液壓傳動技術在自動化生產中的應用

官權泉

摘 要：液壓傳動控制當前主要應用于工業領域，通過液壓來實現能量傳遞。由于該技術具有操作便捷性、應用靈活性以及控制方便等方面的特點，工業企業普遍重視液壓控制技術的應用。有壓流體是液壓傳動的能源介質來實現機械設備的自動控制。文章對液壓傳動技術在自動化生產中的應用方法進行了詳細的闡述。

關鍵詞：應用；自動化生產；液壓傳動技術

帕斯卡原理是液壓傳動技術的根本性理論依據，即液體自身存在著較強的均勻性，因此內部壓強一致，某一系統處于平衡狀態下，活塞的大小直接決定了所施加壓力的大小，使液體保持靜止的狀態。以液體為介質，在傳遞作用下可以通過不同端來產生不同的壓力。

1 液壓傳動概述

液壓傳動系統通常包含控制元件、執行元件以及動力元件等。其中動力部件則以液壓動力元件為主，液壓泵為核心部件。液壓泵在不斷變化的液體容積下產生壓力，液壓泵中最為常見的是齒輪泵，它能夠在齒輪的轉動下促進液體活動。另外還包含柱塞泵、葉片泵等液壓泵類型，在對液壓泵進行選擇的過程中，需要綜合考慮到液壓泵的運行效率以及能量消耗等方面的問題。

2 基于單一技術的傳動方式

傳統的工程機械系統通常以液力機械傳動以及機械傳動方式實現，當前電力與液壓傳動系統也逐漸應用于驅動裝置中。

2.1 機械傳動

對于部分以機械方式進行驅動的傳送裝置來說，由于只能夠采用平均負荷系數較小的發動機，變速類型只局限為有級變速，只能夠應用于通用客貨汽車等對于調整范圍要求較低的設備中。而對于作業速度恒定以及對經濟性指標較為敏感的家用機械設備，該技術則具有主體性地位。

2.2 液力傳動

液力傳動在變矩器的作用下已經實現無級調速功能。該技術的優勢在于能夠達到輸出扭矩-轉速特性，在換擋式機械變速器的配合下能夠避免出現傳動裝置過載的問題。由于變矩器自身有著較小的負荷應力以及較大的功率密度，生產成本相對較低，能夠大范圍投入到坦克、重型機械等設備中。

2.3 液壓傳動

相比于傳統機械，液壓傳動能夠提升動力參數與運動參數的控制能力，而液壓傳動在低速負荷方面則體現出了比較突出的優勢。在傳遞效率較高的狀態下，可以充分利用功率，控制恒功率輸出，由于系統結構簡單，能夠提升輸出速度剛性、實現反向運轉。液壓傳動廣泛應用于工程機械中，對于控制方式與傳動方式的改良有著十分積極的影響。

相比于液力傳動與純機械傳動，液壓傳動則有靈活性好、調節操作方便等特點，能夠依照實際工程需要以及工程機械形態將工作機構、驅動輪以及發動機等部件在更加合理的位置上進行排列，在各種不同轉速狀態下，發動機也能夠幫助傳動系統大幅提升牽引力，在廣闊的轉速范圍內也能夠使機械運行效率維持在一個較高的狀態下，在不同動力傳動特性的支持下，也能夠承擔更大的負荷狀態。由于部分行走類機械車速比較快，若在行走液壓驅動裝置的幫助下，能夠使車輛的起步更加柔和也更加迅速。

2.4 電力傳動

電力傳動即是利用發電機進行驅動，而發電機的運行也需要內燃機的支持，所產生的電能可以推動車輛行走，轉向與轉速的操作則在電子調節系統支持下完成，控制裝置、輸出元件以及輸入元件可以分置安裝。電力傳動在內燃機車、電動船舶等領域得到應用，應用于大型工程機械以及礦用載重汽車上，對于部分以柴油機為底層驅動裝置的超重運輸車輛以及牽引車也開始采用電力傳動設計方案。然而出于經濟性與技術方面的限制，功率電元件在行走機械方面的兼容性尚未得到充分的開發，該技術的普遍還需要時間。

3 液壓與液力傳動和機械的復合

3.1 串聯方式

當前所有復合方式中，串聯方式最為簡單，是在液壓變速器與液壓馬達的驅動橋與輸出端之間通過機械變速器對高效區的調整進行擴展，相關的無級變速可以在分段條件下進行。當前已經初步應用于聯合收獲機以及裝載機方面。在不斷改良的過程中，已經實現大變速比狀態下的輪邊液壓驅動，驅動橋元件可以被省略掉，布局更加方便。

3.2 并聯方式

并聯方式本質上是一種液壓機械功率分流方式，通過行星差速器的多自由度特點將輸出功率劃分為機械與液壓兩個功率流，功率流在液壓的控制下，不同類型的功率流可以以無級調節的方式實現重新匯合，產生更大的輸出轉速。該技術下的液壓傳動能夠實現更加高效、穩定的機械傳動以及性能更好的無級調整，一方面能夠實現無級變速，另一方面也能夠提高變速裝置的運行效率。

3.3 分時方式

對于轉移空駛速度與作業速度相關較大的部分車輛，可以利用機械變速器將液壓傳動裝置與機械變速器結合起來使用，消除低速作業狀態下與高速行駛性能之間的矛盾。當前我國許多車輛已經采用液壓-機械分時驅動的方式來提高的車輛的運行性能。

3.4 分位方式

于車輪內直接安裝液壓馬達，能夠對液壓驅動裝置起到良好的輔助作用，解決牽引性能不足的問題。在液壓傳動的無級高速支持下，不同驅動輪雖然傳動方式不同，但仍可以實現協調同步，該技術與功率分流理論相似。

4 結束語

從上世界90年代開始，新產品與新結構開始大量應用于工程機械中，提高對驅動裝置的要求。在液壓技術不斷得到突破的有利條件下，液壓元件進一步實現標準化設計與應用，具有十分廣闊的應用前景。

參考文獻

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