浅谈液压传动技术在工程机械中的应用与发展

赵姗+郭燕+张振华+任保飞

摘要：随着我国国民经济的不断飞跃，在经济建设中工程机械的作用不容小觑，对于促进经济增长发挥着巨大的作用。而传统的工程机械一般都采用液力机械传动，近年来随着液压传动技术的发展，此技术也被应用到工程机械设备中去，取得了良好的成效。

关键词：液压传动；工程机械

1 液压传动的发展历程

液压传动技术的出现，要从世界上第一台水压机的问世说起，这台水压机是英国人利用水作为传递动力的工作介质来设计的，迄今为止，而今的液压传动技术已经拥有了几百年的发展历史。之后又将工作介质水改成液压油，液压传动技术又迈向了一个新的发展阶段。在一战后，这项技术的适用范围不断扩大，特别是在19世纪30年代以后，发展势头更加迅猛。然而，在不久以后再次爆发的二战期间，因为前线对于军事武器的迫切需要，渐渐出现了各种新型的军事武器，而这些新型军事武器大都是由液压机构来对其进行控制的。当二战落下了帷幕，液压技术却没有停滞不前，反而转向了具有伟大发展空间的民用工业领域，因此在自动机或者自动生产线中也不乏液压技术的身影。当液压技术被广泛的用于工程机械中时，那已经到了20世纪。

在20世纪的60年代后，当出现了原子能和计算机等新兴技术，液压传动技术再次获得进步。在我们这个拥有无限潜力的国家，液压传动这门技术一开始的应用场合是锻造和机床上，随着这门技术的完善，之后才渐渐地应用到工程机械上。在以前，我国只能从发达国家进口液压元件，购买他们的技术来用于自己的生产，而现在，我们可以对这些液压元件从设计到生产逐步完成，大大减少了进口费用，因此液压技术在工程机械这个领域上普遍应用。

2 液压传动的特点

现阶段，液力机械传动系统是大型工程机械中的首要选择，为了让发动机拥有更高的工作效率，又能节约能源，而且还可以获取平稳的传动性能，最恰当的方式是从以前的有级变速传动转换为无级变速传动，操作的便捷性和传动效率的高效性是液压传动系统最突出的优点，它避免了可能出现在有级传动中的问题，能够自动变速换挡。而拿这两种传动系统作比较来看，液压传动系统的特征主要有：

（1） 在液压传动系统的各类液压元件，我们可以依据工作需求和放置空间的大小，对其进行自由的摆放。

（2） 操作控制方便，能够实现更大范围的无级调速。

（3） 拥有更高的传动效率，而且使用的燃料更加绿色经济，符合我国的可持续发展战略。

（4）对于操作者来说，在作业过程中可以自动变速换挡，从而操作更加便利，操作者只需要集中注意力來控制工作装置，而不用考虑作业负荷和车速大小等因素对工作的影响来调节挡位，因此这大大提高了工作效率，从而使企业的经济效益也有了进一步的提高。

3 基于单一技术的传动方式

3.1机械传动

单一的纯机械传动因为具备稳态负荷高效率以及制造成本低廉的特点，其发动机平均负荷系数相对于其他的传动方式是比较低下的，所以一般只能够实现有级变速，而对于实现无级调速还是比较困难的，并且它的布局方式也大大受到了限制。当机械在不同工况下作业时，切断发动机与传动装置之间的动力源主要是通过离合器来实现，操作者凭借工作经验选取机械作业的最佳档位，由此可以看出在机械变换档位时，对功率损失太大，而且如果是由工作经验薄弱的操作者来进行作业操作时，可能会产生更坏的效果。

3.2液力传动

在此传动系统中，将在机械传动中所使用的离合器替换成了变矩器，因此实现了分段无级调速这个功能。由于变矩器的生产成本较低，因而在机械领域得到了大量应用。但是因为它在某些方面会受到限制，像是特性匹配和布局方式这两方面，再加上其比较小的变矩范围，以及薄弱的动力制动能力，由于上述因素的制约，对于速度稳定的情况此传动系统不太适用。

3.3液压传动

把液压传动和机械传动拿来作比较可以看出，对于流量和压力的控制，液压传动在这方面的实现具有很大的优势，而与液力传动相比较而言，它的低速负荷特性更好一些。经过上述的比较，液压传动系统具备简单的结构、理想的传递效率、比较优质的速度刚性以及容易实现其动作等多种优势，因而液压传动在工程机械中得到了普及。现阶段，在工程机械这个领域中随处可见液压技术的身影，因此其传动方式大都采用液压传动。

将液压传动与单一的机械和液力传动作比较，其自由的布局和方便的调节使得它的应用领域更胜一筹。自由的布局具体表现为我们可以根据工况的需要，来把各个部件布置在合理的位置；而方便的调节主要表现在省去了操作者根据工程机械作业的需要来频繁的人工变换档位这一过程。

4 液压传动技术的发展前景

目前，电子技术不断发展，将电子技术与液压传动技术联系起来，促进了对液压系统的调节和控制的实现。随着计算机技术的快速发展，用计算机来对其实现控制的功能已经成为可能，再加上各种传感元件的使用，因此液压元件的工作范围获得了进一步的扩展。所以说，为了使工程机械更趋于智能化和节能化，采用液压传动已经成为现在工程机械不可扭转的发展趋向。

5 结束语

自20世纪90年代以来，可以说工程机械的发展迈向了一个崭新的台阶。伴随着微电子技术的日益进步，在工程机械中的作用也越来越明显，因此工程机械会向着智能化和机电一体化的方向发展。现阶段，液压技术和液压元件的同步发展，在工程机械传动系统中液压传动的应用范围不断拓展，渗透在各个领域中，而其具有的独特的优势也日益显现出来。我们有理由相信，伴着各种新兴技术的不断优化，而液压传动技术与它们的发展具有密不可分的关系，液压传动技术必然会在工程机械的发展中占有一席之地。

（作者单位：山东科技大学机械电子工程学院）

参考文献：

[1]王湘华.工程机械行走系采用液压驱动后的高效性[J]西部探矿工程2001.71（4）：100-102

[2]王意.液压技术与工程机械.工程机械.1999

[3]姚怀新.行走机械液压传动与控制.人民交通出版社.2002

[4]赵秀娟，李建平.浅议液压传动技术在自动化生产中的应用[J]科技与生活，2011（3）

作者简介：赵姗，女，汉族，山东科技大学机械电子工程学院，机械工程专业。endprint