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动力换挡加工轮式拖拉机变速箱总成自动变速器的基本工作原理,由驾驶员通过油门踏板 ,制动踏板和换挡手柄向变速器控制器( TCU ) 表达意图 ,发动机转速、作业速度 、挡位 、油门开度等传感器实时监测拖拉机的作业状况,并将相应的电信号输入 TCU ,TCU 按存储在其中的设定程序模拟熟练驾驶员的驾驶规律( 最佳换挡规律 、发动机油门的自适应调节规律等) ,通过选换挡液压执行机构对换挡离合器的结合及分离进行控制 ,以实现轮式拖拉机变速箱总成厂家发动机和变速器的最佳匹配,从而获得优良的作 业性能和迅速换挡能力 。
在我国,加工轮式拖拉机变速箱总成动力换挡变速器最早是在工程机械上得到应用,如1966年柳工Z435装载机上使用的定轴式变速器,随后在1970年开始在ZL50装载机上使用行星式变速器。此后在80年代又先后引入了日本TCM叉车的变速器和德国ZF公司电液控制定轴式变速器轮式拖拉机变速箱总成厂家等先进技术,使我国这一行业水平有了较大的提高 。目前动力换挡变速器主要在装载机、推土机、叉车、平地机和压路机上得到广泛的应用,国内以吉林大学、北京理工大学、同济大学为主的各科研院所机构均对液力自动变速控制技术进行了研究,并取得了一些科研成果。但这些研究主要集中在汽车和工程机械上,而在农业拖拉机上的应用研究较少。此后直到2010年,中国一拖集团公司与国外合作,逐步研发了东方红IJz、LA、LF等系列重型动力换挡拖拉机,才实现我国大功率拖拉机在该项目上零的突破。
啮合套换挡相对于滑动齿轮换挡具有体积小、换挡相对容易的优点。由于滑动齿轮换挡和啮合套换挡具有结构简单、加工制造成本低等优点,所以它们在加工轮式拖拉机变速箱总成拖拉机产生的初期应用极为广泛。但随着操作者对拖拉机驾驶平顺性以及变速箱使用寿命的要求日益增长,同步器换挡变速箱的优势也就逐渐凸显出来。自从20世纪30年代同步器变速箱被发明,它在欧美市场的使用就越来越广泛,这也就导致了滑动齿轮换挡和啮合套换挡结构的变速箱已经逐渐被淘汰。对于我国,由于拖拉机轮式拖拉机变速箱总成厂家技术起步较晚,现阶段滑动齿轮换挡和啮合套换挡结构还在很大程度上被使用,由于手动变速箱换挡时会中断拖拉机动力,使得拖拉机的工作效率降低,操作变得更为繁琐,因此,随着时代的发展,对于变速箱操作的简化要求也就越来越高。
动力换挡变速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉机上应用,由于具有换挡过程容易,保证动力连续不断,优化了操作性能,提高拖拉机工作效率的特点,得到了很多厂家的认可。动力换挡变速箱可分部分动力换挡变速箱和全动力换挡变速箱两种。部分动力换挡的应用领域主要在定轴轮系变速箱上。而经过多年的发展,全动力换挡变速箱如今已达到具有12个前进挡位的多排挡全负载换挡,这种换挡方式多用于具有摩擦元件布置的周转轮系变速箱结构上,通过先进的电液控制系统完成特定的执行元件接合与分离,从而实现全动力换挡的要求。这种变速箱广泛的应用于各大厂家的拖拉机上,其中包括了美国凯斯公司生产的CX系列、法国雷诺公司生产的175-74T2系列。