工程車輛用履帶型鋼的應(yīng)用方法及技術(shù)研究

王會(huì)章

履帶式車輛具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如其有履帶可以對(duì)地面單位壓力減小，并且越野性能好，面對(duì)復(fù)雜地形通過能力強(qiáng)，并且可以進(jìn)行零半徑轉(zhuǎn)向。除此之外，履帶式車輛還可以承載較大重量進(jìn)行運(yùn)輸，并且可以安裝大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置，使得履帶式車輛的性能得到更加充分的發(fā)揮。正因?yàn)槁膸杰囕v具有以上特點(diǎn)，它通常被廣泛應(yīng)用在軍用車輛以及工程車輛中，例如，挖掘機(jī)械等領(lǐng)域，為國家安全和國家建設(shè)做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。

一、履帶型鋼軋制工藝

履帶型鋼被廣泛應(yīng)用于工程車輛，本節(jié)通過對(duì)推土機(jī)中使用的履帶型鋼的工藝進(jìn)行介紹，使得后續(xù)對(duì)履帶型鋼工作更加容易推進(jìn)。

首先，型鋼表面不可以有裂紋，但是允許局部存在發(fā)紋，折疊、氣泡等現(xiàn)象也不可以在履帶型鋼表面出現(xiàn)，A面不可以有凸塊，但是A面之外可以有。除此之外，其表面缺陷可以沿軋制方向進(jìn)行清除，但是不可以使用焊補(bǔ)和填補(bǔ)方式進(jìn)行清除。而在軋制工業(yè)中存在開發(fā)難點(diǎn)，第一是推土機(jī)履帶型鋼斷面復(fù)雜，它x軸和Y軸均不對(duì)稱，并且工作邊等的形狀存在較大差異，可能引起在進(jìn)行軋制時(shí)軋件變化，例如其扭轉(zhuǎn)、上翹等情況的出現(xiàn)。第二其工作邊、引導(dǎo)邊和履齒這三個(gè)部分的金屬分配差異較大，這種情況使得其軋制和矯直等情況帶來新的挑戰(zhàn)。第二對(duì)于履帶型鋼的產(chǎn)品有尺寸限制，對(duì)產(chǎn)品制作要求嚴(yán)格。在實(shí)際制作中，孔型系統(tǒng)是保證履帶型鋼飾扣可以穩(wěn)定性、質(zhì)量和產(chǎn)量等的關(guān)鍵。其中，立軋孔可以使履帶寬度方便調(diào)整，并且通過局部變形使得履帶齒可以獲得足夠的長度，保障在后續(xù)工作中對(duì)閉口軋槽內(nèi)進(jìn)行對(duì)其的拉縮中可以順利進(jìn)行。但是這種方式存在缺點(diǎn)，使用立軋孔內(nèi)部因?yàn)閴毫Σ煌?其不均勻變形在進(jìn)行軋制的情況下，可能出現(xiàn)嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)等情況，導(dǎo)致加工過程中出現(xiàn)廢品的情況增加，即使經(jīng)過人工處理后可以繼續(xù)進(jìn)行軋制，但是由于在人工處理中導(dǎo)致加工時(shí)間變成.履帶型鋼的問題下降，在此基礎(chǔ)上加工出來的產(chǎn)品可能出現(xiàn)寬度或者齒長度不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題，降低合格產(chǎn)品的數(shù)量。可以采用更合理的孔型.取消立軋孔.按照軋制順序的前五道次的孔型與軋制鋼軌的帽形孔及軌形切深孔基本相似。除此之外，對(duì)于導(dǎo)衛(wèi)板也可以保障產(chǎn)品的合格。在加工過程中可能會(huì)出現(xiàn)如下幾個(gè)問題，第一，可能出現(xiàn)履齒缺肉問題，經(jīng)常出現(xiàn)這種問題的部位可能在工作邊側(cè)的爪面等，其主要原因3孔履齒側(cè)壓較小以及2孔軋成履齒部分的腿部斜度與3孔不匹配。第二，引導(dǎo)邊與履齒過渡圓弧部分可能出現(xiàn)缺陷，此處出現(xiàn)的缺陷不容易被察覺，需要通過取樣打磨之后才能發(fā)現(xiàn)?？梢酝ㄟ^增加孔長厚度，減小孔的斜度差來改進(jìn)履齒缺肉問題，通過優(yōu)化履齒和板之間的夾角來徹底解決履齒根據(jù)折迭問題。通過此方法生產(chǎn)的履帶型鋼的合格率表現(xiàn)優(yōu)秀。以此類推，可以用相似方法完成工程車輛的履帶型鋼生產(chǎn)。

二、工程車輛用履帶型鋼的相關(guān)技術(shù)研究

（一）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)工程車輛履帶型鋼影響的相關(guān)研究

在我國丘陵地區(qū)等面積占地較大，丘陵地域廣大，人口眾多，但是因?yàn)榈匦蔚葐栴}還是導(dǎo)致其發(fā)展，但是工程車輛通過使用履帶式鋼的帶來的性能優(yōu)勢得到了越來越廣泛的應(yīng)用。其中使用履帶型鋼在轉(zhuǎn)向過程中會(huì)出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)和滑移的現(xiàn)象，并且履帶車輛在工作中遇到地面條件復(fù)雜的情況，計(jì)算出來的各種參數(shù)也各不相同，但是有相關(guān)規(guī)律，可以進(jìn)行研究。但是還存在以下問題可以在未來進(jìn)行進(jìn)一步的提高。首先，工程車輛使用履帶型鋼轉(zhuǎn)向過程復(fù)雜，一些參數(shù)在變化過程中也存在規(guī)律.如果忽視會(huì)引起測量誤差導(dǎo)致對(duì)履帶型鋼的規(guī)格選擇出現(xiàn)偏差。在使用履帶式工程車輛轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)也有要求，如果只分析履帶對(duì)車輛的影響而忽視發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)工程車輛用履帶型鋼也會(huì)造成誤差。

履帶型鋼工程車輛常用的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力常見的有兩種，一是內(nèi)燃機(jī)，另一個(gè)是混合動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源裝置并沒有電源等要求的限制，為車輛提升機(jī)動(dòng)性，在早期對(duì)電動(dòng)研究并沒有太成熟的時(shí)候，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的履帶型鋼工程車輛應(yīng)用更加廣泛，如汽油機(jī)的應(yīng)用。根據(jù)履帶型鋼工程車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)不同，和內(nèi)燃機(jī)等運(yùn)動(dòng)方式的不同，又分為機(jī)械傳動(dòng)履帶車輛、液力傳動(dòng)履帶車輛、液壓傳動(dòng)履帶車輛、液力機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)履帶車輛和液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)履帶車輛等?；旌闲桶l(fā)動(dòng)機(jī)是目前采用的主要方案，因?yàn)槠洳粌H可以實(shí)現(xiàn)一段時(shí)間的靜音形式，還可以在保障履帶型鋼工程車輛的運(yùn)行能力的同時(shí)還可以降低油耗和污染排放，對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。除這兩種常見的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)來講，還有分布式履帶車輛也成為未來發(fā)展的趨勢，目前采用的分布式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)一般是使用兩個(gè)主動(dòng)輪去分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)旅店，并且根據(jù)車輛的具體類型選擇不同的驅(qū)動(dòng)（前置前驅(qū)動(dòng)或者后置后驅(qū)動(dòng)）。與此同時(shí)，電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展也為履帶車輛帶來新的發(fā)展方向，多輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。相比較其他方式而言，多輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，得到許多小單元驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，更加有效的利用能源，解決了之前履帶車輛驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率過大而引起的體積過大和功率難以達(dá)到等問題，增加車輛的靈活性。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展可以為工程車輛選擇更加合適的履帶型鋼做出貢獻(xiàn)。

（二）行走減速機(jī)對(duì)工程車輛履帶型鋼影響的相關(guān)研究

工程車輛履帶型鋼需要設(shè)計(jì)行走減速機(jī)，其可以保證履帶車輛在復(fù)雜地形工作順利進(jìn)行的主要部件，根據(jù)傳遞功率的大小，行走減速機(jī)一般由兩級(jí)或三級(jí)封閉差動(dòng)行星輪系構(gòu)成，具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)履帶工程車輛的設(shè)計(jì)思路可以分為三個(gè)主要部分，第一是設(shè)計(jì)輸入板塊，通過對(duì)合理的傳動(dòng)比分配算法和對(duì)齒輪疲勞載荷分析處理得到的參數(shù)，提升履帶工程設(shè)立昂的行走減速機(jī)的工作能力和壽命。第二是參數(shù)計(jì)算板塊，通過行星齒輪計(jì)算軟件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，然后依據(jù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)表格。最后是參數(shù)化模型板塊，通過建立參數(shù)化驅(qū)動(dòng)模型和齒輪二次開發(fā)插件等得到企業(yè)特征庫和標(biāo)準(zhǔn)件庫，提升產(chǎn)品的開發(fā)效率。

（三）工程車輛履帶型鋼底盤的相關(guān)研究

工程車輛對(duì)履帶型鋼的應(yīng)用可以使得其在復(fù)雜地形正常運(yùn)行，因此對(duì)于工程車輛的底盤應(yīng)該也支持其可以在爬坡、跨越障礙等方面表現(xiàn)優(yōu)秀。但是在運(yùn)行過程中，其能源的消耗例如油耗等也是不容忽視的。本文通過對(duì)林業(yè)環(huán)境的車輛底盤的介紹，為相關(guān)工程車輛的研究奠定基礎(chǔ)。