液壓傳動(dòng)技術(shù)在收獲機(jī)械中的應(yīng)用研究

任志強(qiáng)，李鐵

（洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000）

液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)相比傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)而言，其功率比率大，能夠靈活設(shè)置的布局，具有敏捷的響應(yīng)速度，并且故障發(fā)生率較低，更加便于維修與護(hù)理等。近些年，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步推動(dòng)了液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展，這是因?yàn)楫?dāng)今的液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)其中對液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等高科技技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合。經(jīng)過改良后的液壓傳動(dòng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用都越來越廣泛。在某種意義上來說，液壓技術(shù)在當(dāng)前不僅僅能夠作為一種傳動(dòng)方式存在，它被廣泛當(dāng)作一種控制手段而被使用。液壓技術(shù)在收獲機(jī)械中的應(yīng)用，能夠直接提升農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的工作效率以及農(nóng)作物生產(chǎn)數(shù)量，是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。

1 液壓傳動(dòng)技術(shù)

液壓傳動(dòng)技術(shù)的概念和發(fā)展現(xiàn)狀。液壓傳動(dòng)技術(shù)是指，把礦物油等液體當(dāng)作介質(zhì)，來傳輸信號(hào)以及動(dòng)力。液壓傳動(dòng)技術(shù)被應(yīng)用在拖拉機(jī)、播種施肥機(jī)、收獲機(jī)械或其他農(nóng)林漁業(yè)中。早期液壓技術(shù)用來實(shí)現(xiàn)按農(nóng)業(yè)機(jī)械的升降等工作，近些年，液壓傳動(dòng)件已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到農(nóng)用機(jī)械當(dāng)中，比如：拖拉機(jī)中的懸掛系統(tǒng)等。另外，液壓傳動(dòng)應(yīng)用較多的農(nóng)用機(jī)械是聯(lián)合收割機(jī)，例如：割臺(tái)的升降等。

2 液壓傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)

目前，液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)被普遍的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，特別是在收獲機(jī)械中的應(yīng)用。近些年，日本研發(fā)出了液壓傳動(dòng)變速儀器，改變了傳統(tǒng)的變速傳動(dòng)模式，這種類型的液壓機(jī)械傳統(tǒng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的工作以及優(yōu)秀的性能。但是礙于其成本花費(fèi)較高，并沒有得到普遍的實(shí)施。

2.1 效率更高

根據(jù)相關(guān)資料得知，此種類型的具有液壓機(jī)械傳動(dòng)的裝置，其生產(chǎn)量能夠比以前的傳統(tǒng)機(jī)械裝置工作量高出三成，同時(shí)還能夠節(jié)省大概25%左右的成本。這是因?yàn)槠鋼碛懈痈咝У膫鲃?dòng)效率，使燃料能夠得到充分的使用。無級變速可以通過機(jī)械功率流與液壓功率流并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。

2.2 可以自動(dòng)變速換擋

機(jī)械在工作時(shí)，其中的傳動(dòng)系統(tǒng)可以自動(dòng)變速換擋，相關(guān)操作人員只需要利用機(jī)械的裝置就能夠完成機(jī)械的遠(yuǎn)程操控，不需要工作人員在現(xiàn)場對機(jī)械工作進(jìn)行監(jiān)督和手動(dòng)調(diào)節(jié)，能夠更容易地完成操作，降低了操作人員的工作量，讓相關(guān)工作人員能夠“物盡其用”，提升了機(jī)械的工作效率。

3 液壓技術(shù)在收獲機(jī)械中的運(yùn)用

最早的收獲機(jī)械主要是依靠機(jī)械傳動(dòng)完成工作，其工作效率較低，運(yùn)行速度較慢，功率質(zhì)量比較小。隨著機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓技術(shù)也開始被應(yīng)用收獲機(jī)械當(dāng)中，有效地提升了收獲機(jī)械的操作便捷性以及整個(gè)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊。

3.1 收獲機(jī)械中的液壓操作系統(tǒng)

液壓操作系統(tǒng)主要被應(yīng)用到收獲機(jī)械中的割臺(tái)升降、水平調(diào)節(jié)等方面。對比機(jī)械傳動(dòng)，它具有操作更加簡單、靈活、主機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊等優(yōu)點(diǎn)。比如：經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到谷物的收割機(jī)當(dāng)中，谷物收割機(jī)中的升降、無級變速與離合器的動(dòng)作控制和調(diào)節(jié)等都有所應(yīng)用?，F(xiàn)階段應(yīng)用最為普遍的液壓操縱系統(tǒng)就是將三維四通多功能滑閥為基本功能操縱系統(tǒng)。這種操縱系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)動(dòng)作平穩(wěn)，便于調(diào)節(jié)速度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置更加合理、簡潔與緊湊，具有更強(qiáng)的實(shí)用性，具有綜合性能，極少發(fā)生內(nèi)部泄漏情況、安裝與維修更加便利，有較強(qiáng)的抗污染能力，可以進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位等。在國內(nèi)被較為普遍的應(yīng)用。

3.2 收獲機(jī)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能對自走式收獲機(jī)械具有重要的意義，能夠保證機(jī)械的行駛安全、避免駕駛員高強(qiáng)度駕駛、提升機(jī)械的工作效率等。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：較優(yōu)秀的靈活性、噪音小、高靈敏度、體積小、同時(shí)還能夠吸收路面上產(chǎn)生的不同的沖擊力等?，F(xiàn)在已經(jīng)被較為普遍地應(yīng)用到了自走式收獲機(jī)械當(dāng)中。

目前，國內(nèi)外收獲機(jī)械中較為普遍采用的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有以下幾種：（1）液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是以傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加相關(guān)動(dòng)力裝置，例如液壓缸、轉(zhuǎn)向控制閥等。然后利用驅(qū)動(dòng)油泵為前輪提供轉(zhuǎn)動(dòng)的能量。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有加強(qiáng)的轉(zhuǎn)向操縱力，但是具有源消耗量較大、不能輕易的變化助力特性、低溫助力性能較大等不足。按照流液形式劃分，可以分為常壓式與常流式兩種。（2）全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是指發(fā)動(dòng)機(jī)是否在熄火的情況下都要運(yùn)用液力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完成工作。這種系統(tǒng)的內(nèi)部具有負(fù)反饋功能與自動(dòng)控制功能。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：工作量小、完成工作質(zhì)量高靈活性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)較為簡單等，這種系統(tǒng)主要被應(yīng)用到輪式收獲機(jī)械當(dāng)中。全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以按照性能分為兩種，分別是反應(yīng)型與無反應(yīng)型，目前的多為無反應(yīng)型。（3）負(fù)載敏感液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這是一種較為新潮的控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于其較為可靠、較為節(jié)能，因此在收獲機(jī)械中具有相當(dāng)可觀的發(fā)展前景。

4 液壓傳動(dòng)技術(shù)在收獲機(jī)械中的發(fā)展前景

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)需求增加，將液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用到收獲機(jī)械中以增加機(jī)械的生產(chǎn)效率，是必然的發(fā)展趨勢。

4.1 液壓節(jié)能技術(shù)

這種技術(shù)在收獲機(jī)械中的應(yīng)用能夠有效地提升機(jī)械性能的工作效率，降低其能量消耗和對環(huán)境的污染，能從多方面對機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過節(jié)能技術(shù)的不斷應(yīng)用與實(shí)踐，其設(shè)計(jì)理念、節(jié)能液壓元件、負(fù)荷傳感技術(shù)和流量放大技術(shù)等都能得到一定的發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)能耗的降低、系統(tǒng)損失的減小、溫升的控制。除此之外，液壓傳動(dòng)技術(shù)也在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注，是近幾年的關(guān)注焦點(diǎn)，也在部分地區(qū)投入了實(shí)踐使用當(dāng)中。

4.2 液壓無泄漏技術(shù)

液壓系統(tǒng)的泄露一直都是在發(fā)展液壓傳動(dòng)技術(shù)中最為重視的問題之一。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，液壓系統(tǒng)的故障，有八成都是由于液壓裝置泄露而造成的。收獲機(jī)械中的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，能夠阻礙到機(jī)械的有效運(yùn)行、降低其工作效率、浪費(fèi)大量資源、危害到環(huán)境與收獲的作物。因此，在日后對于液壓技術(shù)的研究，會(huì)加大對于液壓無泄漏技術(shù)中投入更多的精力。性能高的管件、密封性能好的組件與控制液壓泄漏的相關(guān)技術(shù)都會(huì)廣泛地應(yīng)用到收獲機(jī)械當(dāng)中，從而對收獲機(jī)械的性能進(jìn)行全面提升。

4.3 機(jī)電液一體化技術(shù)

機(jī)電液一體化技術(shù)中包括了機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)與電子器件系統(tǒng)。在應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)時(shí)，電氣系統(tǒng)完成對液壓系統(tǒng)的控制，而液壓系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)實(shí)行控制，機(jī)械系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中利用電氣系統(tǒng)將相關(guān)信息傳遞給液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息反饋。機(jī)電液一體化技術(shù)其結(jié)構(gòu)較為簡潔，并且液壓系統(tǒng)具有更加自動(dòng)化、模塊化的結(jié)構(gòu)，能夠避開機(jī)液壓系統(tǒng)工作效率不高，漏油、維修困難等問題的產(chǎn)生，有效地提升整個(gè)系統(tǒng)的作業(yè)效率、可靠性、安全性及穩(wěn)定性。同時(shí)，還能夠?qū)⒁簤簜鲃?dòng)技術(shù)的動(dòng)力大、慣性小等優(yōu)點(diǎn)在收獲機(jī)械中充分展現(xiàn)出來。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)也有了進(jìn)一步的創(chuàng)新和改進(jìn)。液壓傳動(dòng)技術(shù)也逐漸開始依靠計(jì)算機(jī)來完成工作。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，大大減小了故障出現(xiàn)的可能性。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使收獲機(jī)械向著更自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，有效地促進(jìn)整個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展。

5 結(jié)語

液壓傳動(dòng)技術(shù)由于其傳遞功率大、結(jié)構(gòu)較為簡單等特點(diǎn)，被普遍地應(yīng)用到收獲機(jī)械當(dāng)中，從而提升收獲機(jī)械的工作效率。液壓傳動(dòng)技術(shù)在不斷的實(shí)踐與發(fā)展過后，能夠進(jìn)一步改善收獲機(jī)械，使其更具有可靠性、適應(yīng)性。因此，在收獲機(jī)械中應(yīng)用液壓傳動(dòng)技術(shù)是必然趨勢，液壓傳動(dòng)技術(shù)具有可觀的發(fā)展前景。通過液壓傳動(dòng)技術(shù)在收獲機(jī)械中的應(yīng)用，讓收獲機(jī)械更加符合發(fā)展要求，具有更好的質(zhì)量與更高的性能，從而提升農(nóng)作物的收獲效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。