单流传动装置履带式车辆反转向问题分析与处理

刘重发　赵江涛　张涛　向涛波

摘要：驾驶履带式车辆时，时常出现反转向，如果对装备性能和驾驶技巧认识不足，极易导致事故。介绍了履带式车辆单流传动装置组成结构，分析了单流传动装置履带式车辆反转向的情况，提出了履带式车辆驾驶过程中规避反转向的具体方法，对于提高驾驶员驾驶水平，避免事故发生具有非常重要的意义。

关键词：单流传动装置；履带式车辆；反转向

中图分类号：U463.4

文献标识码：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.003

0.引言

相对于轮式车辆，履带式车辆通过性好，但操控复杂。正常驾驶履带式车辆时，当挂前进挡行驶进行转向时，操纵左侧操纵杆（或逆时针转动方向盘）时，车头向左转，操纵右侧操纵杆（或顺时针转动方向盘）时，车头向右转；挂倒挡行驶时，操纵左侧操纵杆（或逆时针转动方向盘）时，车头向右转，操纵右侧操纵杆（或顺时针转动方向盘）时，车头向左转。在有些情况下，操纵一侧操纵杆（或向一个方向转动方向盘）时车辆却转向另一侧，这就是反转向。履带式车辆驾驶过程中，如果驾驶员对此问题掌握不准，在驾驶中遇到紧急情况时，按正常操作本想躲开肇事地点，但由于产生反转向而加速驶向该处，从而造成事故。因此，搞清履带式车辆发生反转向的原因，采用正确的操纵方式驾驶车辆，对于提高驾驶技能，预防各类事故，具有重要意义。

1.传动装置

1.1传动装置功用

传动装置是将发动机的动力输出至行动部分的所有部件的综合，是车辆推进系统的主要组成部分之一。其主要作用是：传递和切断发动机至主动轮的动力；在发动机扭矩、转速不变时，可增大主动轮的扭矩和转速的变化范围，以改变车辆运动时的牵引力和速度；使车辆前进、倒车、转向、制动和停车。因此，传动装置能改变车辆的行驶速度，运动方向和主动轮上的扭矩，使车辆的动力装置具有最佳的功率输出特性，从而提高其机动性和燃油经济性。

1.2传动装置分类

传动装置主要有直驶变速和转向等两方面的功用，从它们两者如何配合方面，可分为单流传动装置和双流传动装置（或称双功率流传动，双流传动）。

单流传动装置的特点是转向机构与变速机构串联，即发动机输出的功率是在通过变速机构之后才流入转向机构的，如图1所示。

1.3单流传动装置履带式车辆

典型单流传动装置履带式车辆框图如图2所示。它由传动箱、主离合器及其操纵装置、变速箱及其操纵装置，行星转向机及其操纵装置和侧减速器组成。

发动机的动力经传动箱传给主离合器主动部分，当主离合器结合时，动力又经被动部分传给变速箱，直线行驶时，挂上一个前进挡，动力分别传给两侧未制动的行星转向机，再经侧减速器传给主动轮，倒驶时，变速箱挂上倒挡，改变了主动轮的旋转方向而使履带式车辆倒驶。

转向时，动力传递与上述不同的是制动一侧行星转向机，使该侧行星转向机减速或切断动力，从而得到两侧主动轮不同的转速或动力只传给一侧主动轮，实现车辆转向。

停车时，分离主离合器切断动力，或变速箱挂空挡，同时制动两侧行星转向机，使发动机与主动轮之间的动力切断，车辆停车。

1.3.1传动箱

传动箱将发动机的动力传给主离合器、并增高转速，以减小主离合器、变速箱和行星转向机所承受的扭矩；将发动机的动力传给发动机的冷却风扇、空气压缩机和液压泵；用起动电动机起动发动机时，增大动力矩。

1.3.2主离合器

主离合器在起动发动机和换挡时，依靠主离合器的分离，切断发动机至变速箱的动力，以减小发动机的起动阻力和换挡时的齿轮撞击。起车和换挡后，依靠主离合器的平稳结合，使负荷平稳地加载于发动机和传动装置各有关机件。车辆运动速度或负荷急剧变化时，依靠主离合器的打滑（滑摩），防止传动装置和发动机受到过大的负荷而损坏各机件。

1.3.3变速箱

变速箱在发动机的扭矩和转速不变的条件下，改变车辆的牵引力和运动速度。在不改变曲轴旋转方向的条件下，使车辆倒驶。切断主离合器传至行星转向机的动力，可使发动机长时间空转。

1.3.4行星转向机

履带式车辆是通过两侧履带绕动速度不同产生的转速差来实现转向的，左、右行星转向机就是用来改变两侧履带的绕动速度的。通过操纵两侧行星转向机，使左、右行星转向机处于不同的工作状态，从而实现两侧行星转向机转速不同，同时也使两侧履带产生转速差，实现车辆转向。履带式车辆转向可分为原地转向、弧形转向及分离转向三种方式。

当两侧行星转向机同时被制动时，可以实现车辆的制动。两侧行星转向机在行驶过程中被制动，可以实现车辆减速和停车；在停车时被制动，可以使车辆处于驻车制动状态。

通过使两侧行星转向机同时做减速运动，可以在不改变发动机扭矩和变速箱挡位的情况下，短距离内实现降低车辆的运动速度，增大牵引力的作用。

起车时，可以使车辆在难行地段上起车；行驶过程中，可以使车辆短距离（150m）内顺利通过难行地段。难行地段包括上坡、土岭、弹坑等障碍物多的路段。

1.3.5侧减速器

侧减速器是传动装置中最后一个组件，它以固定的传动比增大行星转向机传给主动轮的扭矩，并相应地降低主动轮的转速。

2.反转向

2.1转向原理

行星转向机由行星传动器、闭锁离合器和制动器等组成，它以直接传动、减速传动和制动三种方式，保证履带式车辆直线行驶、转向和停车。

2.1.1原地转向

当低速履带侧的操纵杆位于第二位置时，该侧行星转向机切断动力，并制动履带。高速履带侧的操纵杆不论在最前位置或第一位置，履带式车辆均以第一规定转向半径作原地转向。当转向阻力较大时，高速履带侧的操纵杆应拉到第一位置。

2.1.2弧形转向

当低速履带侧的操纵杆位于第一位置时，该侧行星转向机为减速传动，高速履带侧操纵杆位于最前位置，此侧行星转向机为直接传动，履带式车辆即以第二规定转向半径转向。

2.1.3分离转向

转大弯转向半径大于第二规定转向半径时，驾驶员将左（或右）手操纵杆向后拉至最前位置与第一位置之间，该侧行星转向器作不彻底地分离，小制动鼓作部分制动，高速履带侧操纵杆在最前位置，此时履带式车辆分离转向。其转向半径大小取决于闭锁离合器、小制动器打滑的程度和地面阻力，履带式车辆转向呈折线形。

2.2反转向问题分析与处理

由转向原理可知：原地转向时，转向侧履带动力切断并被制动，另一侧履带继续运动，履带式车辆均以第一规定转向半径作原地转向，不会发生反转向。

弧形转向时，转向侧履带减速运动，另一侧履带继续运动，由于减速比固定，即使改变运动速度，履带式车辆也以第二规定转向半径转向，不会发生反转向。

分离转向时，分离侧履带瞬间失去动力不受发动机控制，另一侧履带由发动机控制运动：当分离侧履带运动速度小于另一侧履带时，车辆正常转向；当分离侧履带运动速度等于另一侧履带时，车辆不转向；当分离侧履带运动速度大于另一侧履带时，车辆反转向。

因此，出现反转向主要是两方面因素造成：一是使用分离转向；二是发动机制动（或联合制动）。日常驾驶履带式车辆时，主要会出现下坡反转向和平地反转向两种情况。

2.2.1下坡反转向

驾驶履带式车辆在坡度较大的路面上行驶时，当驾驶员拉一侧操纵杆至分离位置时，该侧履带由于不受发动机制动，在下滑力作用下将变为高速履带；这时另一侧履带却承受了全部发动机制动力而将减速变为低速履带，这就形成了两侧履带的速度差而使履带式车辆反转向。通常坡越陡、转向离合器分离越彻底，转向半径越小，反转向就越容易产生。所以，在驾驶过程中应尽量减少在陡坡上进行分离转向，必须在陡坡上进行分离转向时，应该轻拉反向侧操纵杆，不可使操纵杆一拉到底。

2.2.2平地反转向

在平地行驶中履带式车辆如果操纵不当也会出现反转向，如高速行驶中遇到险情突然减油再拉分离转向，此时转向一侧的履带由于惯性会继续高速行驶，另一侧履带由于发动机减油形成发动机制动而将减速，从而形成了反转向。所以在驾驶中应尽量减少平地高速行驶时进行分离转向，即使转向也要严格按照驾驶规范，在分离转向时一定要平稳加油，切不可减油。

3.结语

单流传动装置履带式车辆驾驶过程中反转向极易造成事故，驾驶该类车辆，出现反转向主要是两方面因素造成：一是使用分离转向；二是发动机制动（或联合制动）。日常驾驶中，主要会出现下坡反转向和平地反转向两种情况。驾驶员一定要牢记反转向发生的时机和条件，采取正确操作方式，防止事故发生，保障人身和装备安全。