牙鉗式差速器在壓路機上的應用背景

一、問題來源
目前，我公司“Ｊ”系列、靜碾系列壓路機采用的變速箱是七十年代測繪日本酒井公司的產品自行加工制造的，差速器為行星式傘齒輪結構，帶有手動差速連鎖裝置，從１０噸到２１噸壓路機均采用相同結構的變速箱。幾十年來，該變速箱為公司的產品發展作出了巨大的貢獻，同時其可靠性也得到了驗證。
近幾年來，通過不斷改進，變速箱自身的故障較少，但因操作不當引起的其它故障較多，特別是Ｊ系列側傳動損壞（包括打齒、傳動軸斷裂等）的事故頻繁發生，原因大多為手動差速連鎖裝置長期處于鎖死狀態，即在差速器不起差速作用的情況下強行轉向造成的。當路面條件不好即一邊輪子附著系數降低失去驅動力時，利用差速連鎖裝置可以將兩邊輪子連鎖，從而有利于機器擺脫“困境”，這種路面狀況可能是泥濘路面，也可能是路況不好的坡道。另外，該功能并不是經常使用，使用時的效果還有待于證明（側傳動等強度設計是否充分考慮這種工況、傳動系統的超載能力如何、設計與實際的差異等）。
二、原因分析
１、差速連鎖裝置長期處于鎖死狀態，這是造成一系列故障的直接和主要原因。
２、差速連鎖裝置操縱桿變換幅度不大，駕駛員不容易識別。
３、儀表板上關于如何操作到位標識不明。
４、零件加工精度不高，特別是鋼球定位部位，造成阻力加大，不便于操縱即手感不強。
５、說明書對差速連鎖裝置誤操作可能引起故障的警示力度不夠。
三、解決途徑
１、取消差速連鎖裝置
優點：①徹底消除因差速連鎖裝置誤操作可能引起的一系列故障。
②去掉了相關零件。
缺點：①差速連鎖裝置為整機的功能之一，缺少該功能，不符合一般車輛的機械傳動性能要求。
②在特殊工況下存在安全隱患。例如：爬越路況不好的坡道，尤其是在山區，差速連鎖裝置是爬坡能力的保證。否則，一旦出現安全事故，我廠將會付出產品質量和工廠信譽受損的巨大代價。
③相應調整使用說明書和零件目錄。
２、摘除操縱手柄
處理方法：①嚴格控制零件加工質量。
②細化操縱標示，將倒順及檔位、差速操縱等指示刻在手柄球上，使操縱要求一目了然。
③在儀表板上增加警示標牌。
④說明書上重點強調誤操縱的嚴重后果，并詳細說明：在一般平原地區，當需要鎖死差速連鎖裝置時，如何操作實現，使用完畢后應及時摘除操縱手柄；在山區或路況不好的坡道上，必須使用差速連鎖裝置，以及如何使用差速連鎖裝置避免安全事故。
優點：①保持了整機的差速連鎖功能。
②能保證在一般平原地區不會出現相關故障，能夠盡量避免在山區或路況不好的坡道上少出現相關故障。
③只需相應調整使用說明書的內容。
缺點：①需要控制發車狀態（摘除操縱手柄）。
②相應調整使用說明書中關于鎖死差速連鎖裝置的詳細說明。
③駐外服務人員多采用該方法，但均是質量問題出現后。
３、改用進口牙嵌式差速器
處理方法：①新加工差速器的殼體。
②更換進口牙嵌式差速器。
優點：①牙嵌式差速器無差速連鎖裝置，根據地面負荷變化差速與差速連鎖功能夠自動轉換，沒有操縱機構。徹底消除因差速連鎖裝置誤操作可能引起的一系列故障，同時去掉相關零件，可以降低成本。
②現有行星式傘齒輪差速器結構尺寸大，操縱機構復雜，操縱力較大，影響操縱困難的因素較多，易造成誤操縱，維修性也較差。目前國際上先進的驅動橋均采用牙鉗式差速器，這是差速器的發展方向。
③進口牙鉗式差速器已在我公司驅動橋（原配套即為牙鉗式差速器）上試用，并小批量配套，采購渠道是暢通的。
④整機采用牙嵌式差速器無差速操縱是技術上的進步，對主機的性能及信譽均有所提高。
缺點：①單臺壓路機增加成本約２０００元。
４、結束語
通過以上分析，前兩種方法均不是解決問題的根本，不能徹底根除隱患。只有采用牙嵌式差速器才是正確的方案，并且該方案的技術論證已經得到肯定，批量采用時間要看相關另部件配套情況。成本是個綜合因素，要從總體上評價，雖然生產成本提高了，但服務成本下降，總成本并不見得高，同時帶來了信譽的提高和品牌的提升，所以牙鉗式差速器在壓路機上的應用情景是光明的。