于长柏工学专栏:大承载能力大牵引力场地牵引车

作者:江苏天源    添加时间:2014/7/20 9:05:01    浏览量:

  QYC80港口牵引车是哈尔滨工程机械制造有限责任公司开发成功的新产品。该产品具有大承载能力、大牵引力。
  
  一、产品简明原理
  
  以电控发动机匹配仝自动液力机械传动的变速箱,大承载力、大减速比、驱动桥为动力,以小轴距、大转向角实现小转弯半经,以液压油缸驱动鞍座实现鞍座的可升降作业。
  
  二、产品(技术)简要说明
  
  QYCSO港口牵引车动力传动系统采用了原装进口QSB220-6.7电控发动机匹配艾立逊进口MD3500P液力机械传动自动控制变速箱与德国凯瑟(Kessier)大传动比驱动桥能自动适应路面和阻力情况换挡满足了平稳启动,重载低速大牵引力,轻载小牵引力高速的要求。
  根据对两种进口牵引车YT-50(瑞典OTTAWA)和TT-100(美国sISO)的总体布置的分析借鉴美国SISO鞍座举升油缸下铰点后置的特点设计了加强型槽型梁车架,尺寸紧凑、油缸受力状态好,轴距为2850mm,转弯半径小于6.5m。车架后桥支座与油缸支座有机连成一体消除了美国SISO牵引车由于两支座相连太近焊缝叠加引起的应力集中,使结构合理,车架承载能力大大提高。
  鞍座升降为液压驱动,系统压力18Mpa配备两个三级套筒油缸,举升能力达到320KN以上,选用GPC4-25/20双连齿轮泵,系统保证了车辆无论在停车状态还是在行驶状态25泵回路都能向举升油缸提供动力,使车辆可在任何状态下调整鞍座高度,该回路选用美国VG20型换向阀,阀内配有单向阀,当油缸处于非动作状态时油缸内任何可能泄漏的液压油都被单向阀封住使举升油缸不会自行回缩。
  操纵室减震系统:本级驾驶室偏置可前翻式操纵室,四点弹性支撑,前方两个绞支座带橡胶填充减震层,后方两支座选用了中国重汽最新配置的油气弹簧减震器,有效的减少了操纵室在行驶中的振动问题。
  
  三 主要技术指标
  
  最大牵引力160kN:最大准许拖挂总质量720kN;鞍座承载400kN;鞍座举升能力350kN,鞍座举升高度范围1180mm-1850mm:转弯半径<6500mm;厉桥承载能力>30t。
  
  四、结构形式、性能特征:
  
  整机外形尺寸小,承载能力大,牵引力大、转弯半径小,带鞍座升降系统,承载状态鞍座锁定可靠。
  该机耐冲击能力强,装卸货快捷转移灵活,适应狭窄曲折场地的运行,行进中换挡变速起制动变化频繁,工作强度大、连续作业时间长、故障率低的要求。
  材料及工艺:QYC80港口牵引车的研制开发按多品种小批量的模式组织生产,发动机、传动系、转向系、制动系及其它大多数元件均由配套厂商提供,主机厂主要生产车架、驾驶宣、鞍座起落架、液压油缸等部件及各连接件,发动机、变速箱、变矩器、前后桥等关键元件由世界知名厂家提供。车架、鞍座起落架等结构件采用我公司最擅长的焊接结构,所有的机构、结构、元器件、原材料尽量采用成熟技术成熟元件和原材料。
  QYC80港口牵引车车架为焊接格珊式槽型梁结构,构件多、组焊工作量大,焊接变形也大,在焊接时细分焊接单元,各个焊接单元焊完后再焊到车架主粱上,减少车架主梁上的焊接工作量和焊接变形量,工艺部局合理。
  康明斯QSB发动机和艾力逊全自动变速箱的安装对减震防扭要求很高,而凯瑟后桥的制动器室安装位置不符合整体布置的要求,需要在车架上安装位置精度要求很高的支座,为了满足这些支座的位置要求,提高制作质量生产效率,小批量投产前,工艺部门设计并制作了发动机变速箱总成支座拼焊、后桥制动器室支座拼焊等工装。
  
  五、QYC80港口牵引车技术方案及创新
  
  港口牵引车的作业环境要求该产品一方面载重量大,牵引力大、耐冲击能力强;另一方面又要装卸货快捷转移灵活适应狭窄曲折场地的运行,行进中换档变速起制动变化频繁:还要满足港口工作强度大连续作业时间长、故障率低的要求。
  QYC80港口牵引车动力传动系统采用了原装进口QSB220-6.7电控发动机匹配艾立逊进口MD3500P液力机械传动自动控制变速箱与德国凯瑟(Kessler)大传动比驱动桥能自动适应路面和阻力情况换档满足了平稳启动,重载低速大牵引力,轻载小牵引力高速的要求。
  发动机功率仅160KW,不足同吨位普通公路型牵引车发动机功率的一半,匹配艾立逊进口MD3500P液力机械传动自动控制变速箱与德国凯瑟(Kessler)大传动比驱动桥以后动力性能得到巨大的提升,德国凯瑟驱动桥传动比12.75、最大承载能力50t,根据艾立逊方面提供的匹配计算结果在变速箱处于一档位置变矩器处于变矩状态下车辆最大牵引力达180.84KN,本机实际标定最大牵引力160KN。

  电控发动机与全自动控制液力机械复合传动变速箱的匹配实现了起制动灵活、功率适中、效率高、油耗低、工作可靠,经济适用。
  的目标,变速箱的实际工作挡位由变速箱控制器根据油门位置、发动机转速和牵引车负荷情况等自动调节变挡。换档选择合理,加速快、无冲击,换档器为键盘式操作简单轻便大大减轻了驾驶员的工作强度。
  根据对两种进口牵引车YT-50(瑞典OTTAWA)和TT-120(美国SISO)的总体布置的分析借鉴美国SISO鞍座举升油缸下铰点后置的方案特点设计了加强型槽型梁车架,该方案尺寸紧凑、油缸受力状态好。轴距为2850mm,转弯半径小于6.5m。车架后桥支座与油缸支座有机连成一体消除了美国SISO牵引车由于两支座相连太近,车架断面变化大且多,焊缝叠加引起的应力集中,使结构合理,车架承载能力大大提高。结构形式见下图:
  
  鞍座升降为液压驱动,鞍座的举升能力的大小取决于液压缸缸径、由缸进出油口压差及油缸推力与鞍座载荷力矩的杠杆比,系统压力18Mpa配备两个双级套筒油缸。第二级缸简缸径为φ140mm,在背压为1.5Mpa的情况下油缸的推力为
  F1=(0.142*π)/4*(180-1.5)*106*2=508KN
  油缸推力与鞍座载荷力矩的最小杠杆比为0.797,鞍座最大举升能力为F2=508*0.797=404.9KN,选用GPC4-25/20双连齿轮泵,系统保证了车辆无论在停车状态还是在行驶状态25泵回路都能向举升油缸提供动力,使车辆可在任何状态下调整鞍座高度,该回路选用美国VG20型换向阀,阀内配有单向阀,当油缸处于非动作状态时油缸内任何可能泄漏的液压油都被单向阀封住使举升油缸不会自行回缩。
  鞍座承载400KN系指作用于鞍座上的最大静载荷或额定载荷在动载效应下形成的载荷,试验中牵引车拖运挂车总质量为79t(超载10%,测得后桥荷为30.2t前桥荷为8.14t,作用于鞍座上的静载荷为P1=(30.2-2.85)+(8.74-4.6)=31.49t,行驶中动载系数取1.4则鞍座最大载荷为P2=31.9*1.4=44.09t=440.9KN,该数值也超过了合同书中规定的400KN,试验表明鞍座举升系统及整个牵引车的承载能力有足够的安全储备系数。
  操纵室减震系统:本级驾驶室偏置可前翻式操纵室,四点弹性支撑,前方两个绞支座带橡胶填充减震层,后方两支座选用了中国重气最新配置的油气弹簧减震器,有效的减少了操纵室在行驶中的振动问题。
  为了减小车辆的纵向长度尺寸和转弯半径偏置可前翻式操纵室布置于发动机上方,操纵室底板下面采用了Q铝膜隔音板材料覆盖,该材料是一种高科技隔音、隔热、防火、防水、减震声学材料,有效的改善了驾驶室的工作环境。
  
  六,应用范围
  
  QYC80港口牵引车以内燃机为动力的半挂式牵引鞍座可升降的牵引车。牵引车配专用鹅颈和专用拖板主要完成港口内件杂货水平运输。

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