静液压驱动系统有其优点:功率密度、灵活性、可变性。它们也有缺点:热量积聚、流体粘度、污染。每个驱动应用都必须在优缺点之间取得平衡,但这条法则是不可改变的:良好的牵引力不能超过车轮与地面之间的摩擦力。
并联回路中的流量会偏向压降最低的马达。压力补偿分流阀可以克服这个问题,但这些限制性装置会从系统中窃取动力并使流体升温。串联回路可以均衡所有马达的流量,但负载不能被平等地维持。不均匀的负载是一个会导致过度磨损和过早失效的问题。当车辆转弯时,这两种回路类型都不允许马达速度变化,而这是驱动应用所需要的。
您不必在高压降和不均匀负载之间做出选择,
HydraForce 有一个更好的答案!
[图片:一个带有图形化“扭矩分配器”字样的标志,其中字母O被替换为显示流量分配的箭头圆圈。]

HTD 液压扭矩分配器平衡您的串联负载控制扭矩而不是流量
控制扭矩而非流量
您希望回路中的所有马达平等地分担负载。HydraForce HTD 高性能扭矩分配器 (HyPerformance Torque Divider) 扮演着平衡的角色。它是一个压力控制器,因此它管理的是马达扭矩,而不是流量。它被应用于两个串联的马达之间,平衡每个马达两端的压降。这实现了高效的扭矩分配,而与马达速度的变化无关。
[图片:一个大型联合收割机,上面叠加了扭矩公式 τ = Iα。]

车辆转弯时的差速流量
分流阀确保无论牵引力如何,车轮速度都相等。但这并不总是您希望从牵引力控制中获得的性能。**当车辆转弯时,内侧车轮在相同时间内行驶的距离比外侧车轮短。**因为串联和并联(当使用分流阀时)布置总是传递相等的流量,这会导致车轮打滑(损坏草坪和轮胎),或者当外侧车轮超过可用流量时产生气穴现象。
[图片:一辆车转弯的示意图,显示了内侧车轮(10米)和外侧车轮(18米)的不同转弯半径。]

适应转弯差速
尺寸很重要
在车辆驱动回路中,HTD 阀的尺寸仅需适应车辆转弯时马达之间的流量差异。在平坦地形上直线行驶时,该阀不通过任何流量。当车辆转弯时,该阀通过一个小的溢流或补油流量,以适应内外侧车轮速度的差异。传统的分流阀必须通过整个驱动回路的流量,这需要更大的组件。
[图片:16通径分流阀与10通径扭矩分配器的尺寸对比图。]

- 16 Size Flow Divider (16通径分流阀): 高度 105 (4.14)
- 10 Size Torque Divider (10通径扭矩分配器): 高度 63.8 (2.51)
保持凉爽
分流阀是限制性流量控制器,其运行成本是压降,并且它们会向系统增加热量。使用 HydraForce HTD 扭矩分配器可以消除限制和热量积聚。
一个 100 升/分钟(26 加仑/分钟)的四轮驱动系统需要两个分流阀来进行牵引力控制。这些分流阀在确保所有车轮保持转动方面做得很好,但在全速驱动时会消耗 3.3 千瓦(4.4 马力)的功率。这种功率损失会转化为系统中的热量。静液压驱动总是产生热量,但如果您能从冷却系统负载中消除 3.3 千瓦(近 5 马力),那将是显著的。
[图片:一个温度计和一个散热器的图示,表示热量产生。]

[图片:一个显示通过分流阀的压力降与流量关系的图表。]

- 标题: 通过分流阀的压力降(100 升/分钟系统,带四个并联驱动马达)
- Y轴: 压力 (巴)
- X轴: 通过分流阀的流量 (升/分钟)
- 图表显示: 随着流量增加,功率损耗(以千瓦计)也在增加,从 0.4 kW 到 3.3 kW,图中标示了“节省”区域 (SAVINGS)。
节省能源
研究表明,静液压驱动回路中的分流阀是系统中最大的能量浪费者。事实上,一个带有分流阀的每分钟 26 加仑的四轮静液压驱动系统在操作分流阀时可能浪费近 5 马力。这些能量并不能驱动车辆,并且必须从系统中移除。这也导致了连锁的低效率,如需要更大的油箱、更大的发动机以及驱动冷却风扇的能量。
更小的组件 更凉爽地运行
我们如何做到
HTD 是一款内先导式减压/溢流阀。它主要是为了解决依赖分流阀进行牵引力控制的典型驱动回路中的两个问题而开发的。


- 效率: HydraForce 制造非常精确的分流阀,但其精度依赖于显著的裕度压力。裕度压力是一种净能量浪费。此外,在低系统流量下,精度可能会受影响。
- [图片:分流阀回路图] Flow Divider Circuit
- 转向差速: 分流阀为两个回路分支提供相等的流量。转弯的车辆需要每个车轮有不同的流量。因此,分流阀回路需要一个低效的旁通或滑移孔。
- [图片:扭矩分配器回路图] Torque Divider Circuit
HTD 以一种完全不同的方式解决这个问题。串联马达配置提供了牵引力的主要方式——它使所有马达保持转动。HTD 位于两个串联的马达之间,允许少量流量进入或流出回路,从而允许马达以不同的速度转动。一个内部压力分配网络将阀门先导至总系统压力的一半,从而平均分配有效扭矩。也可以实现除 50/50 之外的其他比例。
HTD10-40
HTD10-40 调节至总压降的一半。可以实现其他比例。
- [图片:HTD10-40 阀的液压符号] Symbol
- [图片:HTD10-40 的性能曲线图] Performance
- 条件: 32 cSt 40 °C (104 °F), 死区条件, 油箱 < 0.7 巴 (10 psi)
- Y轴: 受控压力 – 巴 (psi)
- X轴: 供油压力 – 巴 (psi)

HTD10-E50 (专利申请中)
五通口的 HTD10-50 包含一个内部先导溢流阀,允许先导比例随着回路压力的增加而改变,例如当车辆上坡时。
- [图片:HTD10-E50 阀的液压符号] Symbol
- [图片:HTD10-E50 的性能曲线图] Performance
- 条件: 32 cSt 40 °C (104 °F), 死区条件, 油箱 < 0.7 巴 (10 psi)
- Y轴: 受控压力 – 巴 (psi)
- X轴: 供油压力 – 巴 (psi)

测试集成块 – 两轮驱动
这款预先设计的集成块可用于验证两轮驱动系统或带有两个串联马达的系统。您可以轻松地将其添加到测试车辆中,只需几个基本的管道连接。它为与两个串联液压马达一起操作而构建,一个 HTD10-40 提供扭矩控制,一个可调的 HFR10-32A 在极端低牵引力条件下限制打滑,而四个单向阀允许双向操作。
订单号 595C458。
[图片:一个用于两轮驱动测试的集成块。]
[图片:两轮驱动测试集成块的液压回路图。]

- 图注标签: HCV1, HCV3, HTD1, HFR1, HCV4, HCV2, TD1d, TD1, Bd, B, A, Ad
测试集成块 – 四轮驱动
这款预先设计的集成块可用于验证四轮驱动系统。您可以轻松地将其添加到测试车辆中,只需几个基本的管道连接。它为四轮交叉驱动配置(前右-后左/前左-后右)而构建,两个 HTD10-40 提供扭矩控制,每个并联部分一个,两个可调的 HFR10-32As 在极端低牵引力条件下限制打滑,而四个单向阀允许双向操作。
订单号 595C459。
[图片:一个用于四轮驱动测试的集成块。]
[图片:四轮驱动测试集成块的液压回路图。]

- 图注标签: HCV1, HCV3, HTD2, HTD1, HFR2, HFR1, HCV4, HCV2, TD2d, TD2, TD1d, TD1, Bd, B, A, Ad
应用示例
草坪护理 (Turfcare)
非常适合带有两轮或四轮驱动的球道割草机、果岭割草机和压路机。
[图片:一台绿色的草坪护理设备。]

特种收割机 (Specialty Harvesters)
凭借独立的四轮驱动和多个旋转功能(如振动器和输送机),HTD 可以为葡萄和其他特种收割机提供很多帮助。
[图片:一台红色的特种收割机。]

定向钻机 (Directional Drills)
钻机通常使用串联马达来驱动钻头并推进机架。HTD 确保所有功能的负载均衡。
[图片:一台橙色的定向钻机。]

HydraForce HTD 扭矩分配器:
- 平衡马达扭矩 – 延长部件寿命
- 减小组件尺寸 – 节省成本
- 是一个简单的全液压解决方案 – 无需电子设备
- 自动按需运行 – 无需操作员干预
- 减少热量积聚 – 减少/消除冷却系统
- 提高效率 – 更小的发动机