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北京理工大學
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工程車輛農業機械用液壓機械復合無級變速器

2022-08-17 14:30:13
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所屬領域:
其它領域
項目成果/簡介:

本成果創造性地將即時定位與地圖構建技術、多傳感器融合技術、稠密建圖技術進行融合,構建了一個功能完善、應用前景廣泛的三維重建系統。

一、項目分類

關鍵核心技術突破

二、技術分析

液壓機械復合無級傳動(HMT)技術作為新一代復合傳動形式,采用功率分流技術,結合液壓傳動和機械傳動的優點,提升了傳動效率,提高了發動機的燃油經濟性,具備超低穩定車速,滿足作業車輛特殊需求。

北京理工大學在液壓機械復合無級傳動技術方面已進行了20多年的研究,建立了一套液壓機械復合無級傳動的設計分析方法,研發了多種樣機,應用于軍用車輛和工程機械等非道路車輛上。2017年,開始研發工程機械車輛用的液壓機械復合無級傳動變速器,已成功應用于國機重工集團的5噸裝載機。匹配發動機功率160~200kW,節油率達20%,最高車速40km/h,為國內首個工程機械液壓機械復合無級傳動變速器,填補了國內工程機械領域新一代無級傳動技術的空白,達到國際先進水平,并于2020年11月在上海寶馬展(Bauma China)展出。

本成果具備高效、無級傳動、無動力中斷換段,超低穩定車速、高精度車輛位置控制等優點,可廣泛可應用于裝載機、平地機、推土機、壓路機、集裝箱正面吊等工程機械車輛,也可應用于大功率農業拖拉機,林業抓木機,軍用工程車輛等領域,具有良好的應用前景。

本成果變速器匹配發動機額定功率200kW,最大輸出轉矩6500Nm,相比與傳統有級變速器節油率達20%,速比無級調整范圍0.05~1.8,詳細的技術指標如表8-1所示,外形尺寸如圖8-1所示。

表8-1 本成果詳細技術指標

名稱

單位

技術規格

無級調速段

 

1個液壓段和2個液壓機械段

尺寸

mm

1128×620×1137

匹配發動機功率

kW

200

匹配發動機轉速

r/min

1800-2200

匹配發動機轉矩

Nm

800-1200

最大輸出轉矩

Nm

6500

最大輸出轉速

r/min

3300

最高傳動效率

 

88%

重量

kg

880

中心距

mm

550

加油量

L

30

PTO數目

 

3

安裝接口

 

SAE 2#/SAE 3#

應用范圍:

目前已成功應用于國機重工集團的5噸裝載機,并完成了實車驗證,如圖11-1所示。

圖11-1裝備本成果的裝載機

本成果可應用于裝載機、平地機、推土機、壓路機、集裝箱正面吊等工程機械車輛,也可用于大功率農業拖拉機,林業抓木機,軍用工程車輛等領域,如圖13-1所示。

圖13-1成果應用場合

效益分析:

液壓機械復合無級傳動(HMT)變速器作為工程機械和農業拖拉機新一代的傳動技術,歐美工程機械廠家和拖拉機廠家紛紛發展該項技術,如利勃海爾、卡特、斗山、現代等,均完成了液壓機械復合無級變速器的技術驗證,并且已經開始投放市場;在農業拖拉機的領域,歐美幾家著名拖拉機廠家的大功率拖拉機產品中,采用液壓機械復合無級變速器的已經達到50%的市場分量。

2020年,我國裝載機銷量13萬多臺,平地機4千多臺,壓路機1萬多臺,集裝箱正面吊400多臺,大功率拖拉機10萬多臺,液壓機械復合無級變速器為上述產品的新一代傳動技術,具有廣闊的應用前景。例如我國8噸以上高端裝載機變速器幾乎全部依賴進口,單臺15萬元以上;集裝箱正面吊的傳動系統幾乎依賴進口;200馬力以上拖拉機的變速器幾乎為手動變速箱,國產液壓機械復合無級變速器仍為空白。本成果可作為工程機械領域高端變速器的進口替代產品,可填補國產大功率拖拉機無級變速箱的空白。

經測算,本成果成本約為8.5萬元,性能與國外產品相當,而進口產品15萬元以上,因此具有良好的經濟效益。

知識產權類型:
發明專利
知識產權編號:
CN102537269B;CN107143636B; CN106989155B;CN107191567B;CN105114588B;CN107143638B; CN107152510B;CN108397534B;CN107143637B;CN107246467B;CN103453104B;CN108278348B;WO/2019/195992
技術成熟度:
通過中試
技術先進程度:
達到國際先進水平
成果獲得方式:
獨立研究
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