng)的不足及缺陷基礎(chǔ)上邁出第一步的。
vEZ d;40y Hw\hT TK 2.1 軌行式行走機(jī)械靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)
Z~{0x#?4% Ly_.% f 軌行式施工機(jī)械的靜液壓傳動(dòng)方式是系統(tǒng)以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過(guò)液壓泵轉(zhuǎn)化為液壓能，再由馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為能克服負(fù)荷的機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與軌行式行走裝置之間的動(dòng)力傳遞，是以液體為介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制。與液力傳動(dòng)不同，靜液壓傳動(dòng)是利用封閉管路內(nèi)液體的壓力能而不是液體動(dòng)能。靜液壓傳動(dòng)分閉式傳動(dòng)和開(kāi)式傳動(dòng)兩種類型，通常在施工機(jī)械的行走液壓系統(tǒng)中采用閉式液壓傳動(dòng)回路。這種閉式回路具有下列特點(diǎn)。
Q2LAXTF]y m=#< 1) 能適應(yīng)作業(yè)中負(fù)荷變化劇烈、變速和換向頻繁的工況，尤其對(duì)低速穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合。
95IR.Qfn! 2) 可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速平穩(wěn)、均勻、準(zhǔn)確，微動(dòng)性能好。
rvUJ K,oE 3) 能適應(yīng)機(jī)具或機(jī)型復(fù)雜、發(fā)動(dòng)機(jī)距離驅(qū)動(dòng)輪較遠(yuǎn)、傳動(dòng)線路長(zhǎng)且多曲折、輸入與輸出端相對(duì)位置多變及對(duì)設(shè)備外形尺寸有特殊要求的設(shè)備。
gyT3[*eh 4) 動(dòng)力性能好，采用靜液壓傳動(dòng)的行走設(shè)備其牽引性能、爬坡能力、低速性能、高速性能在輪軌行走方式下能夠達(dá)到令人滿意的程度。
H1or,>GoO 5) 傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)相比最為簡(jiǎn)單，動(dòng)力元件與執(zhí)行元件(馬達(dá))之間為“軟聯(lián)接”。同時(shí)，軌行機(jī)械一般不需要轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，應(yīng)用靜液壓傳動(dòng)裝置甚至可使行走系統(tǒng)簡(jiǎn)單到系統(tǒng)只看到一組“1拖N”組件(油泵與馬達(dá))和油管。
d%lwg~@&|5 6) 可合理配置動(dòng)力源，并可實(shí)現(xiàn)多源合流和一源分用。
y **>l{!! 采用閉式系統(tǒng)是HST裝置的核心技術(shù)特征之一。以閉式系統(tǒng)構(gòu)成的HST裝置在保留了傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)所共有的功率密度高、布局方便、過(guò)載保護(hù)能力強(qiáng)和控制方式靈活的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又具備了馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速可無(wú)級(jí)調(diào)速和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。
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3-B 2.2 國(guó)外的應(yīng)用現(xiàn)狀
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S7B3 = 靜液壓閉式傳動(dòng)技術(shù)在軌行式設(shè)備上的運(yùn)用從上世紀(jì)80年代開(kāi)始。由于在電力拖動(dòng)技術(shù)中很難找到功能與比功率值可與低速大扭矩液壓馬達(dá)相比擬的低速電機(jī)，因而國(guó)外開(kāi)始在井下的有軌車(chē)輛的行走機(jī)構(gòu)中嘗試電機(jī)—液壓泵低速馬達(dá)—驅(qū)動(dòng)輪方式的靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。之后，發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始在港口裝運(yùn)集裝箱的重要設(shè)備—— 門(mén)架式起重機(jī)上運(yùn)用HST裝置以解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膭?dòng)力平穩(wěn)性問(wèn)題。鐵路施工與運(yùn)輸機(jī)械是國(guó)外軌行機(jī)械發(fā)展較快的領(lǐng)域，伴隨著以?shī)W地利Plasser&Theurer公司為代表研制的高速鋪軌列車(chē)的問(wèn)世，靜液壓驅(qū)動(dòng)行走方式在軌行機(jī)械的應(yīng)用和發(fā)展取得了突破，引領(lǐng)了軌行式施工機(jī)械技術(shù)革命的潮流，使生產(chǎn)效率大大提高。同時(shí)由于靜液壓傳動(dòng)優(yōu)異的微動(dòng)性能，使駕駛員能夠更加準(zhǔn)確定位。
PBY;S G ~ k:0nj!^4w> 近年隨著靜液壓技術(shù)的日臻成熟，對(duì)于特殊用途的行走車(chē)輛，國(guó)外幾乎無(wú)一例外地采用了HST裝置設(shè)置行走系統(tǒng)，如用于軍事用途的牽引車(chē)、有軌運(yùn)載火箭、航空運(yùn)輸業(yè)的輔助車(chē)輛、船體分段有軌輸送裝置以及化工反應(yīng)塔等等。
W*Gp0pX `]$H\gNI[8 2.3 國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用現(xiàn)狀
Pm=i(TBS/ OlcWptM$ 靜液壓傳動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用始于上世紀(jì)80年代，主要應(yīng)用于聯(lián)合收割機(jī)、叉車(chē)、市政工程機(jī)械等。國(guó)內(nèi)目前軌行式施工與運(yùn)輸機(jī)械仍大多沿用機(jī)械傳動(dòng)與液力機(jī)械傳動(dòng)模式。
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