探究液压传动技术在工程机械中的应用

探究液压传动技术在工程机械中的应用

张存

摘要:当前,我国工程机械已经普遍应用液压机械传动,在工程机械日益发展的背景下,越来越多的行业都认识到工程机械对行业发展的重要性,开始注重工程机械的应用,而且发展速度相当快。为了可以加快城市化发展，需要加强工程机械的各项性能，而液压传动技术在工程机械中应用，可以提高工程机械的运行水平。基于此,本文以液压传动技术在工程机械中的应用为研究对象,主要介绍了液压机械传统的有关知识,而且提出了液压传动技术在工程机械中的应用方法,希望可以为有需要的人提供参考意见。

关键词:液压传动技术;工程机械;应用

引言

作为国民经济发展的基础条件,工程机械是其他经济行业发展的生产途径,更是彰显国家、区域工业化水平与经济实力的重要标志,不仅对国家经济、国防及综合实力起决定作用,更对国家工业化现代化进程起决定作用。工程机械作为高新技术的载体,在一定程度上对高新技术创新起到了带动作用。多年来,实现工程机械专业化不单单是为生产效率提升及生产方式先进化提供了支撑,更是传统机械制造技术向先进制造技术转变过程,尤其是液压传动技术的广泛应用,为进一步提升工程机械作业水平提供了可靠保障。

1工程机械液压传动技术的发展历程

1.1应用初期

20世纪40-50年代是工程机械液压传动技术应用的初期阶段。人们摸索着将简单的液压元件和液压系统应用到工程机械上来解决用其他方式比较难以实现的问题。其系统工作压力一般很低，大约在2-7MPa。

1.2高速发展阶段

工程机械液压传动技术的应用在20世纪六七十年代发展迅速，其液压传动系统向着高速、高压化发展，系统压力的提高使得液压传动功率密度大幅度增加、液压元件的重量明显下降。液压传动技术的应用逐渐由工程机械工作装置扩展到转向系统、行走系统、动系统和制动系统，人们研制出了全液压挖掘机和全液压叉车等工程机械。

1.3增强可靠性阶段

大多数工程机械都在野外作业，工作环境恶劣，其液压系统经常受到尘埃、振动、高温低寒、风雨雪的影响；同时，由于液压元件如泵在高速、高压运转时所产生的噪声、振动的原因，工程机械的液压传动系统经常引发故障。因此在20世纪80年代，降低工程机械液压系统污染、提高设备可靠性便成为这一一时期的应用主题。

1.4电液控制技术应用阶段

随着微电子和计算机技术的迅猛发展，使现代控制理论在工程机械液压传动装置中的应用成为现实。计算机控制的变量泵系统、采用高速开关阀和步进电机驱动的数字阀大大提高了液压系统的效率。出现了智能型液压挖掘机、凿岩隧道机器人、混凝土泵车等工程机械机型，大大提高了设备的作业精度和发动机的功率利用率。

2工程机械中液压传动技术的应用方式

液压机械传动系统操作性能好，传动效率高，弥补了有级传动的不足，实现了自动变速换挡，但是考虑到经济效益，由于其大容量的液压泵、液压马达制造困难和液压系统的复杂性，在使用上也受到限制，因此在工程机械中很少用到液压机械传动。在工程机械中充分应用电液比例技术，可达到液压信号传输管路简单化的目的，通过电信号进行液压参数传递，不仅能够对系统响应速度有效提升，还能实现整个动力系统控制的便捷性、灵活性。伴随计算机技术的不断进步，智能化将充分反映到电液比例控制中，特别是在自动监测液压系统与柴油机运行参数等方面智能化更为显著，能够按照此类参数对机械动力系统进行整体自动化控制，确保其始终在高效节能良好形势下运作，这也是工程机械液压传动节能技术发展的重要方向之一。

2.1串联方式

串联方式是最为简单和常见的复合方式，是在液压马达或液压变速器的输出端和驱动桥之间设置机械式变速器以扩大调速的高效区，实现分段的无级变速。目前已广泛用于装载机、联合收获机和某些特种车辆上。对其的发展是将可在行进间变换传动比的动力换挡行星变速器直接安装在驱动轮内，实现了大变速比的轮边液压驱动，因而取消了驱动桥，更便于布局。

2.2并联方式

即为通常所称的“液压机械功率分流传动”，可理解为一种将液压与机械装置“并联”分别传输功率流的传动系统，也就是利用多自由度的行星差速器把发动机输出的功率分成液压的和机械的两股“功率流”，借助液压功率流的可控性，使这两股功率流在重新汇合时可无级调节总的输出转速。这种方式将液压传动的无级调速性能好和机械传动的稳态效率高这两方面的优点结合起来，得到一个既有无级变速性能，又有较高效率和较宽高效区的变速装置。按其结构，这种复合式传动装置可分为两类:第一类为利用行星齿轮差速器分流的外分流式，其中常见的分流传动机构又可分为输入分流式和输出分流式两种基本形式；第二类为利用液压泵或马达转子与外壳间的差速运动分流的内分流式。

2.3分时方式

对于作业速度和非作业状态下转移空驶速度相差悬殊的专用车辆，采用传统机械变速器用于高速行驶、附加液压传动装置用于低速作业的方式能很好地满足这两种工况的矛盾要求。机械液压分时驱动的方式在此类车辆上的应用已很普遍，这一技术也已被应用于飞机除冰车和田间移裁机等需要“爬行速度”的车辆和机具上。

2.4分位方式

把液压马达直接安装在车轮内的“轮边液压驱动装置”是一种辅助液压驱动装置，可以解决工程机械需要提高牵引性能，但又无法采用全轮驱动方式，难以布置传统的机械传动装置的问题。液压传动的无级调速性能使以不同方式传动的驱动轮之间能协调同步，这在某种意义上也可视为一种功率分流传动，动力机的功率被分配到几组驱动轮上，经地面耦合后产生推动车辆运动的牵引力。目前，许多工程机械制造厂商将这一技术用于具有部分自走驱动能力的，诸如自走式平地机和铲运机这样的工程机械上。

2.5液压与电力传动的复合

由于现代技术的发展，电子技术在信号处理的能力和速度方面占有很大的优势，而液压与电力传动在各自功率元件的特性方面各有所长。因此，除了现在已普遍存在的“电子神经+液压肌肉”这种模式外，两者在功率流的复合传输方面也有许多成功的实例，如由变频或直流调速电机和高效、低脉动的定量液压泵构成的可变流量液压油源，用集成安装的电动泵-液压缸或低速大扭矩液压马达构成的电动液压执行单元，以及混合动力工业车辆的驱动系统等。

3结语

综上所述，液压传递技术的广泛应用以及液压系统所存在的泄漏问题是当今机械制造所要研究的重要课题。无论是液压传递技术，的应用还是泄露问题的控制，都不能从单方面入手，而是要全面考虑问题。总之，液压传动技术应用及泄露控制都应该与实际相联系。这样才能更加有效地发现问题和解决问题。

参考文献

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