在山體隧道的開挖過程中，大噸位裝載機是必不可少的一類工程機械。打通隧道時，每前進1米，就會有幾十方的碎石産生，而裝載機便承擔着清理碎石的任務。柳工曾生産5噸高原裝載機，每小時可産裝350立方渣料，作業時瞬間推力可達50噸。而如此大的威力，少不了一個關鍵的部件—液力變矩器，它是裝載機的四大件之一。

裝載機

什麼是液力變矩器

液力變矩器位于發動機和變速箱之間，類似于手動變速箱中的離合器，但液力變矩器同時具有增大力矩的作用。在重載工程機械中，如果使用普通離合器，離合器片會很快磨損，甚至損壞，而使用液力變矩器後可以緩沖巨大的動力沖擊，實現軟連接，并增大輸出力矩。

液力變矩器位置

很多人會将液力變矩器與液力耦合器混淆，因此有必要講一下液力耦合器和液力變矩器的區别。液力變矩器與液力耦合器主要由以下幾方面的不同：

從結構上講：液力耦合器隻有泵輪和渦輪，沒有導輪。而液力變矩器由泵輪、渦輪和導輪組成。

從力矩轉變上講：液力耦合器的渦輪轉矩和泵輪轉矩是相同的，即液力耦合器隻起到了一個離合器的作用。而液力變矩器，顧名思義，是可以改變力矩的。在導輪的作用下，液力變矩器泵輪的轉矩和渦輪的轉矩是不同的，在泵輪轉矩不變的情況下，随着渦輪的轉速變化（工作時機械運行的阻力），渦輪的轉矩也會發生變化。

從内部液體工作狀态上講：液力耦合器的内部液體不能充滿腔體，液體的流動屬于無壓流動。而液力變矩器泵輪、渦輪、導輪形成了一個封閉通道，液體的流動屬于有壓流動（又叫管流，是在無自由表面的固體邊界内流動的水流）。

從以上幾個方面，我們可以對液力變矩器和耦合器有了一個大概的認識。

液力變矩器

液力耦合器

液力變矩器構造及工作原理

液力變矩器由泵輪、渦輪和導輪及其他零件組成。泵輪是主動輪，與發動機曲軸連接。渦輪是從動輪，與變速箱相連。泵輪和渦輪通過軸承安裝在殼體上，而導輪在泵輪和渦輪之通過

單向離合器與箱體固定。三個輪的葉片都彎曲成一定的弧度并徑向傾斜排列。很多人會用兩個對向的電風扇形象的說明液力變矩器的原理，但是兩個對向的風扇充其量相當于液力耦合器，并沒有導輪的存在，不能夠改變力矩。

而液力變矩器變矩的關鍵就在于導輪。三個工作輪被密裝于變矩器殼體中，殼體中充滿了油液。當動力從發動機輸出後，帶動與之相連的泵輪一同轉動，泵輪葉片帶動油液旋轉，在離心力的作用下，油液被甩到泵輪葉片外邊緣處。在外邊緣處油液沖向渦輪葉片，對渦輪産生一個作用力矩，渦輪在油液的沖擊下旋轉。渦輪葉片的油液沿着渦輪葉片流向内緣并沖向導輪，該液流對導輪産生一個作用力矩，但是因導輪固定不轉的，根據作用力與反作用力原理，導輪通過液流會反作用給渦輪一個力矩，這樣渦輪的轉矩就等于泵輪轉矩和導輪轉矩之和了，從而使得輸出轉矩變大。這也是使得裝載機在作業瞬間推力增大的原因。

題外講一講大噸位液力變矩器渦輪的制造

在大型工程機械中，葉輪大都是通過鑄造而成的。在《大國重器》之《通達天下》這期節目中，曾講到了柳工工程師們挑戰12噸位液力變矩器的砂芯制造過程。因為該砂芯太大，在制造時柳工工程師們采用了分瓣制作然後組裝的方法，不得不說這是有一個很有想法的方法。工程師們将添加粘合劑的砂子倒入射芯機，先壓出小塊的砂芯，然後在将小塊的砂芯一瓣瓣的拼接起來，最後組成了渦輪砂芯，并且他們做到了零誤差，在此小編不得不豎起大拇指。而後工程師們需要在砂芯表面塗一層塗料，要求厚度控制在0.2mm以内，因此對塗料配方要求很高，在這之前，該技術一直被國外掌握，而如今，中國人也做到了。

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