官權(quán)泉

摘 要：液壓傳動(dòng)控制當(dāng)前主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，通過液壓來實(shí)現(xiàn)能量傳遞。由于該技術(shù)具有操作便捷性、應(yīng)用靈活性以及控制方便等方面的特點(diǎn)，工業(yè)企業(yè)普遍重視液壓控制技術(shù)的應(yīng)用。有壓流體是液壓傳動(dòng)的能源介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制。文章對(duì)液壓傳動(dòng)技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用；自動(dòng)化生產(chǎn)；液壓傳動(dòng)技術(shù)

帕斯卡原理是液壓傳動(dòng)技術(shù)的根本性理論依據(jù)，即液體自身存在著較強(qiáng)的均勻性，因此內(nèi)部壓強(qiáng)一致，某一系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)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(tài)。以液體為介質(zhì)，在傳遞作用下可以通過不同端來產(chǎn)生不同的壓力。

1 液壓傳動(dòng)概述

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)通常包含控制元件、執(zhí)行元件以及動(dòng)力元件等。其中動(dòng)力部件則以液壓動(dòng)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(chǎn)生壓力，液壓泵中最為常見的是齒輪泵，它能夠在齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下促進(jìn)液體活動(dòng)。另外還包含柱塞泵、葉片泵等液壓泵類型，在對(duì)液壓泵進(jìn)行選擇的過程中，需要綜合考慮到液壓泵的運(yùn)行效率以及能量消耗等方面的問題。

2 基于單一技術(shù)的傳動(dòng)方式

傳統(tǒng)的工程機(jī)械系統(tǒng)通常以液力機(jī)械傳動(dòng)以及機(jī)械傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前電力與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)也逐漸應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)裝置中。

2.1 機(jī)械傳動(dòng)

對(duì)于部分以機(jī)械方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的傳送裝置來說，由于只能夠采用平均負(fù)荷系數(shù)較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，變速類型只局限為有級(jí)變速，只能夠應(yīng)用于通用客貨汽車等對(duì)于調(diào)整范圍要求較低的設(shè)備中。而對(duì)于作業(yè)速度恒定以及對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)較為敏感的家用機(jī)械設(shè)備，該技術(shù)則具有主體性地位。

2.2 液力傳動(dòng)

液力傳動(dòng)在變矩器的作用下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速功能。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠達(dá)到輸出扭矩-轉(zhuǎn)速特性，在換擋式機(jī)械變速器的配合下能夠避免出現(xiàn)傳動(dòng)裝置過載的問題。由于變矩器自身有著較小的負(fù)荷應(yīng)力以及較大的功率密度，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，能夠大范圍投入到坦克、重型機(jī)械等設(shè)備中。

2.3 液壓傳動(dòng)

相比于傳統(tǒng)機(jī)械，液壓傳動(dòng)能夠提升動(dòng)力參數(shù)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的控制能力，而液壓傳動(dòng)在低速負(fù)荷方面則體現(xiàn)出了比較突出的優(yōu)勢(shì)。在傳遞效率較高的狀態(tài)下，可以充分利用功率，控制恒功率輸出，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠提升輸出速度剛性、實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械中，對(duì)于控制方式與傳動(dòng)方式的改良有著十分積極的影響。

相比于液力傳動(dòng)與純機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)則有靈活性好、調(diào)節(jié)操作方便等特點(diǎn)，能夠依照實(shí)際工程需要以及工程機(jī)械形態(tài)將工作機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)輪以及發(fā)動(dòng)機(jī)等部件在更加合理的位置上進(jìn)行排列，在各種不同轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)也能夠幫助傳動(dòng)系統(tǒng)大幅提升牽引力，在廣闊的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)也能夠使機(jī)械運(yùn)行效率維持在一個(gè)較高的狀態(tài)下，在不同動(dòng)力傳動(dòng)特性的支持下，也能夠承擔(dān)更大的負(fù)荷狀態(tài)。由于部分行走類機(jī)械車速比較快，若在行走液壓驅(qū)動(dòng)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(dòng)

電力傳動(dòng)即是利用發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而發(fā)電機(jī)的運(yùn)行也需要內(nèi)燃機(jī)的支持，所產(chǎn)生的電能可以推動(dòng)車輛行走，轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的操作則在電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(dòng)在內(nèi)燃機(jī)車、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域得到應(yīng)用，應(yīng)用于大型工程機(jī)械以及礦用載重汽車上，對(duì)于部分以柴油機(jī)為底層驅(qū)動(dòng)裝置的超重運(yùn)輸車輛以及牽引車也開始采用電力傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案。然而出于經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)方面的限制，功率電元件在行走機(jī)械方面的兼容性尚未得到充分的開發(fā)，該技術(shù)的普遍還需要時(shí)間。

3 液壓與液力傳動(dòng)和機(jī)械的復(fù)合

3.1 串聯(lián)方式

當(dāng)前所有復(fù)合方式中，串聯(lián)方式最為簡(jiǎn)單，是在液壓變速器與液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)橋與輸出端之間通過機(jī)械變速器對(duì)高效區(qū)的調(diào)整進(jìn)行擴(kuò)展，相關(guān)的無級(jí)變速可以在分段條件下進(jìn)行。當(dāng)前已經(jīng)初步應(yīng)用于聯(lián)合收獲機(jī)以及裝載機(jī)方面。在不斷改良的過程中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大變速比狀態(tài)下的輪邊液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)橋元件可以被省略掉，布局更加方便。

3.2 并聯(lián)方式

并聯(lián)方式本質(zhì)上是一種液壓機(jī)械功率分流方式，通過行星差速器的多自由度特點(diǎn)將輸出功率劃分為機(jī)械與液壓兩個(gè)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(jí)調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn)重新匯合，產(chǎn)生更大的輸出轉(zhuǎn)速。該技術(shù)下的液壓傳動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效、穩(wěn)定的機(jī)械傳動(dòng)以及性能更好的無級(jí)調(diào)整，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速，另一方面也能夠提高變速裝置的運(yùn)行效率。

3.3 分時(shí)方式

對(duì)于轉(zhuǎn)移空駛速度與作業(yè)速度相關(guān)較大的部分車輛，可以利用機(jī)械變速器將液壓傳動(dòng)裝置與機(jī)械變速器結(jié)合起來使用，消除低速作業(yè)狀態(tài)下與高速行駛性能之間的矛盾。當(dāng)前我國(guó)許多車輛已經(jīng)采用液壓-機(jī)械分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式來提高的車輛的運(yùn)行性能。

3.4 分位方式

于車輪內(nèi)直接安裝液壓馬達(dá)，能夠?qū)σ簤候?qū)動(dòng)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(dòng)的無級(jí)高速支持下，不同驅(qū)動(dòng)輪雖然傳動(dòng)方式不同，但仍可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)同步，該技術(shù)與功率分流理論相似。

4 結(jié)束語(yǔ)

從上世界90年代開始，新產(chǎn)品與新結(jié)構(gòu)開始大量應(yīng)用于工程機(jī)械中，提高對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的要求。在液壓技術(shù)不斷得到突破的有利條件下，液壓元件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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