牙钳式差速器在压路机上的应用背景

牙钳式差速器在压路机上的应用背景
一、问题来源
目前，我公司“Ｊ”系列、静碾系列压路机采用的变速箱是七十年代测绘日本酒井公司的产品自行加工制造的，差速器为行星式伞齿轮结构，带有手动差速连锁装置，从１０吨到２１吨压路机均采用相同结构的变速箱。几十年来，该变速箱为公司的产品发展作出了巨大的贡献，同时其可靠性也得到了验证。
近几年来，通过不断改进，变速箱自身的故障较少，但因操作不当引起的其它故障较多，特别是Ｊ系列侧传动损坏（包括打齿、传动轴断裂等）的事故频繁发生，原因大多为手动差速连锁装置长期处于锁死状态，即在差速器不起差速作用的情况下强行转向造成的。当路面条件不好即一边轮子附着系数降低失去驱动力时，利用差速连锁装置可以将两边轮子连锁，从而有利于机器摆脱“困境”，这种路面状况可能是泥泞路面，也可能是路况不好的坡道。另外，该功能并不是经常使用，使用时的效果还有待于证明（侧传动等强度设计是否充分考虑这种工况、传动系统的超载能力如何、设计与实际的差异等）。
二、原因分析
１、差速连锁装置长期处于锁死状态，这是造成一系列故障的直接和主要原因。
２、差速连锁装置操纵杆变换幅度不大，驾驶员不容易识别。
３、仪表板上关于如何操作到位标识不明。
４、零件加工精度不高，特别是钢球定位部位，造成阻力加大，不便于操纵即手感不强。
５、说明书对差速连锁装置误操作可能引起故障的警示力度不够。
三、解决途径
１、取消差速连锁装置
优点：①彻底消除因差速连锁装置误操作可能引起的一系列故障。
②去掉了相关零件。
缺点：①差速连锁装置为整机的功能之一，缺少该功能，不符合一般车辆的机械传动性能要求。
②在特殊工况下存在安全隐患。例如：爬越路况不好的坡道，尤其是在山区，差速连锁装置是爬坡能力的保证。否则，一旦出现安全事故，我厂将会付出产品质量和工厂信誉受损的巨大代价。
③相应调整使用说明书和零件目录。
２、摘除操纵手柄
处理方法：①严格控制零件加工质量。
②细化操纵标示，将倒顺及档位、差速操纵等指示刻在手柄球上，使操纵要求一目了然。
③在仪表板上增加警示标牌。
④说明书上重点强调误操纵的严重后果，并详细说明：在一般平原地区，当需要锁死差速连锁装置时，如何操作实现，使用完毕后应及时摘除操纵手柄；在山区或路况不好的坡道上，必须使用差速连锁装置，以及如何使用差速连锁装置避免安全事故。
优点：①保持了整机的差速连锁功能。
②能保证在一般平原地区不会出现相关故障，能够尽量避免在山区或路况不好的坡道上少出现相关故障。
③只需相应调整使用说明书的内容。
缺点：①需要控制发车状态（摘除操纵手柄）。
②相应调整使用说明书中关于锁死差速连锁装置的详细说明。
③驻外服务人员多采用该方法，但均是质量问题出现后。
３、改用进口牙嵌式差速器
处理方法：①新加工差速器的壳体。
②更换进口牙嵌式差速器。
优点：①牙嵌式差速器无差速连锁装置，根据地面负荷变化差速与差速连锁功能够自动转换，没有操纵机构。彻底消除因差速连锁装置误操作可能引起的一系列故障，同时去掉相关零件，可以降低成本。
②现有行星式伞齿轮差速器结构尺寸大，操纵机构复杂，操纵力较大，影响操纵困难的因素较多，易造成误操纵，维修性也较差。目前国际上先进的驱动桥均采用牙钳式差速器，这是差速器的发展方向。
③进口牙钳式差速器已在我公司驱动桥（原配套即为牙钳式差速器）上试用，并小批量配套，采购渠道是畅通的。
④整机采用牙嵌式差速器无差速操纵是技术上的进步，对主机的性能及信誉均有所提高。
缺点：①单台压路机增加成本约２０００元。
４、结束语
通过以上分析，前两种方法均不是解决问题的根本，不能彻底根除隐患。只有采用牙嵌式差速器才是正确的方案，并且该方案的技术论证已经得到肯定，批量采用时间要看相关另部件配套情况。成本是个综合因素，要从总体上评价，虽然生产成本提高了，但服务成本下降，总成本并不见得高，同时带来了信誉的提高和品牌的提升，所以牙钳式差速器在压路机上的应用情景是光明的。