瞬間推力達(dá)50噸的裝載機(jī),，除強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)外，還有個(gè)關(guān)鍵部件是它

機(jī)極級(jí)技

在山體隧道的開(kāi)挖過(guò)程中，大噸位裝載機(jī)是必不可少的一類工程機(jī)械。打通隧道時(shí),，每前進(jìn)1米,，就會(huì)有幾十方的碎石產(chǎn)生,，而裝載機(jī)便承擔(dān)著清理碎石的任務(wù)。柳工曾生產(chǎn)5噸高原裝載機(jī),，每小時(shí)可產(chǎn)裝350立方渣料,，作業(yè)時(shí)瞬間推力可達(dá)50噸。而如此大的威力,，少不了一個(gè)關(guān)鍵的部件—液力變矩器,，它是裝載機(jī)的四大件之一。

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裝載機(jī)

什么是液力變矩器

液力變矩器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間,，類似于手動(dòng)變速箱中的離合器,，但液力變矩器同時(shí)具有增大力矩的作用。在重載工程機(jī)械中,，如果使用普通離合器,，離合器片會(huì)很快磨損，甚至損壞,，而使用液力變矩器后可以緩沖巨大的動(dòng)力沖擊,，實(shí)現(xiàn)軟連接，并增大輸出力矩,。

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液力變矩器位置

很多人會(huì)將液力變矩器與液力耦合器混淆,，因此有必要講一下液力耦合器和液力變矩器的區(qū)別。液力變矩器與液力耦合器主要由以下幾方面的不同：

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從結(jié)構(gòu)上講：液力耦合器只有泵輪和渦輪,，沒(méi)有導(dǎo)輪,。而液力變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成,。

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從力矩轉(zhuǎn)變上講：液力耦合器的渦輪轉(zhuǎn)矩和泵輪轉(zhuǎn)矩是相同的,，即液力耦合器只起到了一個(gè)離合器的作用。而液力變矩器,，顧名思義,，是可以改變力矩的。在導(dǎo)輪的作用下，液力變矩器泵輪的轉(zhuǎn)矩和渦輪的轉(zhuǎn)矩是不同的,，在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下,，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速變化（工作時(shí)機(jī)械運(yùn)行的阻力），渦輪的轉(zhuǎn)矩也會(huì)發(fā)生變化,。

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從內(nèi)部液體工作狀態(tài)上講：液力耦合器的內(nèi)部液體不能充滿腔體,，液體的流動(dòng)屬于無(wú)壓流動(dòng)。而液力變矩器泵輪,、渦輪,、導(dǎo)輪形成了一個(gè)封閉通道，液體的流動(dòng)屬于有壓流動(dòng)（又叫管流,，是在無(wú)自由表面的固體邊界內(nèi)流動(dòng)的水流）,。

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從以上幾個(gè)方面，我們可以對(duì)液力變矩器和耦合器有了一個(gè)大概的認(rèn)識(shí),。

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液力變矩器

液力耦合器

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液力變矩器構(gòu)造及工作原理

液力變矩器由泵輪,、渦輪和導(dǎo)輪及其他零件組成。泵輪是主動(dòng)輪,，與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連接,。渦輪是從動(dòng)輪，與變速箱相連,。泵輪和渦輪通過(guò)軸承安裝在殼體上,，而導(dǎo)輪在泵輪和渦輪之通過(guò)

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單向離合器與箱體固定。三個(gè)輪的葉片都彎曲成一定的弧度并徑向傾斜排列,。很多人會(huì)用兩個(gè)對(duì)向的電風(fēng)扇形象的說(shuō)明液力變矩器的原理,，但是兩個(gè)對(duì)向的風(fēng)扇充其量相當(dāng)于液力耦合器，并沒(méi)有導(dǎo)輪的存在,，不能夠改變力矩,。

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而液力變矩器變矩的關(guān)鍵就在于導(dǎo)輪。三個(gè)工作輪被密裝于變矩器殼體中,，殼體中充滿了油液,。當(dāng)動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出后，帶動(dòng)與之相連的泵輪一同轉(zhuǎn)動(dòng),，泵輪葉片帶動(dòng)油液旋轉(zhuǎn),，在離心力的作用下，油液被甩到泵輪葉片外邊緣處,。在外邊緣處油液沖向渦輪葉片,，對(duì)渦輪產(chǎn)生一個(gè)作用力矩，渦輪在油液的沖擊下旋轉(zhuǎn),。渦輪葉片的油液沿著渦輪葉片流向內(nèi)緣并沖向?qū)л�,，該液流�?duì)導(dǎo)輪產(chǎn)生一個(gè)作用力矩,，但是因?qū)л喒潭ú晦D(zhuǎn)的，根據(jù)作用力與反作用力原理,，導(dǎo)輪通過(guò)液流會(huì)反作用給渦輪一個(gè)力矩,，這樣渦輪的轉(zhuǎn)矩就等于泵輪轉(zhuǎn)矩和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和了，從而使得輸出轉(zhuǎn)矩變大,。這也是使得裝載機(jī)在作業(yè)瞬間推力增大的原因,。

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題外講一講大噸位液力變矩器渦輪的制造

在大型工程機(jī)械中，葉輪大都是通過(guò)鑄造而成的,。在《大國(guó)重器》之《通達(dá)天下》這期節(jié)目中,，曾講到了柳工工程師們挑戰(zhàn)12噸位液力變矩器的砂芯制造過(guò)程。因?yàn)樵撋靶咎���,，在制造時(shí)柳工工程師們采用了分瓣制作然后組裝的方法,，不得不說(shuō)這是有一個(gè)很有想法的方法。工程師們將添加粘合劑的砂子倒入射芯機(jī),，先壓出小塊的砂芯,，然后在將小塊的砂芯一瓣瓣的拼接起來(lái),，最后組成了渦輪砂芯,，并且他們做到了零誤差，在此小編不得不豎起大拇指,。而后工程師們需要在砂芯表面涂一層涂料,，要求厚度控制在0.2mm以內(nèi)，因此對(duì)涂料配方要求很高,，在這之前,，該技術(shù)一直被國(guó)外掌握，而如今,，中國(guó)人也做到了,。

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在《大國(guó)重器》之《通達(dá)天下》這期節(jié)目中，曾講到了柳工工程師們挑戰(zhàn)12噸位液力變矩器的砂芯制造過(guò)程,。因?yàn)樵撋靶咎���,，在制造時(shí)柳工工程師們采用了分瓣制作然后組裝的方法，不得不說(shuō)這是有一個(gè)很有想法的方法,。

三十年多前水輪機(jī)葉就是這樣鑄出來(lái)的,。然后卡車(chē)的液變用的是艾里遜的多吧。

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液力變矩器變矩的關(guān)鍵就在于導(dǎo)輪,。三個(gè)工作輪被密裝于變矩器殼體中,，殼體中充滿了油液,。當(dāng)動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出后，帶動(dòng)與之相連的泵輪一同轉(zhuǎn)動(dòng),，泵輪葉片帶動(dòng)油液旋轉(zhuǎn),，在離心力的作用下，油液被甩到泵輪葉片外邊緣處,。在外邊緣處油液沖向渦輪葉片,，對(duì)渦輪產(chǎn)生一個(gè)作用力矩，渦輪在油液的沖擊下旋轉(zhuǎn),。渦輪葉片的油液沿著渦輪葉片流向內(nèi)緣并沖向?qū)л�,，該液流�?duì)導(dǎo)輪產(chǎn)生一個(gè)作用力矩，但是因?qū)л喒潭ú晦D(zhuǎn)的,，根據(jù)作用力與反作用力原理,，導(dǎo)輪通過(guò)液流會(huì)反作用給渦輪一個(gè)力矩，這樣渦輪的轉(zhuǎn)矩就等于泵輪轉(zhuǎn)矩和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和了,，從而使得輸出轉(zhuǎn)矩變大,。這也是使得裝載機(jī)在作業(yè)瞬間推力增大的原因。