工程機(jī)械上液壓機(jī)械傳動(dòng)的應(yīng)用探究

(新疆鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 哈密 839000)

1 液壓傳動(dòng)技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)

1.1 液壓傳動(dòng)技術(shù)的工作原理

現(xiàn)階段，液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)是我國(guó)工程領(lǐng)域發(fā)展中十分重要的一部分，而且在未來(lái)的工程領(lǐng)域也占據(jù)著重要地位，有著非常廣闊的發(fā)展空間。液壓傳動(dòng)技術(shù)的基本原理就是利用液體的靜壓力與機(jī)械能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。具體過(guò)程為通過(guò)液壓泵的作用，把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，經(jīng)過(guò)方向、流量和壓力控制，最后借助于液壓缸或者馬達(dá)來(lái)把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而控制設(shè)備部件的伸縮和運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 液壓傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)

液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為工程設(shè)備選擇的主流。液壓傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)主要如下：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)相比，有著更好的傳動(dòng)效率，在能量損耗方面也做得更好，這就使得液壓傳動(dòng)技術(shù)可以更好地將能量進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)換，大大提高了工作效率。另外，液壓機(jī)械傳動(dòng)還將機(jī)械功率流和液壓功率流二者進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，工程機(jī)械的操作比以前簡(jiǎn)單，工作人員在操作過(guò)程中只需要將精力都集中在控制工作上，不再需要根據(jù)車速和作業(yè)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)檔位。而且，液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)比液力機(jī)械傳動(dòng)提高了30%的傳動(dòng)效率，卻節(jié)省了25%的能源消耗，是工程領(lǐng)域的一個(gè)進(jìn)步。

2 工程機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)

液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域，由于工程機(jī)械通常野外作業(yè)，因此保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高設(shè)備可靠性顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)過(guò)程中，各系統(tǒng)需要共同配合，協(xié)同作業(yè)。工程機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)有以下幾部分。

2.1 主油泵供油系統(tǒng)

按照油液循環(huán)方式分為閉式循環(huán)系統(tǒng)和開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)。開(kāi)式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，通過(guò)換向閥給執(zhí)行元件供油以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，執(zhí)行元件的回油經(jīng)換向閥回油箱。系統(tǒng)油液回油箱，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)的作用。在開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)中對(duì)泵的自吸能力有一定的要求，以及液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的黏度進(jìn)行考慮，來(lái)對(duì)吸油管路的阻力進(jìn)行計(jì)算，并且還要對(duì)液壓泵油箱液位的安裝位置進(jìn)行確定，設(shè)計(jì)吸油管路。此外，在對(duì)液壓泵的自吸能力計(jì)算的同時(shí)要確保富裕量的充足。這種循環(huán)系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，仍被大多數(shù)小型工程機(jī)械所采用。

在閉式系統(tǒng)中，油液不經(jīng)油箱，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性好。工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了在開(kāi)式系統(tǒng)換向過(guò)程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)油液不回油箱，油液的散熱和過(guò)濾的條件較差的現(xiàn)象。一般情況下，閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。部分工程機(jī)械行走系統(tǒng)當(dāng)中，大都選擇馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，由于馬達(dá)有良好的低速性能和大輸出扭矩，因此應(yīng)用較為廣泛。

2.2 潤(rùn)滑供油系統(tǒng)

潤(rùn)滑供油系統(tǒng)是工程機(jī)械上必不可少的一部分，潤(rùn)滑油泵將油液經(jīng)過(guò)各分配器分配至各潤(rùn)滑點(diǎn)，在高負(fù)荷的工作條件下，將油脂或油液輸送至各摩擦表面如缸壁與活塞環(huán)，軸徑與軸承，起到潤(rùn)滑、密封、清潔、冷卻、緩沖和防銹的作用。

2.3 支腿液壓系統(tǒng)

在部分工程機(jī)械中，例如汽車起重機(jī)，依靠四條液壓支撐腿將整個(gè)汽車抬起來(lái)，并將起重機(jī)的各個(gè)部分展開(kāi)，進(jìn)行起重作業(yè)；當(dāng)需要轉(zhuǎn)移起重作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，需要將起重機(jī)的各個(gè)部分收回到汽車上，使汽車恢復(fù)到車輛運(yùn)輸功能狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。作業(yè)過(guò)程中依靠鎖緊回路，采用液壓鎖將支腿鎖定在一定位置上，工作可靠，時(shí)間長(zhǎng)，來(lái)保證作業(yè)的安全性。

目前工程機(jī)械大多采用機(jī)電液一體化，液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是良好技術(shù)狀況的一個(gè)主要標(biāo)志。合格、潔凈的液壓油是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保障。正確的維護(hù)則是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的根本。然而，要保持液壓系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的作業(yè)性能，在使用液壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循正確的規(guī)章流程來(lái)進(jìn)行操作。做好工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，做到每日小保養(yǎng)，定期大保養(yǎng)，不僅可以延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命，而且還能提高工程機(jī)械的施工效率。

綜上所述，液壓傳動(dòng)技術(shù)以其獨(dú)特的穩(wěn)定、方便和安全等特點(diǎn)，深得廣大民眾的認(rèn)可，所以在我國(guó)的一些大型設(shè)備的傳動(dòng)技術(shù)使用上，基本上都會(huì)選擇液壓傳動(dòng)技術(shù)，比如裝載機(jī)和汽車起重機(jī)的使用上都會(huì)使用液壓技術(shù)來(lái)完成操作。再比如軍工中的輪船舵機(jī)的控制，也會(huì)采用液壓技術(shù)，這在一定程度上也體現(xiàn)了液壓技術(shù)的安全性和可靠性。液壓傳動(dòng)技術(shù)能耗低、動(dòng)力足，在工程領(lǐng)域有有著舉足輕重的作用，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)還會(huì)發(fā)揮更加重要的作用。

3 液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和前景

作為工程建設(shè)的主力軍，工程機(jī)械在施工建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，無(wú)論是在起重、運(yùn)輸、土方機(jī)械還是在橋梁隧道機(jī)械方面，液壓傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相互銜接相互配合，在功率重量比、無(wú)級(jí)調(diào)速、自動(dòng)控制、過(guò)載保護(hù)、自潤(rùn)滑等方面的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在工程機(jī)械領(lǐng)域發(fā)揮著及其重要的作用。

目前，隨著電子技術(shù)、計(jì)算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的應(yīng)用，以及微機(jī)軟件的不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，液壓傳動(dòng)技術(shù)也越來(lái)越趨向于更成熟、更便捷、更廣泛的方向發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域相較于其他傳動(dòng)技術(shù)有著無(wú)可比擬的作用。

液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展前景還是比較值得期待的，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，液壓傳動(dòng)技術(shù)會(huì)有更大的發(fā)展空間，在進(jìn)步的方向上也會(huì)有更多的選擇。液壓傳動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)的融合會(huì)推動(dòng)整體裝置向著高精度和小型化的方向發(fā)展。同時(shí)，液壓閥的集成配置、液壓泵站的性能優(yōu)化、液壓缸的綜合配置使工程機(jī)械性能不斷完善。

液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，積極進(jìn)行創(chuàng)新和完善，與新型技術(shù)和新型工藝相結(jié)合，提高自身性能，進(jìn)而提高在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。液壓傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合，會(huì)讓這一技術(shù)朝著高度自動(dòng)化的方向發(fā)展。與微電子結(jié)合出現(xiàn)了數(shù)字液壓泵、數(shù)字閥、數(shù)字液壓缸。未來(lái)，液壓系統(tǒng)還將從液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)、純水液壓傳動(dòng)、電液集成塊等方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)發(fā)展。總體來(lái)說(shuō)，新技術(shù)的應(yīng)用，使得工程機(jī)械向節(jié)能化、智能化不斷發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)⒂兄涌陀^的發(fā)展前景。

4 結(jié)語(yǔ)

液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用十分普遍，同時(shí)也起著不可替代的作用。而隨著近些年來(lái)我國(guó)科技水平的不斷提升，液壓傳動(dòng)技術(shù)也在發(fā)展中不斷進(jìn)步，越來(lái)越趨于完善，液壓傳動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也在逐漸體現(xiàn)出來(lái)。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)與微電子技術(shù)、微型傳感器以及人工智能等前沿技術(shù)的結(jié)合，液壓傳動(dòng)技術(shù)在未來(lái)必將發(fā)揮著更加重要的作用。