第75章 動力傳輸!一個全新的思路!
「行星齒輪減速器……」
林野的嘴裡,無意識地念著這個詞。
他的大腦,正在以一種超高的速度運轉。
「崑崙」發動機的設計中,為了將渦輪高達數萬轉的轉速,降低到驅動附件設備(如油泵、發電機)所需的幾千轉,採用了一套非常複雜的行星齒輪減速系統。
這套系統,結構精密,對齒輪的材料和加工精度要求極高。
是整個發動機中,除了三大核心部件(渦輪、壓氣機、燃燒室)之外,最難啃的硬骨頭之一。
在林野的腦海中,無數關於齒輪設計、力學分析、傳動鏈優化的知識,如同潮水般湧現。
忽然,一個在蘇聯學習時,被某個老教授當作「異想天開」而否定的設計方案,跳了出來。
「為什麼一定要用剛性的齒輪來傳遞動力呢?」
「如果……如果用液體呢?」
一個大膽的念頭,在他心中升起。
用液體來傳遞動力,並且實現減速增扭。
這就是——液力傳動!
更具體一點,是液力變矩器!
這個技術,在後世的汽車自動變速箱和重型工程機械中,被廣泛應用。
它的原理,就像兩個對著放的風扇。
一個風扇(泵輪)通電高速旋轉,吹出氣流,帶動對面的另一個風扇(渦輪)跟著轉動。
只不過,在液力變矩器里,傳遞能量的介質,從空氣,換成了密度更高、效率也更高的液壓油。
泵輪連接發動機,渦輪連接輸出軸。
通過控制泵輪和渦輪之間導輪的角度,就可以在不改變發動機轉速的情況下,平滑地、無級地改變輸出軸的轉速和扭矩。
「對啊!液力傳動!」
林野的眼睛越來越亮。
相比於結構複雜、加工難度極高、並且存在剛性衝擊的行星齒輪系統,液力傳動有著天然的優勢!
第一,結構相對簡單。核心就是泵輪、渦輪、導輪這「兩泵一導」,沒有那麼多需要精密嚙合的齒輪。
第二,傳動平穩,無剛性衝擊。可以有效過濾掉發動機的振動,對後面的附件設備是一種保護。
第三,具備過載保護功能。當負載過大時,泵輪和渦輪之間會產生打滑,不會像齒輪一樣,直接崩齒損壞。
當然,它也有缺點。
比如傳動效率相比齒輪略低,會產生熱量,需要散熱系統。
而且,把它應用在轉速高達數萬轉的航空發動機上,對材料的耐高溫性能、動平衡精度和密封技術,都提出了全新的、甚至更苛刻的挑戰。
「在『崑崙』上直接應用,風險太高,也太超前了……」
林野冷靜地分析著。
這個時代的材料學和密封技術,還不足以支撐起一個能在數萬轉速下穩定工作的航空級液力變矩器。
「但是……」
他的思路,忽然一轉。
「如果……我不把它用在航空發動機上呢?」
「如果,我把它用在一個轉速更低、工況更惡劣、但對扭矩要求極高的領域呢?」
一個全新的應用場景,瞬間在他腦海里清晰起來。
柴油發動機!
工程機械!
這個時代的共和國,正在如火如荼地進行著大規模的基礎建設。
修水庫,開礦山,建鐵路,平整土地……
所有這些,都極度依賴一種重型裝備——推土機!
而當時的國產推土機,普遍存在一個巨大的問題:動力小,效率低,故障率高。
其核心瓶頸,就在於它的傳動系統。
普遍採用的是老舊的、笨重的機械式變速箱,檔位少,換擋衝擊大,操作複雜,駕駛員開一天下來,能累掉半條命。
而且,在推土過程中,一旦遇到堅硬的土石方,發動機很容易因為負載過大而熄火,或者直接把傳動齒輪給干廢了。
「如果……我設計一款大馬力的柴油發動機,再給它配上一套我剛剛構思的,大扭矩液力傳動系統……」
林野的心臟,開始砰砰狂跳。
那將會是什麼樣的場景?
駕駛員只需要踩油門,推土機就能根據負載的大小,自動、平滑地調整輸出的扭矩和速度!
遇到鬆軟的土層,它就跑得快。
遇到堅硬的岩石,它就自動「降檔增扭」,用牛一樣的蠻力,硬生生地把障礙啃下來!
整個過程,發動機的轉速可以一直保持在最高效的區間,不會熄火,也不會有換擋的頓挫。
操作將變得無比簡單,工作效率,至少能提升一倍以上!
這……這將是對現有工程機械的一次降維打擊!
一個旁支的念頭,一個從「崑崙」項目中衍生出的設計,卻可能在另一個完全不同的領域,掀起一場天翻地覆的革命!
林野再也坐不住了。
他沖回自己的辦公室,不顧那些還在等他開會的專家,鋪開一張新的圖紙。
他的大腦,此刻就像一台超級計算機。
一邊,是「崑崙」發動機那精密複雜的動力傳輸系統。
另一邊,是一個全新的,充滿了力量感和野性的,大馬力柴油機和液力變矩器的設計草圖。
他拿起筆,眼神中充滿了前所未有的光芒。
「崑崙」要搞!這是國家的戰略核心!
但是這個……這個意外的「副產品」,似乎也很有意思。
他舔了舔有些乾澀的嘴唇,在圖紙的標題欄上,寫下了幾個字。
「東方紅-100型,履帶式推土機,動力總成方案。」
他決定,在攻克「崑崙」這個珠穆朗瑪峰的同時,順手,再爬一座泰山。
不為別的,就為了讓這個百廢待興的國家,能早日擁有開山辟路的神兵利器!
他看著圖紙,自言自語地笑了。
「先從最基礎的開始,造個我們自己的,國產推土機玩玩!」
林野的嘴裡,無意識地念著這個詞。
他的大腦,正在以一種超高的速度運轉。
「崑崙」發動機的設計中,為了將渦輪高達數萬轉的轉速,降低到驅動附件設備(如油泵、發電機)所需的幾千轉,採用了一套非常複雜的行星齒輪減速系統。
這套系統,結構精密,對齒輪的材料和加工精度要求極高。
是整個發動機中,除了三大核心部件(渦輪、壓氣機、燃燒室)之外,最難啃的硬骨頭之一。
在林野的腦海中,無數關於齒輪設計、力學分析、傳動鏈優化的知識,如同潮水般湧現。
忽然,一個在蘇聯學習時,被某個老教授當作「異想天開」而否定的設計方案,跳了出來。
「為什麼一定要用剛性的齒輪來傳遞動力呢?」
「如果……如果用液體呢?」
一個大膽的念頭,在他心中升起。
用液體來傳遞動力,並且實現減速增扭。
這就是——液力傳動!
更具體一點,是液力變矩器!
這個技術,在後世的汽車自動變速箱和重型工程機械中,被廣泛應用。
它的原理,就像兩個對著放的風扇。
一個風扇(泵輪)通電高速旋轉,吹出氣流,帶動對面的另一個風扇(渦輪)跟著轉動。
只不過,在液力變矩器里,傳遞能量的介質,從空氣,換成了密度更高、效率也更高的液壓油。
泵輪連接發動機,渦輪連接輸出軸。
通過控制泵輪和渦輪之間導輪的角度,就可以在不改變發動機轉速的情況下,平滑地、無級地改變輸出軸的轉速和扭矩。
「對啊!液力傳動!」
林野的眼睛越來越亮。
相比於結構複雜、加工難度極高、並且存在剛性衝擊的行星齒輪系統,液力傳動有著天然的優勢!
第一,結構相對簡單。核心就是泵輪、渦輪、導輪這「兩泵一導」,沒有那麼多需要精密嚙合的齒輪。
第二,傳動平穩,無剛性衝擊。可以有效過濾掉發動機的振動,對後面的附件設備是一種保護。
第三,具備過載保護功能。當負載過大時,泵輪和渦輪之間會產生打滑,不會像齒輪一樣,直接崩齒損壞。
當然,它也有缺點。
比如傳動效率相比齒輪略低,會產生熱量,需要散熱系統。
而且,把它應用在轉速高達數萬轉的航空發動機上,對材料的耐高溫性能、動平衡精度和密封技術,都提出了全新的、甚至更苛刻的挑戰。
「在『崑崙』上直接應用,風險太高,也太超前了……」
林野冷靜地分析著。
這個時代的材料學和密封技術,還不足以支撐起一個能在數萬轉速下穩定工作的航空級液力變矩器。
「但是……」
他的思路,忽然一轉。
「如果……我不把它用在航空發動機上呢?」
「如果,我把它用在一個轉速更低、工況更惡劣、但對扭矩要求極高的領域呢?」
一個全新的應用場景,瞬間在他腦海里清晰起來。
柴油發動機!
工程機械!
這個時代的共和國,正在如火如荼地進行著大規模的基礎建設。
修水庫,開礦山,建鐵路,平整土地……
所有這些,都極度依賴一種重型裝備——推土機!
而當時的國產推土機,普遍存在一個巨大的問題:動力小,效率低,故障率高。
其核心瓶頸,就在於它的傳動系統。
普遍採用的是老舊的、笨重的機械式變速箱,檔位少,換擋衝擊大,操作複雜,駕駛員開一天下來,能累掉半條命。
而且,在推土過程中,一旦遇到堅硬的土石方,發動機很容易因為負載過大而熄火,或者直接把傳動齒輪給干廢了。
「如果……我設計一款大馬力的柴油發動機,再給它配上一套我剛剛構思的,大扭矩液力傳動系統……」
林野的心臟,開始砰砰狂跳。
那將會是什麼樣的場景?
駕駛員只需要踩油門,推土機就能根據負載的大小,自動、平滑地調整輸出的扭矩和速度!
遇到鬆軟的土層,它就跑得快。
遇到堅硬的岩石,它就自動「降檔增扭」,用牛一樣的蠻力,硬生生地把障礙啃下來!
整個過程,發動機的轉速可以一直保持在最高效的區間,不會熄火,也不會有換擋的頓挫。
操作將變得無比簡單,工作效率,至少能提升一倍以上!
這……這將是對現有工程機械的一次降維打擊!
一個旁支的念頭,一個從「崑崙」項目中衍生出的設計,卻可能在另一個完全不同的領域,掀起一場天翻地覆的革命!
林野再也坐不住了。
他沖回自己的辦公室,不顧那些還在等他開會的專家,鋪開一張新的圖紙。
他的大腦,此刻就像一台超級計算機。
一邊,是「崑崙」發動機那精密複雜的動力傳輸系統。
另一邊,是一個全新的,充滿了力量感和野性的,大馬力柴油機和液力變矩器的設計草圖。
他拿起筆,眼神中充滿了前所未有的光芒。
「崑崙」要搞!這是國家的戰略核心!
但是這個……這個意外的「副產品」,似乎也很有意思。
他舔了舔有些乾澀的嘴唇,在圖紙的標題欄上,寫下了幾個字。
「東方紅-100型,履帶式推土機,動力總成方案。」
他決定,在攻克「崑崙」這個珠穆朗瑪峰的同時,順手,再爬一座泰山。
不為別的,就為了讓這個百廢待興的國家,能早日擁有開山辟路的神兵利器!
他看著圖紙,自言自語地笑了。
「先從最基礎的開始,造個我們自己的,國產推土機玩玩!」