2022年行業(yè)分析國外專用型拖拉機技術發(fā)展淺析

國外專用型拖拉機技術發(fā)展淺析一、專用型拖拉機的分類

當前，國外各拖拉機公司生產(chǎn)的專用型拖拉機產(chǎn)品按其用途可以分為以下幾種：

1．果園型拖拉機

這類產(chǎn)品的外型結構基本相同，大部分果園型拖拉機發(fā)動機功率均在70kW以下，從輪距來看又多被定為“窄輪距”型，其外型尺寸最大寬度為1．7—1．8m。

2．葡萄園型拖拉機

這類產(chǎn)品的整機寬度比果園型的寬度還要窄200—300mm，功率一般均高于50kW，最小寬度可為1m。

3．低矮型（Low-profile）拖拉機

這類拖拉機是從果園和葡萄園型產(chǎn)品演化出來的，其特點是橫向和垂直方向上的結構較為緊湊，以適應在一些較困難的作業(yè)條件（例如散開狀藤蔓作物）下進行作業(yè)。

4．前后輪等直徑輪式拖拉機

這類拖拉機為剛性底盤結構和前輪轉向，發(fā)動機功率一般均低于果園和葡萄園型。這類拖拉機外型結構緊湊，多數(shù)產(chǎn)品可以正、反向駕駛操作，產(chǎn)品的用途較為廣泛，技術性能類似于窄輪距拖拉機。

5．鉸接式前后輪等直徑輪式拖拉機

與前幾種類型拖拉機相比，這類產(chǎn)品的一個最大特點就是有極好的可操縱性，其轉向不是通過前輪的轉動，而是通過拖拉機前后兩段鉸接框架相對運動來完成的，通常采納液壓油缸轉向；其最大缺點是這種拖拉機的機械傳動系運轉在發(fā)動機和后輪之間（通過一個萬向節(jié)傳動軸），且需裝置一個特別型駕駛室，該駕駛室騎馬式裝于鉸接架上。

6．園藝型拖拉機

這類拖拉機產(chǎn)品的外型結構尺寸和發(fā)動機功率有肯定限制。

二．主要組成部件技術進展概況

下面就這類專用型拖拉機用發(fā)動機、傳動系、液壓系統(tǒng)以及駕駛室等部件的近期技術進展作一粗淺分析。

1．發(fā)動機

目前，各公司生產(chǎn)的專用型拖拉機所裝用的發(fā)動機（一般為3缸機和4缸機）的比油耗大都在一個水平上，如一些裝有渦輪增壓發(fā)動機的專用型拖拉機，其最大功率時的比油耗一般為200—225g／kW·h。大部分發(fā)動機的扭矩儲備在25％—35％，某些機型的發(fā)動機除額定功率外，還供應一個最大功率工況下的臨界功率百分比，其好處是使駕駛員可更好地綜合利用拖拉機的功能，使其在要求負荷工況下具有極大的適應性。

JohnDeere公司2022年向市場推出5015F和5015V型果園和葡萄園新系列拖拉機，這2個系列產(chǎn)品的特點是具有極大的舒適性和可操縱性，共有13種機型供用戶選用，功率范圍在43．38—66．91kW（59—91馬力）之間，傳動系有5種結構型式供用戶選擇。其中，24／12檔變速箱裝有液壓逆向器和電液操縱的Hi—Lo變速箱；24／24個檔變速箱除上述結構外，還裝有爬行檔機構，行駛速度最低可達0．5km／h，而其最高行駛速度為40km／h。

MF公司在近2年來間續(xù)向市場推出3400系列的果園型和葡萄園型拖拉機產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品主要有4類：葡萄園（V）、專用型（S）、果園型（F）和低矮型（GE，包括GEV超低矮型變型）。這4類產(chǎn)品共有14種機型，寬度最小的僅為1m。全部3400系列各類產(chǎn)品的機型裝用的傳動系分別采納具有4個傳動比或5個傳動比的變速箱，每種變速箱均有2個或3個速度區(qū)段，其Powershift。型變速箱有3個檔次為負載換擋，變速箱行駛速度范圍在0．153—40．000km／h之間。全部變速箱均裝有1個分別式機械逆向器，擋次換向操縱采納一個手柄，快速簡便。

大部分專用型拖拉機具有前置動力輸出軸，可以裝前置機具進行作業(yè)。如芬特公司生產(chǎn)的這類拖拉機均裝有前置和后置動力輸出軸，通過一個雙作用離合器在負載工況下進行結合和分別。另外，有些草坪用專用型拖拉機還裝有腹置式動力輸出軸，其轉速一般為2000r／min，用以驅動腹置機具進行作業(yè)，即掛接盤式剪草機進行草坪剪草作業(yè)，這類拖拉機一般通稱草坪拖拉機。

近年來，專用型拖拉機的前橋結構技術的進展主要體現(xiàn)在牢靠性和有用性。例如，哥爾多尼公司的Star3000系列拖拉機上則采納一個完全防泥水的措施，特殊值得一提的是該系列拖拉機的離地間隙較大，其整機外型結構尺寸均小于同類產(chǎn)品。

沙姆公司的Solaris系列拖拉機采納一個結構極具有特點的前橋，以滿意某些壟溝作業(yè)和在某些作物下通過性的要求。由于前橋為鉸接式結構，前輪轉向角大大增加（一般為50°，有的甚至高達55°），從而大大提高了前橋的操縱性。對于某些四輪驅動專用型拖拉機仍有某些局限，由于前驅動輪輪轍可能損壞農(nóng)作物。

芬特公司在其專用型拖拉機前橋上，通常是大功率機型上裝有一個自動調(diào)整機構（即通過傳感器作用），當前輪轉向角超過30°—35°時，前驅動橋動力自動分別，前輪轉向角小于30°—35°時，自動結合前驅動橋動力。對于在前驅動橋上裝用這種機構后，拖拉機可以連續(xù)性獲得最大附著力。在2022年，芬特公司對其專用型拖拉機200V和200F系列產(chǎn)品結構作了較大改進，主要是全部機型均裝用了彈性懸架前橋。這是首次在葡萄園和果園型拖拉機上裝用這種彈性懸架前橋，裝用這種彈性懸架前橋后不轉變拖拉機原有的技術特性，極大地提高了駕駛操縱的舒適性。

目前，國外專用型拖拉機采納前輪驅動自動結合已很普及，可以提高四輪驅動的傳動效率，最大行駛速度普遍可以達到40km／h，例如在哥爾多尼公司的Quasar70型和Star75型拖拉機上，則裝配了一種叫做IST（牽引瞬時結合）結合系統(tǒng)；在芬特公司的V系列（以及P系列）拖拉機上把一個盤式傳力器與萬向節(jié)裝在一起，把動力傳給前驅動軸；紐荷蘭公司則把這種技術應用在其30km／h的一些變型拖拉機上。當然，在一些小功率拖拉機上并沒有采納這種結構，采納這種結構的大多為四輪驅動型，且行駛速度大部分為40km／h。蘭地尼公司和福格森公司生產(chǎn)的專用型拖拉機則采納通過傳動軸把動力傳給前輪，即所謂的IBF（全制動）系統(tǒng)，為靜液壓操縱。

當前，國外草坪園藝拖拉機大都采納液壓傳動機構。液壓傳動機構與機械傳動機構不同之點在于有3個速度區(qū)段，在每個速度區(qū)段范圍內(nèi)，最小和最大速度之間均可以實現(xiàn)無級調(diào)速，顯示出最佳的操縱性能，尤其是在地面空間較窄或地塊外形不規(guī)章條件下進行作業(yè)更為明顯，即把發(fā)動機調(diào)整到最大轉速，任意選擇所需要的速度區(qū)段和速度，操作極為簡潔。在沙姆—道依茲公司生產(chǎn)的各專用型液壓傳動拖拉機上，裝用的液壓泵流量高達79L／min。

液壓泵輸出流量的一半供應給液壓傳動，流量的另一半則供應給各種操作機構，使用極為簡便，因此取代機械傳動的各類機構供油的簡單性（如傳動軸、接頭、齒輪等）。其液壓馬達為定量馬達，并通過液壓管路與液壓泵和一個或幾個掌握閥連接。這樣一來，就增加了液壓傳動的使用功能，使很多專用型拖拉機的使用功能相應得到增加。依據(jù)這一要求，國外不少拖拉機公司生產(chǎn)的專用型拖拉機就裝用2個液壓泵（有的公司裝用3個液壓泵）以滿意其液壓需求。芬特公司生產(chǎn)的拖拉機上裝用2個并聯(lián)液壓泵，采納2條獨立油路：一條油路向拖拉機提升器安排器和4個幫助安排器供油，該液壓泵流量為41L／min；另一條油路向液壓轉向系統(tǒng)和帶有流量調(diào)整器的安排器供油，油泵流量為28L／min。為了改善其液壓油的安排，在其轉向器上裝有一個“Load-Sensing”負載傳感閥，將液壓油優(yōu)先供應負載油路，從而使液壓油得到有效利用。在蘭地尼公司和福格森公司的果園拖拉機上，依據(jù)作業(yè)要求，裝有一個雙聯(lián)液壓泵（其流量為2838L／min），其中一個油泵負責向液壓提升器和幫助液壓安排器供油，另一個液壓泵則負責向裝在駕駛室前面的安排器供油，從而滿意拖拉機前置機具和腹置機具的液壓機構作業(yè)所需要的油量。

調(diào)整液壓泵流量的大小，既簡單轉變液壓馬達的轉速和旋轉方向，又能對進入安排器的流量進行掌握。紐荷蘭公司生產(chǎn)的拖拉機上采納一個液壓流量掌握閥，通過該閥把液壓油部分地（從8—40L／min）安排給拖拉機前置液壓安排器和后置液壓安排器，液壓油從小到大有3個區(qū)段。

3．液壓系統(tǒng)

對于液壓系統(tǒng)的主要部件一一液壓提升器，各公司在設計拖拉機時就予以極大的重視，即將傳統(tǒng)拖拉機液壓提升器的全部特性都用在了專用型拖拉機上。大多數(shù)產(chǎn)品的后置液壓提升器均使用了力調(diào)整傳感元件（機械式或電子式），布置在上懸掛點上，不足之處是只能測量一個牽引部件。紐荷蘭公司則在其下拉桿上裝一個彎桿彈簧，依據(jù)其變形量來測定其牽引力大小，變形量再通過一個反饋直拉桿傳遞給液壓主掌握閥，使其彎桿彈簧恢復到原來工況。

在一些種植特別作物的地面上作業(yè)時，專用型拖拉機的提升器也必需具有使用上的特點，因此，國外各公司生產(chǎn)的專用型拖拉機所裝用的液壓提升機構，均可以在駕駛室直接進行連續(xù)性調(diào)整提升機構的斜度以及側移，好處是可使駕駛員在不規(guī)章地面上操作而且操作便利，在行駛工況下也可以進行提升作業(yè)。芬特公司則在其液壓提升機構上裝有2個如拉桿式圓柱型液壓油缸，用以操縱提升機構側向位移，自由搖擺，以便于掛接某些牽引機具進行作業(yè)。而在沙姆—道依茲和蘭地尼公司的拖拉機上則只裝1個液壓拉桿，這是另一種結構形式，其提升機械垂直方向搖擺距離為±100mm，水平方向調(diào)整是裝用2個液壓穩(wěn)定器，并通過駕駛室的1個按鈕操縱2個電控液壓閥進行調(diào)整。

為了提高專用型拖拉機液壓功率的使用，不少公司除增加液壓泵的功率外，還采納設置多個油泵的方法。如Landini公司在2022年向市場推出其RexF系列拖拉機上，采納三泵液壓系統(tǒng)，所3個液壓泵為并聯(lián)式安裝：1個泵流量為30L／min，用于轉向液壓；1個泵流量為30L／min，用于后置安排器的提升機構；1個泵流量為40L／min，用于前置液壓提升機構。為了使拖拉機液壓系統(tǒng)更加完備，該公司把前置液壓安排器進行組合裝配，即將1個分流器，3個安排器和1個液壓馬達，1個操縱Joystick掌握器的浮動安排器和1個按鈕操縱的電液安排器進行組合裝配，這樣，該系統(tǒng)就可以保證最大液壓功率的使用，提高液壓功率作業(yè)效率。C1aas公司在Nectis系列葡萄園和果園型拖拉所裝液壓提升器的最大提升力分別為：NectisVE型為2910kg、NectisVL型和NectisF型為3140kg。拖拉機液壓系統(tǒng)可以依據(jù)需要選裝單泵、雙泵和三泵，液壓流量分別為：單泵為36L／min、雙泵為27L／min48L／min、三泵為36L／min48L／min27L／min。裝有4個液壓輸出幫助安排器，用以機具的操控。由于前軸轉向角可達55°，拖拉機前軸和底盤架均具有較高可操縱性。

自上世紀90年月中后期以來，國外各拖拉機公司生產(chǎn)的專用型拖拉機大部分機型均裝有前置動力輸出軸和前置液壓提升器，以掛接相應的機具進行各類復式作業(yè)。在這種狀況下，尤其需要留意的是前置機構的離地間隙，以及農(nóng)藥和肥料施散作業(yè)的最大精確度等。為此，國外大部分公司均在其拖拉機上采納一種特地系統(tǒng)，首先將來自固定在下拉桿上的電子傳感器的電子信號輸入電子信息處理器中，進行連續(xù)分析對比，確定出操作位置，一旦消失誤差，則通過電控閥掌握液壓油缸來確定提升器位置。每種外部因素均可再次影響油缸的工作性能，因此，可通過一個負載感應閥，使其液壓能量利用率達到最佳化。在整個油路系統(tǒng)中，均有一個提升臂速度下降掌握系統(tǒng)和一個防振閥，以限制（作業(yè)時由于顛簸而引起的）壓力脈沖

4．駕駛室

近年來，國外大部分公司生產(chǎn)的專用型拖拉機均裝有駕駛室。由于其空間縮減至最小限度，迫使各公司想盡各種方法，以合理裝置各種操縱機構。

座椅是駕駛室的一個主要部件，各公司均裝用舒適型座椅。如迪爾公司在其5020系列拖拉機上裝用了一種空氣懸浮式座椅。大部分公司均把很多操縱機構裝在方向盤上，變速手柄裝在座椅側面，這給駕駛操作以及上下拖拉機帶來極大的便利。C1aas公司在Nectis系列葡萄園和果園型拖拉所裝駕駛室有2種結構：1種裝用于VE型，1種裝用于VL／F型拖拉機，其共同點是駕駛座椅均為彈性懸架式安裝，裝有空調(diào)設備，駕駛室減振器，整個駕駛室視野度為360°，駕駛室內(nèi)噪聲級為86dB（A）。

不少專用型拖拉機還裝用數(shù)字型儀表盤，以顯示出前進速度、發(fā)動機轉速、后置動力輸出軸轉速，以及前置和腹置動力輸出軸轉速。

許多專用型拖拉機駕駛室還裝用空調(diào)和通風設備，駕駛室內(nèi)噪聲均有所降低和駕駛振動大大削減；不少機型還裝有空氣濾清器。

在降低噪聲和削減振動方面實行的主要措施是削減對駕駛室內(nèi)帶來噪聲的噪聲源（發(fā)動機和傳動系噪聲），如有的公司把發(fā)動機全封閉包裹起來，有的駕駛室裝用一種凸型玻璃，以削減噪聲波的有害影響。大部分機型駕駛室均裝在隔音塊上，從而減弱來自傳動系的振動影響，有的專用型拖拉機的載貨平臺采納懸浮式安裝也起著肯定減振作用。當前，大部分公司生產(chǎn)的專用型拖拉機駕駛室內(nèi)噪聲均在85dB（A）左右，各