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平地机的发展历程及技术特点 0 整和整形作业的施工机械 平地机是一种主要的工具，有其他可更换的操作装置来平地平整和重新设计工作，主要用于道路、机场、农业等部门的平整工作，以及刮板、开挖沟渠、推地、雪松、道路和冰雪等的工作。它是国家、交通、采矿和水保护建设的重要设备之一。 1 国外平地机生产厂商 平地机已有100多年的发展历史,最早是于19世纪后期在英国出现的拖式平地机。20世纪20年代出现了自行式平地机,20世纪80年代后期,平地机开始采用机电液一体化技术,逐步向自动化、智能化方向发展。 世界上著名的平地机生产厂商主要有美国的卡特彼勒、约翰·迪尔、德莱赛,日本的小松、三菱,德国的O&K,意大利的菲亚特、阿里斯,瑞典的沃尔沃(产地加拿大)等。 自20世纪80年代开始,平地机经历了从低速到高速、小型到大型、机械操纵到液压操纵、机械换挡到动力换挡、机械转向到液压助力转向再到全液压转向以及整体机架到铰接机架的发展过程,整机的可靠性、耐久性、安全性和舒适性都有了很大提高。尤其在20世纪90年代,美国的德莱赛870以及加拿大冠军2款平地机在国内市场享有较高的知名度,其电控动力换挡系统给机器带来了卓越的载荷自适应性能,大大简化了驾驶员的操作。 1.1 挡装系统及参数 美国卡特彼勒公司是世界主要的平地机制造商之一,其代表产品为H系列,共9个型号,主要部件包括发动机基本都由卡特彼勒公司自行生产制造。卡特彼勒产品的技术特点如下。 (1)卡特彼勒为其平地机自制的动力换挡变速箱,前进8个挡位,倒退6个挡位,1～4挡用于低速大扭矩作业,5～7挡可用于高效除雪作业;具有不停车全动力换挡功能和微动功能。 (2)采用CAT3306型6缸涡轮增压发动机,扭矩储备大,发动机抗超载能力强,可克服短期的突增负载,减少换挡次数,保持工作速度。 (3)变速箱电控系统使换挡更为平顺,对离合器产生的压力更小。 (4)电控超速保护可防止发动机和变速箱因过早降挡或下坡引起的超速而损坏。 (5)通过缓行踏板实现微动功能,完成对坡度的精加工及在狭窄场所作业。 (6)采用电喷发动机变功率控制技术提高作业效率,降低燃油消耗并减少轮胎滑转磨损。 (7) 2006年最新研制的M系列平地机操纵系统去掉了方向盘,所有的操作可由2个多功能操纵杆实现,且可附加前加力功能。 1.2 u3000数学模型 瑞典沃尔沃公司是历史最悠久的平地机生产制造商,主要产品有B系列(G710B、G720B、G726B、G730B、G740B、G746B、G780B)以及最新推出的G900系列(G930、G960、G970、G976、G990)。G900系列与B系列相比有如下性能改进。 (1)变速箱直接传动。沃尔沃专门为其平地机设计了动力换挡系统HTE840及HTE1160,有11个变速前进挡位,6个倒挡,为平地提供了高速的行驶速度和很低的精细整平速度,如G940最高行驶速度50 km/h,低速作业速度2 km/h,爬行速度可达0.32 km/h。支持手动模式、行驶模式和备选自动换挡模式,自动换挡模式只需选定目标挡位,便可在作业过程中根据需要自动换挡。 (2)G946和G976具有3种驱动模式:高效的标准后驱模式、驱动力更大全轮驱动(AWD)模式以及沃尔沃独有的用于精细整平作业的纯前轮蠕动模式。其中前进方式可额外增加38 kN的驱动力并同时达到38.1km/h的时速,该模式下可完成除雪作业。 (3)采用沃尔沃D7发动机,对发动机进行变功率控制,具有3个功率挡,能够达到最佳工作性能并具有燃油经济性。 (4)智能风扇冷却系统,仅仅在机器需要冷却时消耗功率。 1.3 发动机的主要特点 美国约翰·迪尔的C系列平地机共有6种规格型号,其中有2种为全轮驱动。新的D系列平地机包括670D、672D、770D、772D、870D以及872D,其产品特点如下。 (1)自制的动力换挡变速箱,前进后退各有8个挡位,4～8挡支持自动换挡。 (2)发动机采用的是变功率控制技术。 (3)具有微动缓行功能,能够轻松绕开障碍物,同时完成精确作业。 (4)双路静液压前轮驱动增强动力40%,全轮驱动前4挡有效,速度达10 km/h,独有的动力管理系统平衡前后轮之间的需求。 1.4 供配电及低负荷自动换挡系统 凯斯的800系列平地机包括845DHP、865VHP、885等几种规格型号。其特点如下。 (1)动力换挡变速箱直接传动,前进8挡后退4挡,高速挡位支持自动换挡。 (2)采用涡轮增压6缸康明斯电喷发动机。 (3)设寸进微动踏板,用于精细平整。 (4)多种配套工作装置用于各种特殊作业。 (5) 845DHP采用2挡变功率控制,865VHP采用3挡变功率控制。 (6)液压驱动冷却风扇控制,根据温度调节。 (7) D系列平地机允许驾驶员自行调整平地机前轮牵