淺談液壓傳動技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展

趙姍+郭燕+張振華+任保飛

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷飛躍，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中工程機(jī)械的作用不容小覷，對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長發(fā)揮著巨大的作用。而傳統(tǒng)的工程機(jī)械一般都采用液力機(jī)械傳動，近年來隨著液壓傳動技術(shù)的發(fā)展，此技術(shù)也被應(yīng)用到工程機(jī)械設(shè)備中去，取得了良好的成效。

關(guān)鍵詞：液壓傳動；工程機(jī)械

1 液壓傳動的發(fā)展歷程

液壓傳動技術(shù)的出現(xiàn)，要從世界上第一臺水壓機(jī)的問世說起，這臺水壓機(jī)是英國人利用水作為傳遞動力的工作介質(zhì)來設(shè)計的，迄今為止，而今的液壓傳動技術(shù)已經(jīng)擁有了幾百年的發(fā)展歷史。之后又將工作介質(zhì)水改成液壓油，液壓傳動技術(shù)又邁向了一個新的發(fā)展階段。在一戰(zhàn)后，這項技術(shù)的適用范圍不斷擴(kuò)大，特別是在19世紀(jì)30年代以后，發(fā)展勢頭更加迅猛。然而，在不久以后再次爆發(fā)的二戰(zhàn)期間，因為前線對于軍事武器的迫切需要，漸漸出現(xiàn)了各種新型的軍事武器，而這些新型軍事武器大都是由液壓機(jī)構(gòu)來對其進(jìn)行控制的。當(dāng)二戰(zhàn)落下了帷幕，液壓技術(shù)卻沒有停滯不前，反而轉(zhuǎn)向了具有偉大發(fā)展空間的民用工業(yè)領(lǐng)域，因此在自動機(jī)或者自動生產(chǎn)線中也不乏液壓技術(shù)的身影。當(dāng)液壓技術(shù)被廣泛的用于工程機(jī)械中時，那已經(jīng)到了20世紀(jì)。

在20世紀(jì)的60年代后，當(dāng)出現(xiàn)了原子能和計算機(jī)等新興技術(shù)，液壓傳動技術(shù)再次獲得進(jìn)步。在我們這個擁有無限潛力的國家，液壓傳動這門技術(shù)一開始的應(yīng)用場合是鍛造和機(jī)床上，隨著這門技術(shù)的完善，之后才漸漸地應(yīng)用到工程機(jī)械上。在以前，我國只能從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口液壓元件，購買他們的技術(shù)來用于自己的生產(chǎn)，而現(xiàn)在，我們可以對這些液壓元件從設(shè)計到生產(chǎn)逐步完成，大大減少了進(jìn)口費用，因此液壓技術(shù)在工程機(jī)械這個領(lǐng)域上普遍應(yīng)用。

2 液壓傳動的特點

現(xiàn)階段，液力機(jī)械傳動系統(tǒng)是大型工程機(jī)械中的首要選擇，為了讓發(fā)動機(jī)擁有更高的工作效率，又能節(jié)約能源，而且還可以獲取平穩(wěn)的傳動性能，最恰當(dāng)?shù)姆绞绞菑囊郧暗挠屑壸兯賯鲃愚D(zhuǎn)換為無級變速傳動，操作的便捷性和傳動效率的高效性是液壓傳動系統(tǒng)最突出的優(yōu)點，它避免了可能出現(xiàn)在有級傳動中的問題，能夠自動變速換擋。而拿這兩種傳動系統(tǒng)作比較來看，液壓傳動系統(tǒng)的特征主要有：

（1） 在液壓傳動系統(tǒng)的各類液壓元件，我們可以依據(jù)工作需求和放置空間的大小，對其進(jìn)行自由的擺放。

（2） 操作控制方便，能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍的無級調(diào)速。

（3） 擁有更高的傳動效率，而且使用的燃料更加綠色經(jīng)濟(jì)，符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

（4）對于操作者來說，在作業(yè)過程中可以自動變速換擋，從而操作更加便利，操作者只需要集中注意力來控制工作裝置，而不用考慮作業(yè)負(fù)荷和車速大小等因素對工作的影響來調(diào)節(jié)擋位，因此這大大提高了工作效率，從而使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有了進(jìn)一步的提高。

3 基于單一技術(shù)的傳動方式

3.1機(jī)械傳動

單一的純機(jī)械傳動因為具備穩(wěn)態(tài)負(fù)荷高效率以及制造成本低廉的特點，其發(fā)動機(jī)平均負(fù)荷系數(shù)相對于其他的傳動方式是比較低下的，所以一般只能夠?qū)崿F(xiàn)有級變速，而對于實現(xiàn)無級調(diào)速還是比較困難的，并且它的布局方式也大大受到了限制。當(dāng)機(jī)械在不同工況下作業(yè)時，切斷發(fā)動機(jī)與傳動裝置之間的動力源主要是通過離合器來實現(xiàn)，操作者憑借工作經(jīng)驗選取機(jī)械作業(yè)的最佳檔位，由此可以看出在機(jī)械變換檔位時，對功率損失太大，而且如果是由工作經(jīng)驗薄弱的操作者來進(jìn)行作業(yè)操作時，可能會產(chǎn)生更壞的效果。

3.2液力傳動

在此傳動系統(tǒng)中，將在機(jī)械傳動中所使用的離合器替換成了變矩器，因此實現(xiàn)了分段無級調(diào)速這個功能。由于變矩器的生產(chǎn)成本較低，因而在機(jī)械領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。但是因為它在某些方面會受到限制，像是特性匹配和布局方式這兩方面，再加上其比較小的變矩范圍，以及薄弱的動力制動能力，由于上述因素的制約，對于速度穩(wěn)定的情況此傳動系統(tǒng)不太適用。

3.3液壓傳動

把液壓傳動和機(jī)械傳動拿來作比較可以看出，對于流量和壓力的控制，液壓傳動在這方面的實現(xiàn)具有很大的優(yōu)勢，而與液力傳動相比較而言，它的低速負(fù)荷特性更好一些。經(jīng)過上述的比較，液壓傳動系統(tǒng)具備簡單的結(jié)構(gòu)、理想的傳遞效率、比較優(yōu)質(zhì)的速度剛性以及容易實現(xiàn)其動作等多種優(yōu)勢，因而液壓傳動在工程機(jī)械中得到了普及?，F(xiàn)階段，在工程機(jī)械這個領(lǐng)域中隨處可見液壓技術(shù)的身影，因此其傳動方式大都采用液壓傳動。

將液壓傳動與單一的機(jī)械和液力傳動作比較，其自由的布局和方便的調(diào)節(jié)使得它的應(yīng)用領(lǐng)域更勝一籌。自由的布局具體表現(xiàn)為我們可以根據(jù)工況的需要，來把各個部件布置在合理的位置；而方便的調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)在省去了操作者根據(jù)工程機(jī)械作業(yè)的需要來頻繁的人工變換檔位這一過程。

4 液壓傳動技術(shù)的發(fā)展前景

目前，電子技術(shù)不斷發(fā)展，將電子技術(shù)與液壓傳動技術(shù)聯(lián)系起來，促進(jìn)了對液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制的實現(xiàn)。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，用計算機(jī)來對其實現(xiàn)控制的功能已經(jīng)成為可能，再加上各種傳感元件的使用，因此液壓元件的工作范圍獲得了進(jìn)一步的擴(kuò)展。所以說，為了使工程機(jī)械更趨于智能化和節(jié)能化，采用液壓傳動已經(jīng)成為現(xiàn)在工程機(jī)械不可扭轉(zhuǎn)的發(fā)展趨向。

5 結(jié)束語

自20世紀(jì)90年代以來，可以說工程機(jī)械的發(fā)展邁向了一個嶄新的臺階。伴隨著微電子技術(shù)的日益進(jìn)步，在工程機(jī)械中的作用也越來越明顯，因此工程機(jī)械會向著智能化和機(jī)電一體化的方向發(fā)展?，F(xiàn)階段，液壓技術(shù)和液壓元件的同步發(fā)展，在工程機(jī)械傳動系統(tǒng)中液壓傳動的應(yīng)用范圍不斷拓展，滲透在各個領(lǐng)域中，而其具有的獨特的優(yōu)勢也日益顯現(xiàn)出來。我們有理由相信，伴著各種新興技術(shù)的不斷優(yōu)化，而液壓傳動技術(shù)與它們的發(fā)展具有密不可分的關(guān)系，液壓傳動技術(shù)必然會在工程機(jī)械的發(fā)展中占有一席之地。

（作者單位：山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院）

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作者簡介：趙姍，女，漢族，山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，機(jī)械工程專業(yè)。endprint