液压传动技术在公路工程机械中的应用

液压传动技术在公路工程机械中的应用

宝泉岭交通运输局黑龙江鹤岗154211

摘要:液体传动技术在机械中的应用可实现对机械动作的自动化控制,在不断发展的过程中,该项技术的应用已经逐渐趋于娴熟,现今已经被成功应用于公路工程机械中,使得公路工程机械的控制性能得到有效提升。在公路施工中的工程机械的类型较多,其中的行走类机械在运行中需要消耗大量的能源,而采用液压传动驱动方式,不仅能够提升工程机械的作业性能,还可在一定程度上降低作业能耗,具有较强的经济效益和节能效益。鉴于液压传动技术的驱动性能突出,本文针对其在公路工程机械中的应用展开研究。

关键词:液压传动技术;公路工程;机械

在国民经济水平快速提升的形势下,机械制造业的发展也有了较大的进展,其中液压传动技术的应用,使得机械动能发生了改变,在液压传动技术的驱动作用下,机械性能有了显著的提升。同时,也为公路工程施工中所使用的行走机械提供了驱动力量,使其作业效率得到有效提升,为我国公路事业的发展提供了有利的技术支持。为此,对液压传动技术在公路工程机械中的应用展开研究具有极为重要的意义。

一、液压传动技术的系统构成

1、动力元件

液压泵属于为液压传统系统提供动能的重要元件,在系统运行的过程中,可实现由机械能向液压能的转变,在此过程中便完成了对压力油的控制,保障对压力油的及时输送与供给。液压泵原件中,主要包括齿轮、叶片和柱塞等。其中齿轮元件被设置在液压泵系统之内,主要作用为,在齿轮啮合的作用下,实现对液体的传输。叶片的主要作用为,在旋转的过程中,将机械能力转变为动能或者压能等,主要是借助液体高速运行下离心力增大的原理实现对液压能的转换。柱塞泵的主要作用为在泵缸间进行反复运动,使其内部空间发生改变,帮助系统完成液体注入和排除的动作,进而达成增大传动压力的作用。

2、执行元件

执行元件指的是系统中的液压马达与液压缸,在实际运行中,可在压力油的作用下,驱动液压马达和液压缸,使其完成相应的动作,对其转矩和速度进行有效控制,同时将液压能转变为机械能。在转变机械能的过程中,液压马达发挥了重要的作用,在其自身做出旋转运动时,便是进行机械能转换的过程。它具有体积小、重量轻的应用优势。液压缸的性能在于通过摆动运动方式,实现由液压能向机械能的转变。

3、控制调节元件

控制调节元件的主要作用为,对传动系统中的液压油和压力油的流动方向、流量以及压力进行合理控制,确保其能够为各类元件的动作提供足够的驱动力,保障液压系统运行的可靠性。主要作业原理为,借助电磁配压阀实现对液压阀元件的调节与控制,在电磁配压阀的作用可实现对各类元件的远程控制。

4、辅助元件

指的是系统中的油箱、油管和滤油器等设备元件,虽然不会直接参与到系统驱动动作中,但需要为系统提供可靠的元件支持。一般而言,辅助元件的质量和性能也会对系统的运行可靠性产生直接影响。

二、工程机械中液压传动系统的优缺点分析

1、优点

液压传动系统的体积较小、重量较轻、惯性力较小,可以在遭受意外冲击的时候,产生较小的冲击力;具备的无极调速功能可在作业的过程中始终保持机械动作的平稳性,且无需人工操作,可实现自主调节;执行相关的工程作业时,无需调节电机旋转方向,便可执行直线的往返作业;在油管连接合理的情况下,液压泵和液压马达可以进行互相配合,完成对系统空间的合理分配;液压传动系统中的元件以油液为工作介质,可以在工作中时常处于润滑的状态,受到磨损的几率较小,因而使用寿命较长。

2、缺点

系统运行的过程中,对维护技术水平提出了较高的要求,一旦系统维护不到位,出现油液被污染的现象,就会直接影响系统的驱动作用能力,严重的情况下,还可能导致液压系统出现故障问题;液压元件的精度较高,为此需要投入较大的生产成本;工作介质以油液为主,极易引发安全隐患问题,致使工程机械的运行可靠性受到威胁。

三、公路工程机械的主要传动方式

1、机械传动方式

纯机械传动的驱动方式具有一定的局限性,通常是在有级变速的条件下运行,具有较低的负荷。然而,这种传动方式可以获得较为平稳、高效的传动效率,而且生产制造的成本较低,因而,在对经济性要求较为严格、调速范围较小的客车和货车而言,这种机械传动方式的应用极其普遍。

2、液压传动方式

这种传动方式可以通过其恒功率输出控制,实现对系统的流量及压力的控制。同时,它还可以实现极为充分的功率利用,可以在无级调速的状态下,实现自如的正、反向运转。可见,液压传动技术中的速度刚性大的优势使其应用不断宽泛,在不断实践研究的过程中,液压传动方式具有更为先进的传动和控制方式,如:极限负荷调节闭式回路;转速控制下的恒定压力状态;恒功率组合调节的变量等。

四、公路工程机械中液压传动技术的应用

1、复合传动技术的应用

(1)串联传动方式。这是在液压马达或变速器的输出端与驱动桥之间的部位,增添机械式变速器,这种串联的复合传动方式可以达到调速拓宽的高效率。

(2)并联传动方式。也即“液压机械功率分流传动”方式,在这种方式下,液压和机械分成了不同的“功率流”,借助于多自由度的行星差速器,可以将这两个不同的“功率流”加以重组,在可控的状态下实现无级调节总成的输出转速。具有无级调速性能优化、稳态传动效率高的综合性特点。

(3)分时传动方式。这是利用机械传动方式下的高速行驶以及液压传动方式下的低速作业,可以更好地满足特殊施工工况作业状态下的专用车辆。

(4)分位传动方式。将液压马达直接安装在车轮之内,形成辅助式的液压驱动装置,它可以利用液压传动的无级调速性能,实现各种传动方式下的协调与统一。

2、液压传动与电力传动的联合应用

现阶段的电子信息技术取得了较大的进展,且在不断应用的过程中技术水平也在逐步完善,公路工程机械运行中,电子信息技术的应用可实现对作业信号的高效获取与处理,保障信息反馈的及时性,实现对工程机械动作的高效控制。此外,与液压传动系统的联合应用,可有效提升无极调速的效率,使得工程机械作业性能得到显著提升。

3、二次调节静液传动系统

这是以对液压元件的调节为前提,以压力耦联系统为基础,在定压力耦合的状态下,通过对马达的调节以平衡负荷扭矩,实现液压能和机械能的转换。这是基于传动状态下能量的回收及再利用的原理,进行传动总体、合理的配置,从而有效地改善静液传动的控制效能。

结语:公路工程机械中,液压传动技术的应用,使得工程机械的动作方式发生了较大的改变,在液压系统的作用下,大部分施工作业均可实现自动化控制,有效节约了人工成本,同时作业效率也有了很大程度的提升。可以说,液压传动技术的加入,使得公路工程机械技术水平迈入了新的阶段,在公路工程施工方面也发挥了突出的作用,有效推动了公路工程机械的自动化发展。

参考文献:

[1]蒋祖信.液压传动技术在机械制造中的运用探讨[J].中国设备工程,2017(24):216-217.

[2]李其峰,吕先听.工程机械液压控制技术的应用及相关问题探索[J].科技创新与应用,2016(28):134.

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