解读工程机械液压技术发展

徐 刚

（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照 276800）

1 工程机械液压系统存在的主要问题

1.1 液压传动效率偏低

根据相关数据统计资料显示，液压传动工程机械使用能为5%～7%。基于此，注重提升工程机械液压系统效率，成为当前行业面临的主要问题。液压系统效率之所以效率偏低，有诸多方面的影响因素，其中主要有3 个：①液压元件工作中产生能量损失；②液压系统设计缺乏合理性，致使其出现能量损失等问题；③液压泵与负载运动特性严重不符。

长期以来，人们一直致力于提高液压系统效率、减少液压元件压力的损失，同时对系统设计与匹配等进行了大量的尝试，也取得了一些成效。例如，工程机械行走系统主要采用的静压传动系统，它在实际应用过程中省略了主回路中引起压力损失的平衡阀、方向控制阀、节流阀，致使其成为当前较为理想的节能系统，拥有着较高的应用优势。但是也存在一定的局限性，主要局限于执行元件为液压马达的闭式回路系统。虽然运用了当前先进的技术，使得其效率得到了提升，但仍然存在不足之处，而工程机械液压系统整体效率，仍然是未来发展过程中行业需要解决的问题。

1.2 漏油现象较为严重

对工程机械所有故障而言，漏油作为严重的故障之一，其故障约占据20%～30%。一旦出现漏油故障，轻则造成油资源的浪费，严则还会引发停机损失，在很大程度上降低了系统的效率。与国外工程机械相比较，国内工程机械的漏油现象较为严重。为了解决这一问题，20 世纪90 年代，相关管理部门就针对这一问题，加大了管理力度，做出了关于防漏治漏的部署：出厂的液压件保证100%不会出现漏油现象，在正常使用的情况下两年内不会出现漏油事件，而液压系统保证出厂不漏。

1.3 液压系统污染严重

根据相关数据调查显示，由液压系统所引发的机械故障率高达70%～80%，而导致这一故障的主要原因是液压油不清洁。工程机械液压系统污染物主要有3 种类型，即生成污染物、入侵污染物、装配污染物。前两种污染物主要产生于设备的使用过程中，与工程机械维修水平、保养工作、作业环境等有密切的联系。由于工程机械长期在恶劣的环境中工作，再加上恶劣的维修环境等因素，致使液压系统受到严重的污染。工程机械液压系统的污染主要有侵入污染物与生成污染物，而这种有形污染物不仅严重危害着液压系统，在一定程度上加剧泄漏，还会造成阀体内部的阻尼孔堵塞，进而引发了故障、造成严重的后果。

2 工程机械液压技术的发展分析

2.1 注重自身系统设计

随着科学技术不断的深入发展，了新材料、新工艺、新技术的迅速发展。这些新型技术的出现，不但有助于提升液压元件额质量，而且在某种程度上保障了其性能与使用周期。液压转动系统在实际应用中，为了更好地发挥其应用优势，需要做好以下两个方面的工作：一是要给予液压转动系统整体匹配合理性足够的重视，做到其匹配的科学性；二是尽可能地选择高质量的液压元件。液压系统设计是否科学合理，不仅影响着液压技术的节能环保效果，而且在很大程度上影响着其整体性能。因此，在液压系统设计过程中，在保证其工程性与实践性的基础上，还要注重科学理论做指导。只有实现理论与实践相结合，才能保证液压系统设计的科学性与有效性。

（1）在保证液压系统使用性能的基础上，最大限度地实现系统的模块化、集成化目标，以此来提升其操作性与可靠性。例如，在系统设计过程中，要严格按照设计流程进行，尽可能减少接头与密封环节，实现可靠的管路布局。另外，设计者还需要制定相应的措施预防共振情况。

（2）合理设计液压系统的各项参数，如蓄能器容量、充气压力、力量与压力等。通过参数控制，来提升系统的节能环保性，并在此基础上，最大限度地提高其使用寿命。同时，还要科学地使用高架油箱，改善液压泵的吸油性能，降低大排量液压泵噪声。

（3）在技术设计方案的研究与分析过程中，要考虑液压系统的节能环保性。这样可以降低成本，提高其竞争力。

（4）在信息化时代的背景下，要注重发挥信息技术的优势，充分利用计算机网络技术、电子技术等，提升机电液体一体化技术水平。只有实现了这一目标，才能增强液压系统的可靠性，也有助于降低维护费用等。

2.2 新材料、新工艺、新技术的使用

当前，新材料、新工艺及新技术的投入，尤其是那些复合材料的推广应用，不仅在一定程度上提升了产品的质量，还有助于降低生产成本，这对于提高产品的市场竞争力具有重要意义。例如，在阀体与集成块领域引进铸造工艺，成功地实现了铸造流道，而这种目标的实现，将最大程度地减少液体流动压力损失。对于液压元件中的部分金属材料而言，可以用工程陶瓷进行替换，这主要是因为工程材料具有较高的应用优势，具备较强的耐磨性、抗腐蚀性，并摩擦系数较低，有助于最大程度地优化液压元件性能。而柱塞泵的生产材料，主要归属一种成熟的复合耐磨材料，这在一定程度上提升了产品的产量。而高速冲压工艺生产零部件的应用实施，通过该零部件的有效应用，保障了生产效率，增加了产品的核心竞争力。此外，结合高温、高压液压系统、水液压系统等发展需要，需要研发全新的密封材料、密封结构形式。为了能够有效解决水液压的强腐蚀性问题，就需要及时采取有效措施，加大对新型耐腐蚀材料研发力度，以满足水液压元件制造的需要。

2.3 机电一体化发展方向

通常情况下，机电一体化主要指计算机网络技术、电子技术、液压技术的有机结合，以此来促进机械一体化自动化，以及新型液压技术。

首先，实现电子技术与液压元件的有机融合，进而促进带内藏电子线路液压元件得以顺利的发展。例如，带内藏电子控制器的伺服阀与比例阀，主要将电子信号进行调节、处理等操作，使其集成到阀体上，这就最大程度地减少了插件与导线，进而全面提升其可靠性。不但可以有效降低成本，而且还使安装、调试工作更加便捷性。

其次，推广电液比例控制比例。相对于产生设备而言，不仅要保证其具有较强的完成功能，还需要提升其整体可靠性，进而降低能源消耗。

然后，通过其可编程控制技术范围的拓展，促使元件与系统状态监测、故障诊断得以实现。当前情况下，如果单纯地运用手工方式进行操作，难以实现上述这一目标。因此，为了解决这些问题，实现上述目标，就需要不断提升其自动化水平。

最后，重点发展具有综合性的变量液压力泵。这也是其未来发展的主流趋势。基于微处理器、功率放大器、电液比例元件等功能电子装置所具备的调节控制，实现液压泵的压力与流量调节目标，进而使得功率得以合理匹配，促使其工作状态始终处于最佳阶段。

3 结束语

通过对工程机械液压技术发展的角度分析，液压转动的主要竞争对手主要在于电气转动与机械转动。尤其是当前，随着科学技术不断的深入发展，要想实现工程机械液压技术的广泛应用，就需要注重发挥工程机械液压技术的优势，使其功能得到最大限度的发挥。与此同时，针对当前工程机械液压系统存在的问题，应当加大科研力度，不断创新液压元件、对系统进行改进升级。这不但有助于降低生产成本，而且还能提升其竞争力，对于工程机械液压技术的应用推广具有重要意义。