淺談工程機械液壓技術的發展

摘要： 隨著社會經濟的不斷進步與發展，我國工程機械技術日趨完善，尤其是液壓技術在工程機械、礦山機械、建設機械等工業領域應用較為廣泛。本文從工程機械液壓技術發展的幾個時期出發，分析了液壓技術在工程機械上的應用范圍，對工程機械液壓系統存在的主要問題進行了探討。

關鍵詞：工程機械；液壓技術；發展；應用范圍；問題

由于液壓傳動具有功率高、便于冷卻散熱、動作實現容易等優點，在工程機械中得到了廣泛應用。現在采用液壓技術的程度已成為衡量一個國家工業水平的重要指標。

1.工程機械液壓技術發展的幾個時期

1.1.初期發展時

20世紀四五十年代是工程機械液壓技術發展的初期階段，由于人們的不斷摸索，將簡單地液壓元件和液壓系統應用到了工程機械上，進而解決了一些難以克服的問題。

1.2.高速發展時期

20世紀60年代，工程液壓技術進入了高速發展時期，液壓系統壓力得到了提高，增加了液壓傳動功率的密度，降低了液壓元件的重量，使得液壓技術日趨完善。

1.3.重視環境時期

在20世紀70年代初，由于液壓系統高速、高壓的特點，泵在工作時吸、壓腔的轉換會導致容腔壓力急劇變化，傳給泵體形成噪聲，限制了液壓傳動功率密度的提高。因此，這一時期的主要任務就是降低液壓系統及整機的工作噪聲。

1.4.重視可靠性時期

在20世紀70年代后期，由于工程機械大多是在野外進行施工作業，因此，液壓系統常常受到外部環境因素的影響，造成液壓油污染，引發故障。這一時期的主要任務就是降低工程機械液壓系統的污染，提高系統的可靠性。

1.5.電子、計算機技術與液壓技術相結合時期

20世紀80年代，隨著電子技術的快速發展，電子器件的可靠性大大提高，使得電子技術逐漸的應用到工程機械領域中，提高了液壓系統的效率，降低了投資成本。

20世紀90年代，隨著計算機技術在工程機械領域中的不斷發展，促進了液壓技術不斷發展，通過現代控制理論在液壓系統的應用，提高了液壓系統的效率和液壓控制的水平。

2.液壓技術在工程機械上的應用范圍

2.1.液壓技術在工程機械工作裝置中的應用

由于液壓傳動的突出優點，目前幾乎所有工程機械的工作裝置都采用了液壓傳動控制。即使以前很少采用液壓技術的塔式起重機，現也開始用低速大扭矩馬達驅動起重機的提升、變幅、回轉等機構，出現了全液壓塔式起重機，大大提高了起重機操作性能和調速性能。

2.2.液壓技術在工程機械轉向系的應用

許多工程機械（如裝載機等）采用了轉向液壓缸來實現整機轉向控制，全液壓工程機械（如全液壓挖掘機等）則通過對內外側車輪的驅動馬達轉速的控制實現滑移轉向，甚至原地轉向，大大提高了整機的機動性和靈活性。

2.3.液壓技術在工程機械行走系的應用

由于靜液傳動具有滿載工況下起動平穩、功率損耗小、易于實現前進倒退的轉換、可實現無級調速、且單位傳遞功率大等優點，而廣泛應用在工程機械行走系（如全液壓裝載機，全液壓挖掘機的行走系等）。

2.4.液壓技術在工程機械傳動系及制動系的應用

由于液壓制動器具有動作響應快、制動平穩等特點，廣泛應用于工程機械制動系統中，縮小了作業人員的勞動能力，提高了傳動效能和安全性。

3.工程機械液壓系統存在的主要問題

3.1.液壓傳動效率低

目前，由于液壓元件工作中產生的能量損失、液壓系統設計不合理而產生的能量損失、液壓泵與負載運動特性不適產生的匹配損失等因素，制約著工程機械液壓系統效率的提高。

3.2.泄漏嚴重

當前，工程機械液壓系統存在著泄漏問題，在工程機械作業過程中，配管各部分經常受到外界負載對機器的沖擊和振動，引起管接頭松動，產生漏油；此外，由于工程機械長期曝曬在惡劣的環境中，會造成液壓缸密封表面破損產生漏油。這些現象不僅導致油資源浪費，造成環境污染，還會促使工程機械系統的效率下降，耽誤作業時間。

3.3.噪聲大

隨著社會國民經濟的迅速發展，工程機械液壓技術得到了顯著提高，由于液壓系統高速、高壓的特點，導致了噪聲污染，主要來自于流體噪聲和機械噪聲，阻礙了工程機械液壓系統功率密度進一步的提高。

4.工程機械液壓技術展望

4.1.液壓驅動技術

液壓傳動具有高功率密度和便于直線運動的特點，在工程機械中得到了廣泛應用；工程機械大多進行野外施工，作業環境復雜多變，需要經常轉移作業場地，存在許多不安全因素；由于液壓傳動的先進性，電驅動裝置的制動能力遠不及液壓傳動，液壓傳動可在車輛靜止時仍有制動能力。

4.2.電子、計算機技術

電子技術、計算機技術和液壓技術的有機結合，提高了工程機械系統的安全性和可靠性。通過將電子器件及線路內置于液壓元件中，可有效地減小壓力損失，提高工程機械的作業效率，節約成本，還可節省安裝空間，便于維修。通過利用計算機技術，可有效地對信息進行采集、處理和儲存，對工程機械的作業情況進行有效的控制。

4.3.自由活塞內燃液與液壓變壓器的開發與利用

自由活塞內燃液壓泵可直接利用燃料混合器爆發能量進行驅動，提高能量的轉換效率、較低投資成本；液壓變壓器可用于匹配用戶對壓力和流量的不同需求，但液壓變壓器的研發尚處于起步階段。

5.總結語

總而言之，隨著社會改革的不斷進步，工程機械液壓技術的得到了很好的發展，但是在發展過程中還存在著一系列的問題。我們應從自身出發，分析問題存在的因素，歸納并總結出解決問題的辦法，使得工程液壓技術得到進一步的提高。

參考文獻：

[1]李運華，史維祥，林廷圻.近代液壓伺服系統控制策略的現狀與發展[J].液壓與氣動，1995（1）.

[2]巖城健治，池田敏夫.工程機械液壓系統的節能[J].國 棟譯.國外工程機械，1989（5）.

[3]長谷川堅一.防止液壓裝置漏油的對策[J].陳保鋼譯.國外工程機械，1989（5）.

[4]祁冠方，虞萬海，胡文續.氣泡對液壓系統的危害及對策[J].機床與液壓，1999（5）.

[5]楊爾莊.參觀德國漢諾威國防工業展及考察德國及瑞士工廠報告[J].液壓氣動與密封，2000（1）.

[6]黃人豪.重大工程及裝備中大型液壓系統的配置及技術特征[J].液壓氣動與密封，2000（1）.

作者簡介：賀義軍（1962，11～），男，重慶，漢，副高，本科，研究方向：工程機械