缓冲阀的工作原理及其在推耙机中的应用(技术)

第一作者简介：李若国（1983-），男，山东济宁人，工程师，硕士，现从事工程机械传动系统研究，工作于山推工程机械股份有限公司。

基金项目：山东省技术创新项目（20920108011），2014年山东省享受财政专项资金扶持新产品，鲁经信技鉴字[2013]第658号。

摘 要：分析推耙机变速液压系统的结构组成和工作原理，指出了系统存在的不足和问题点。详细介绍了缓冲阀的结构组成和工作原理，在小型推耙机的动力换挡变速箱上安装缓冲阀的必要性和重要意义。缓冲阀存在开启、半开启及闭合三种不同的工作状态，能有效地控制方向离合器的结合、分离及半联动状态，使推耙机更好的适应不同的工况以满足需求。

关键词：推耙机；缓冲阀；工作原理；离合器；半联动状态

0 引言

推耙机与推土机相比，除了具有短距离铲运、填充、平整等功能外，还具有利用其工作装置向后耙运货物的作用，尤其是在清理船舱散货、电厂清理整修等场合优势更加明显，因此广泛应用于大中型货运码头^[1]。

推耙机的工况比较恶劣，具有作业空间狭小、换挡频繁、负载大、冲击强等特点，特别是在船舱内清理矿石、化肥、水泥、粮食等散装物品时空间狭小，需要的车速比较缓慢。如果使用传统的推土机动力换挡变速箱的变速阀，缓冲性差，冲击力大，不仅会造成发动机经常熄火，影响作业效率，同时影响传动部件的使用寿命。

为解决这一问题，对传统的变速阀的结构进行优化设计，在变速阀和换向阀之间，增加起缓冲作用的控制阀。该阀通过连杆机构与缓冲脚踏板相连，便于驾驶员操作。在缓冲阀的控制作用下，推耙机能实现在特殊工况下缓慢移动，减少振动和冲击。

1 问题描述

1.1变速箱换挡形式

工程机械变速箱按照换挡方式分为机械换挡、动力换挡、电控换挡、复合式换挡等四种形式^[2]。机械换挡变速箱优点是传动效率高、生产成本低，缺点是操作劳动强度大，冲击性大，驾驶员容易疲劳；电控换挡变速箱的优点是操作简便，自动化程度高，缺点是稳定性和可靠性相对较差，维修和维护专业性强。动力换挡变速箱兼具两者的优点，因此在工程机械传动系统中应用广泛^[3]。

1.2主要问题点

动力换挡变速箱在实际使用中并不是适应所有的场合，其使用场合具有一定的局限性。大马力工程机械传动系统中主要包括发动机、变矩器、变速箱、中央传动、终传动等部分，变矩器主要起到缓冲的作用，减少换挡时的冲击，避免传动部件内部零件的损伤。

小马力工程机械的传动系统主要包括发动机、减震器、变速箱、中央传动、终传动等部分，减震器主要起到减缓发动机振动的作用，与变矩器相比较，与发动机的匹配性、适应性差。特别是在空间狭小、路面起伏大等条件下，容易造成发动机熄火，换挡冲击大，在一定程度上影响传动部件的使用寿命。

2 推耙机传动系统

2.1传动系统方案

小马力推耙机的传动系统如图1所示，主要包括发动机1、减震器2、万向节3、变速箱4、中央传动5、转向制动部分6、终传动7、行走装置8等部分组成。动力换挡变速箱的输入端与万向节相连，输出端通过锥盆齿与终传动相连，主要作用是变速、换向作用。

1-发动机2-减震器3-万向节4-变速箱

5-中央传动6-转向制动部分

7-终传动8-行走装置

图1小马力推耙机的传动系统图

2.2缓冲阀的作用

缓冲阀为三位三通液压阀，安装在换挡阀和换向阀油路之间，实现对进入换向阀油路的压力控制。

（1）当缓冲阀完全开启时，液压油不能流入换向阀，液压油进入变速箱方向离合器油路切断，方向离合器排分离，变速箱输入与输出端动力传递被切断，机器停止行驶；

（2）当缓冲阀半开位置时，液压油间断流入换向阀内，使方向离合器处于半结合状态，机器可缓慢移动；

（3）当缓冲阀闭合时，进入方向阀的压力为正常工作时的系统压力，方向离合器排处于结合状态。机器正常行驶。