装载机应用十分广泛,是我国工程机械行业最具代表的产品之一,主要用来清理场地、装卸散状物料、短距离运输等工程建设方面的工作。目前,行业内大多使用的是液力传动装载机。液力传动装载机能够平稳起步、换挡平顺、操作方便且具有自动适应性,但是其传动效率较低。液力变矩器中加装闭锁装置可以使装载机在起步达到一定速度时,将泵轮和涡轮连接成为一体,从而传动状态变成机械传动,传动效率显著提高。参考国外相关机构的调查知,若装载机工作的工况相同,那么应用液力变矩器闭锁控制的装载机在油耗方面将大幅度下降,此值约为10%。因此,液力变矩器闭锁的研究对于装载机液力传动系统的节能非常迫切而且具有重要的意义。本文结合广西柳工机械股份有限公司工信部“高端土方机械绿色设计平台建设”项目,设计7吨装载机带闭锁离合器的液力变矩器结构,对其重要的传动部件液力变矩器进行动力学建模,利用MATLAB软件仿真分析液力变矩器闭锁动态过程,并将仿真结果与试验结果进行了对比分析。全文研究的主要工作和结论有以下几个方面。(1)分析了发动机的工作特性和液力变矩器的工作特性,之后对二者共同工作特性进行了匹配分析,绘制出两者共同工作的输入输出特性曲线,作为后文中确定液力变矩器闭锁点的的基础。(2)分析了液力变矩器闭锁的动态过程、闭解锁满足的条件以及闭锁离合器闭锁油压变化规律。根据闭锁点选取方法,结合发动机与液力变矩器匹配的共同输出结果对比分析,最终选取适合的闭锁点。(3)对YJ380液力变矩器闭锁离合器的闭锁液压系统进行了设计。根据液力变矩器闭锁过程需要满足的条件设计其闭锁油压变化规律,并对闭锁动态过程进行分析。建立闭锁离合器动力学模型,计算转动惯量,借助MATLAB/Simulink软件搭建闭锁离合器闭锁过程仿真模型,并分析得到的仿真结果闭锁过程中转速、转矩、滑磨功、滑磨功率等变化曲线。提出了液力变矩器闭锁过程功率分流的观点,分析了发动机功率、变矩器传递功率、液力损失功率、闭锁离合器传递功率和滑磨损失功率之间的关系和变化规律。(4)将本文设计的带有闭锁离合器的液力变矩器装于某7吨装载机,进行整机实验。将采集到的闭锁离合器闭锁过程输入输出转速处理后与仿真得到的转速结果进行对比分析,结合对比结果,分析产生误差的可能原因。对比闭锁之后转速的仿真与试验误差低于10%,验证了理论分析和仿真结果的准确性。