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 履带式推土机的转向似乎从来不是个问题,只要拉一下操纵杆,或者转动手柄即可实现转向。然而在履带式推土机的前身——履带式拖拉机诞生之初,由于人们认识不够,转向可不像今天这么简单。

由于履带的诞生是为了解决轮式拖拉机接地比压过高、通过性较差的问题,因此最早的履带式拖拉机仍沿用了轮式拖拉机的设计,仅仅用两条履带取代了两个驱动轮,车体前部巨大的转向轮依然保留,通常是一个,也有使用两个的。严格说来这种车辆应该属于半履带车辆。

这种车辆的转向方式是驾驶员通过控制转向轮的偏转角度实现转向。很明显,这种转向方式效率极低,为增加偏航力矩,前轮要尽量往前伸,同时还必须增加转向轮的摩擦力,因此发动机也必须往前布置,浪费了机体长度,也产生大量结构重量。同时,前轮越靠前,转弯半径越大。驾驶员进行转向操作也是比较困难的。

尽管很快就有人认识到轮子是没有必要的,只需要使两侧履带产生速度差便可实现转向,没有转向轮的拖拉机也在1913年就出现了,但很多拖拉机仍采用转向轮的设计,连受拖拉机启发的坦克在诞生之初也在尾部安装了两个转向轮。一战后,转向轮淡出历史舞台,现代意义上的履带式拖拉机全面登场。

传统的履带式拖拉机/推土机通常只有一台发动机,需要一根横轴把动力转递给两侧的驱动轮,因此最常见的转向方式就是在横轴和两侧终传动之间使用两个离合器,切断一侧动力就可造成两侧履带产生速度差从而实现转向。因此,转向方式其实与传动方式是密切相关的。

这种经典的转向方式简单有效,即使经历了从机械传动到液力机械传动,虽然有缺点但却一直沿用至今。但也出现了不同的类型,如Euclid在五十年代推出的TC-12推土机,使用了两台发动机和两台变速箱组成两套独立的传动系统,各自驱动一条履带,因此转向只需要使用不同的油门和档位即可转向,甚至可以实行原地转向。再如万国收割机公司开发的行星式差速转向,它的特点是在横轴和终传动之间设有行星排,通过改变齿轮组合使两侧履带产生几个固定的速度比,因此转向时动力不中断,同时是一种有档位的转向。

针对传统离合器转向方式的缺点,卡特彼勒1986年在新开发的D8N推土机上首次使用了静液转向,其特点是在横轴上安装了一个转向液压马达,当驾驶员推动转向手柄时,马达开始旋转,通过两侧的行星排分别将两个方向相反的扭矩叠加到两侧的终传动,从而使履带产生速度差。

这种静液转向好处很多,转向时可以不切断动力,转向无级平滑,变速箱空档位置时甚至可以原地转向。同时大大减轻了劳动强度,也提高了生产效率。

小松当然也不甘落后,也开发了自己的静液转向系统,虽然基本原理相同,但实现上与卡特彼勒并不相同。卡特彼勒使用的是套管轴,技术难度大,加工复杂,价格昂贵,小松则使用一根单独的轴来传递转向扭矩,相对来说简单一些。

但由于液压马达的限制,卡特彼勒现在使用静液转向的最大推土机只是D9T,小松的则是D275,基本与D9T同级。在更大的推土机上,无论是卡特彼勒还是小松都还在使用传统的离合器转向。

推土机传动技术的不断进步也改变了传统的转向方式,液压传动推土机的出现使得左右两条履带互相独立,转向变得异常简单,只需使左右两个液压驱动马达转速不同即可实现转向,原地转向也不是问题。同样的,电传动推土机的转向与液压传动推土机无异,只是液压驱动马达换成了电驱动马达。但目前无论液压传动推土机还是电传动推土机都不可能做很大,所以在世界顶级推土机如D11T、D575等仍然在使用离合器转向。

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