源自汽车工业 履带推土机传动方式杂谈

【铁甲工程机械网原创】工程机械行业与汽车行业有着千丝万缕的联系，特别是靠行走进行工作的工程机械更是与汽车工业有着很深的渊源，基本的动力及传动系统技术都来自汽车。今天我们要说一说履带式推土机。

常见的推土机传动形式

了解推土机的人应该都了解其内部结构，常见的基本都采用液力机械式传动方式，发动机纵置，动力经变矩器、变速箱后传递到后桥，通过一对锥形齿轮改变方向后，使得横向布置的后轴。经过后轴两端的转向离合器和制动器，最后动力被传递到两端的减速器驱动链轮。如果不考虑转向离合器，其实这种常见的推土机传动方式其实与普通后轮驱动的汽车也没有什么本质的不同。

 霍尔特最早的履带拖拉机

的确，推土机的传动方式从早期开始就借鉴汽车，后来又随着汽车工业的发展不断借鉴，最终形成了现在的形式。我们知道推土机实际上是在履带式拖拉机上加装工作装置形成的。因此早在履带式拖拉机的时代，汽车就成为技术的源头。

商品化的蒸汽拖拉机， 可以看到传动机构与后来的有较大不同

1904年霍尔特造出了首台实用化的履带拖拉机，不过，这台机器仍然是采用蒸汽机作为动力，因此其实并不太好用。蒸汽机驱动拖拉机受制于蒸汽机的尺寸、重量，当时通过几组齿轮进行减速后用链条驱动一个横轴上的链轮，进而驱动整个机器，与汽车的传动方式有着本质区别。蒸汽机过于笨重，功率也较小，尽管有正反转方便的优点也不足以继续使用。此时汽车已经开始流行，于是霍尔特很快就用自制的汽油机取代了蒸汽机，同时在布置和传动方式上，霍尔特也借鉴了汽车。

1907年霍尔特的履带拖拉机专利文件插图，只看下半部分就好

在1907年霍尔特获得的履带拖拉机专利上，我们可以看到，汽油机被纵向布置在车辆前部，就像汽车一样。动力通过传动轴传递到车辆尾部，尽头是一个锥形齿轮，当然在空挡状态下这个锥形齿轮并不与另外的齿轮啮合。尾部有一根可以滑动的横轴用来控制前进或者后退，每侧都有一个圆柱齿轮和一个伞齿轮，左右滑动该轴可以使得伞齿轮与锥形齿轮啮合，同时，该侧的圆柱齿轮也与另一根平行的横轴上的齿轮啮合。

1917年的霍尔特75拖拉机，巨大的伞齿轮暴露在外（黑色箭头所指）

这样，非空挡状态下，动力改变了方向，并被传递到第二根横轴上，该轴两端有离合器用来控制转向，再通过一对齿轮进行减速后，动力被传递给驱动链轮。可以看出，其传动原理其实是与汽车一样的，最大的区别其实是缺乏专用的离合器和变速箱，导致改变方向只能靠不同的齿轮进行啮合来实现。不过在那时，汽车上的变速箱也很不完善。

现在的推土机动力及传动系统已经非常紧凑

上面还只是从原理上来分析，其实这种设计在今天的眼光看来还有很多问题，比如不能选择不同的变速比、齿轮接合时的冲击问题、齿轮的润滑问题等等，当然我们不能苛求当时的人，1907年中国还是光绪年间，这样的设计已经很先进了。后期随着汽车工业的逐渐完善，履带式拖拉机也采用了变速箱、封闭式常啮合的后桥，后来又增加了液力变矩器，采用了行星齿轮式的变速箱，以及多片油冷式的离合器和制动器，最终形成了现在的样貌。要知道这些技术都不是卡特这样的企业发明的，都是源自汽车工业。

电传动推土机的结构

当然上面只是谈到了常见的一种传动形式，现在液压传动在小型推土机上都已经普及了，电传动也出现了，现代的推土机早已抛开了汽车，走上了独立发展的道路。