淺談工程機(jī)械液壓技術(shù)的發(fā)展

摘要： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)工程機(jī)械技術(shù)日趨完善，尤其是液壓技術(shù)在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、建設(shè)機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。本文從工程機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)時(shí)期出發(fā)，分析了液壓技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用范圍，對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)存在的主要問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；液壓技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用范圍；問題

由于液壓傳動(dòng)具有功率高、便于冷卻散熱、動(dòng)作實(shí)現(xiàn)容易等優(yōu)點(diǎn)，在工程機(jī)械中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在采用液壓技術(shù)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要指標(biāo)。

1.工程機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)時(shí)期

1.1.初期發(fā)展時(shí)

20世紀(jì)四五十年代是工程機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展的初期階段，由于人們的不斷摸索，將簡(jiǎn)單地液壓元件和液壓系統(tǒng)應(yīng)用到了工程機(jī)械上，進(jìn)而解決了一些難以克服的問題。

1.2.高速發(fā)展時(shí)期

20世紀(jì)60年代，工程液壓技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，液壓系統(tǒng)壓力得到了提高，增加了液壓傳動(dòng)功率的密度，降低了液壓元件的重量，使得液壓技術(shù)日趨完善。

1.3.重視環(huán)境時(shí)期

在20世紀(jì)70年代初，由于液壓系統(tǒng)高速、高壓的特點(diǎn)，泵在工作時(shí)吸、壓腔的轉(zhuǎn)換會(huì)導(dǎo)致容腔壓力急劇變化，傳給泵體形成噪聲，限制了液壓傳動(dòng)功率密度的提高。因此，這一時(shí)期的主要任務(wù)就是降低液壓系統(tǒng)及整機(jī)的工作噪聲。

1.4.重視可靠性時(shí)期

在20世紀(jì)70年代后期，由于工程機(jī)械大多是在野外進(jìn)行施工作業(yè)，因此，液壓系統(tǒng)常常受到外部環(huán)境因素的影響，造成液壓油污染，引發(fā)故障。這一時(shí)期的主要任務(wù)就是降低工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染，提高系統(tǒng)的可靠性。

1.5.電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合時(shí)期

20世紀(jì)80年代，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子器件的可靠性大大提高，使得電子技術(shù)逐漸的應(yīng)用到工程機(jī)械領(lǐng)域中，提高了液壓系統(tǒng)的效率，降低了投資成本。

20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的不斷發(fā)展，促進(jìn)了液壓技術(shù)不斷發(fā)展，通過現(xiàn)代控制理論在液壓系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了液壓系統(tǒng)的效率和液壓控制的水平。

2.液壓技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用范圍

2.1.液壓技術(shù)在工程機(jī)械工作裝置中的應(yīng)用

由于液壓傳動(dòng)的突出優(yōu)點(diǎn)，目前幾乎所有工程機(jī)械的工作裝置都采用了液壓傳動(dòng)控制。即使以前很少采用液壓技術(shù)的塔式起重機(jī)，現(xiàn)也開始用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的提升、變幅、回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)，出現(xiàn)了全液壓塔式起重機(jī)，大大提高了起重機(jī)操作性能和調(diào)速性能。

2.2.液壓技術(shù)在工程機(jī)械轉(zhuǎn)向系的應(yīng)用

許多工程機(jī)械（如裝載機(jī)等）采用了轉(zhuǎn)向液壓缸來實(shí)現(xiàn)整機(jī)轉(zhuǎn)向控制，全液壓工程機(jī)械（如全液壓挖掘機(jī)等）則通過對(duì)內(nèi)外側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制實(shí)現(xiàn)滑移轉(zhuǎn)向，甚至原地轉(zhuǎn)向，大大提高了整機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

2.3.液壓技術(shù)在工程機(jī)械行走系的應(yīng)用

由于靜液傳動(dòng)具有滿載工況下起動(dòng)平穩(wěn)、功率損耗小、易于實(shí)現(xiàn)前進(jìn)倒退的轉(zhuǎn)換、可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、且單位傳遞功率大等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械行走系（如全液壓裝載機(jī)，全液壓挖掘機(jī)的行走系等）。

2.4.液壓技術(shù)在工程機(jī)械傳動(dòng)系及制動(dòng)系的應(yīng)用

由于液壓制動(dòng)器具有動(dòng)作響應(yīng)快、制動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中，縮小了作業(yè)人員的勞動(dòng)能力，提高了傳動(dòng)效能和安全性。

3.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)存在的主要問題

3.1.液壓傳動(dòng)效率低

目前，由于液壓元件工作中產(chǎn)生的能量損失、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的能量損失、液壓泵與負(fù)載運(yùn)動(dòng)特性不適產(chǎn)生的匹配損失等因素，制約著工程機(jī)械液壓系統(tǒng)效率的提高。

3.2.泄漏嚴(yán)重

當(dāng)前，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)存在著泄漏問題，在工程機(jī)械作業(yè)過程中，配管各部分經(jīng)常受到外界負(fù)載對(duì)機(jī)器的沖擊和振動(dòng)，引起管接頭松動(dòng)，產(chǎn)生漏油；此外，由于工程機(jī)械長(zhǎng)期曝曬在惡劣的環(huán)境中，會(huì)造成液壓缸密封表面破損產(chǎn)生漏油。這些現(xiàn)象不僅導(dǎo)致油資源浪費(fèi)，造成環(huán)境污染，還會(huì)促使工程機(jī)械系統(tǒng)的效率下降，耽誤作業(yè)時(shí)間。

3.3.噪聲大

隨著社會(huì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工程機(jī)械液壓技術(shù)得到了顯著提高，由于液壓系統(tǒng)高速、高壓的特點(diǎn)，導(dǎo)致了噪聲污染，主要來自于流體噪聲和機(jī)械噪聲，阻礙了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)功率密度進(jìn)一步的提高。

4.工程機(jī)械液壓技術(shù)展望

4.1.液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)

液壓傳動(dòng)具有高功率密度和便于直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在工程機(jī)械中得到了廣泛應(yīng)用；工程機(jī)械大多進(jìn)行野外施工，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地，存在許多不安全因素；由于液壓傳動(dòng)的先進(jìn)性，電驅(qū)動(dòng)裝置的制動(dòng)能力遠(yuǎn)不及液壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)可在車輛靜止時(shí)仍有制動(dòng)能力。

4.2.電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)

電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，提高了工程機(jī)械系統(tǒng)的安全性和可靠性。通過將電子器件及線路內(nèi)置于液壓元件中，可有效地減小壓力損失，提高工程機(jī)械的作業(yè)效率，節(jié)約成本，還可節(jié)省安裝空間，便于維修。通過利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可有效地對(duì)信息進(jìn)行采集、處理和儲(chǔ)存，對(duì)工程機(jī)械的作業(yè)情況進(jìn)行有效的控制。

4.3.自由活塞內(nèi)燃液與液壓變壓器的開發(fā)與利用

自由活塞內(nèi)燃液壓泵可直接利用燃料混合器爆發(fā)能量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，提高能量的轉(zhuǎn)換效率、較低投資成本；液壓變壓器可用于匹配用戶對(duì)壓力和流量的不同需求，但液壓變壓器的研發(fā)尚處于起步階段。

5.總結(jié)語

總而言之，隨著社會(huì)改革的不斷進(jìn)步，工程機(jī)械液壓技術(shù)的得到了很好的發(fā)展，但是在發(fā)展過程中還存在著一系列的問題。我們應(yīng)從自身出發(fā)，分析問題存在的因素，歸納并總結(jié)出解決問題的辦法，使得工程液壓技術(shù)得到進(jìn)一步的提高。

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作者簡(jiǎn)介：賀義軍（1962，11～），男，重慶，漢，副高，本科，研究方向：工程機(jī)械