1. 液压传动的两个基本特征
1、在同等功率的情况下,液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑,如液压马达的重量只有同等功率电动机重量的10%~20%。当液压传动采用高压时,则更容易获得很大的力或力矩。
2、液压传动可在大范围内实现无级调速,调速比一般可达100以上,最大可达2000以上,并且可在液压装置运行的过程中进行调速。
容易实现自动化,因为它是对液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节,操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合使用时,能实现较复杂的顺序动作和远程控制。
液压传动主要应用如下:
(1)一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等;
(2)行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等;
(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械(轧钢机)、提升装置(升降机)、轧辊调整装置等;
(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等;
(5)发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)等;
(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等;
(7)船舶用液压系统 甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;
(8)军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。
2. 液压传动的概念是什么
一、液压传动定义
液力传动是以油作为介质传递发动机的动力,代替传统的离合器和变速箱。具体来说就是:发动机的转动通过一个类似水泵的装置驱使传动油运动,传动油又驱使一个有点类似于水轮机一样的装置转动,这样就将发动机的动力传送到传动轴上。这种传动方式的优点是平稳,可以很容易地实现变速。但因为液体运动会消耗能量,所以液力传动的油耗比机械传动高。
二、使用液压传动的优点
1、液压传动装置和其它类型的传动装置相比,在同等功率条件下体积小、重量轻,因此惯性小、动作灵敏,可实现频繁启动和换向。
2、容易实现无级调速,调速范围较大。
3、容易实现过载保护,一般装有安全阀便可防止过载。运转平稳,容易吸收冲击和振动。
4、液压传动能在各种方位传动,容易实现往复传动。由于其体积小、传递的功率大,可在较小的空间内传递复杂的运动形式。这些特点使液压传动在组合机床和自动线中应用十分普遍。
5、操纵简单,便于实现自动化,特别是和电气控制系统组成电液复合系统时上述优点更明显。
6、液压元件易于标准化、系列化、通用化,便于推广使用。
三、使用液压传动的缺点
1、由于工作液体不可避免会有漏损、油液具有微小的可压缩性、管路会产生弹性变形,因此液压传动不宜用于传动要求严格的传动系统中。
2、要求制造的工艺水平较高。使用维护也要有较高的技术水平。
3、当油温和载荷变化较大时不易保持负载运动速度的稳定性。油液的污染对液压系统的性能影响非常显著。
4、油液在管路中流动会产生压力损失,当管路较长时压力损失较大、传功效率降低.因此液压传动不宜用于远距离传动。
3. 液压传动的主要优缺点
(1)优点
1)传动平稳
在液压传动装置中,由于油液的压缩量非常小,在通常压力下可以认为不可压缩,依靠油液的连续流动进行传动。油液有
吸振能力,在油路中还可以设置液压缓冲装置,故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击,使传动十分平稳,便于实现频繁的换向;因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上,例如磨床几乎全都采用了液压传动。
2)质量轻体积小
液压传动与机械、电力等传动方式相比,在输出同样功率的条件下,体积和质量可以减少很多,因此惯性小、动作灵敏;这对液压仿形、液压自动控制和要求减轻质量的机器来说,是特别重要的。例如我国生产的1m3挖掘机在采用液压传动后,比采用机械传动时的质量减轻了1t。
3)承载能力大
液压传动易于获得很大的力和转矩,因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。
4)容易实现无级调速
在液压传动中,调节液体的流量就可实现无级凋速,并且凋速范围很大,可达2000:1,很容易获得极低的速
度。
5)易于实现过载保护
液压系统中采取了很多安全保护措施,能够自动防止过载,避免发生事故。
6)液压元件能够自动润滑
由于采用液压油作为工作介质,使液压传动装置能自动润滑,因此元件的使用寿命较长。
7)容易实现复杂的动作
采用液压传动能获得各种复杂的机械动作,如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台,可加工出不规则形状的零件。
8)简化机构
采用液压传动可大大地简化机械结构,从而减少了机械零部件数目。
9)便于实现自动化
液压系统中,液体的压力、流量和方向是非常容易控制的,再加上电气装置的配合,很容易实现复杂的自动工作循环。目前,液压传动在组合机床和自动线上应用得很普遍。
10)便于实现“三化”
液压元件易于实现系列比、标准化和通用化.也易于设计和组织专业性大批量生产,从而可提高生产率、提高产
品质量、降低成本。
(2)
缺点
1)液压元件制造精度要求高
由于元件的技术要求高和装配比较困难,使用维护比较严格。
2)实现定比传动困难
液压传动是以液压油为工作介质,在相对运动表面间不可避免的要有泄漏,同时油液也不是绝对不可压缩的。因此不宜应用在在传动比要求严格的场合,例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统。
3)油液受温度的影响
由于油的粘度随温度的改变而改变,故不宜在高温或低温的环境下工作。
4)不适宜远距离输送动力
由于采用油管传输压力油,压力损失较大,故不宜远距离输送动力。
5)油液中混入空气易影响工作性能
油液中混入空气后,容易引起爬行、振动和噪声,使系统的工作性能受到影响。
6)油液容易污染
油液污染后,会影响系统工作的可靠性。
7)发生故障不易检查和排除。
4. 液压传动的优缺点是什么
优点:
1,与机械传动比较,液压传动具有以下主要优点:
(1)由于一般采用油液作为传动介质,因此液压元件具有良好的润滑条件;工作液体可以用管路输送到任何位置,允许液压执行元件和液压泵保持一定距离;液压传动能方便地将原动机的旋转运动变为直线运动。这些特点十分适合各种工程机械、采矿设备的需要,其典型应用实例就是煤矿井下使用的单体液压支柱和液压支架。
(2)可以在运行过程中实现大范围的无级调速,其传动比可高达1:1 000,且调速性能不受功率大小的限制。
(3)易于实现载荷控制、速度控制和方向控制,可以进行集中控制、遥控和实现自动控制。
(4)液压传动可以实现无间隙传动,因此传动平稳,操作省力,反应快,并能高速启动和频繁换向。
(5)液压元件都是标准化、系列化和通用化产品,便于设计、制造和推广应用。
2,与电力传动相比,液压传动的主要优点有以下几点:
(1)质量小,体积小。这是由于电动机受到磁饱和的限制,其单位面积上的切向力与液压机械所能承受的液压相差数十倍。
(2)运动惯性小,响应速度快。液压马达的力矩惯量比(即驱动力矩与转动惯量之比)较电动机大得多,故其加速性能好。例如,加速一台中等功率的电动机通常需要一秒至几秒钟,而加速同样功率的液压马达只需要0.1 s左右。这种良好的动态特性,对液压控制系统更有其重要意义。
(3)低速液压马达的低速稳定性要比电动机好得多。
(4)液压传动的应用,可以简化机器设备的电气系统。这对于具有爆炸危险的煤矿井下工作大有好处。
缺点:
(1)在传动过程中,由于能量需要经过两次转换,存在压力损失、容积损失和机械摩擦损失,因此总效率通常仅为0.75~0.8。
(2)传动系统的工作性能和效率受温度的影响较大,一般的液压传动,在高温或低温环境下工作,存在一定困难。
(3)液体具有一定的可压缩性,配合表面也不可避免地有泄漏存在,因此液压传动无法保证严格的传动比。
(4)工作液体对污染很敏感,污染后的工作液体对液压元件的危害很大,因此液压系统的故障比较难查找,对操作、维修人员的技术水平有较高要求。
(5)液压元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材质和热处理要求都比较高,因而其成本较高。
总的说来,液压传动的优点是主要的。它的某些缺点随着生产技术的发展,正在逐步得到克服。如果进一步吸取其他传动方式的优点,采用电 液、气,液等联合传动,更能充分发挥其特点。
(4)青海液压传动装置扩展阅读:
液压传动主要应用如下:
(1)一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等;
(2)行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等;
(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械(轧钢机)、提升装置(升降机)、轧辊调整装置等;
(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等;
(5)发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)等;
(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等;
(7)船舶用液压系统 甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;
(8)军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。
5. 一般的液压传动系统由哪几部分组成,基本工作原理是什么
液压传动系统由液压动力元件(液压油泵)、液压控制元件(各种液压阀)、液压执行元件(液压缸和液压马达等)、液压辅件(管道和蓄能器等)和液压油组成。
基本工作原理:
电动机带动液压泵从油箱吸油,液压泵把电动机的机械能转换为液体的压力能。液压介质通过管道经节流阀和换向和阀进入液压缸左腔,推动活塞带动工作台右移,液压缸右腔排出的液压介质经换向阀流回油箱。换向阀换向之后液压介质进入液压缸右腔,使活塞左移,推动工作台反向移动。
1、液压泵是将原动机的机械能转换为液体的压力动能(表现为压力、流量),为液压系统提供压力油,是系统的动力来源。
2、液压缸或液压马达将液压能转换为机械能而对外做功,液压缸可驱动工作机构实现往复直线运动(或摆动),液压马达可实现回转运动。
3、各种液压阀可以控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向等,保证执行元件能按照要求进行工作。
4、液压辅件提供必要的条件使系统正常工作并便于监测控制。
5、液压油,液压系统就是通过液压油实现运动和动力传递的,液压油还可以对液压元件中相互运动的零件起润滑作用。
(5)青海液压传动装置扩展阅读:
液压传动系统的优点
1、液压传动可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动。
2、液压传动能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速。
3、在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
4、液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。
5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。
6、液压系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
6. 液压机上传动和下传动各有什么优缺点
咨询记录 · 回答于2021-04-12
7. 液压传动的特点是什么
1液压传动的优点
液压传动与机械传动、电气传动、气压传动等相比较,具有以下优点:
(1)在同等功率的情况下,液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑,如液压马达的重量只有同等功率电动机重量的10%~20%。当液压传动采用高压时,则更容易获得很大的力或力矩。
(2)液压系统执行机构的运动比较平稳,能在低速下稳定运动。当负载变化时,其运动速度也较稳定。同时因其惯性小、反应快,所以易于实现快速运动、制动和频繁地换向。在往复回转运动时换向可达每分钟500次,往复直线运动时换向可达每分钟1000次。
(3)液压传动可在大范围内实现无级调速,调速比一般可达100以上,最大可达2000以上,并且可在液压装置运行的过程中进行调速。
(4)液压传动容易实现自动化,因为它是对液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节,操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合使用时,能实现较复杂的顺序动作和远程控制。
(5)液压装置易于实现过载保护且液压件能自行润滑,因此使用寿命较长。
(6)由于液压元件已实现标准化、系列化和通用化,所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
2液压传动的缺点
(1)液压传动不能保证严格的传动比,原因是由液压油的可压缩性和泄漏等因素所造成的。
(2)液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄漏损失等)。
(3)液压传动对油温的变化比较敏感,它的工作稳定性容易受到温度变化的影响,因此不宜在温度变化很大的环境中工作。
(4)为了减少泄漏,液压元件在制造精度上的要求比较高,因此其造价较高,且对油液的污染比较敏感。
(5)液压传动出现故障的原因较复杂,而且查找困难。
8. 液压与气压传动系统主要由什么组成
液压传动系统由五个部分组成:动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油(工作介质)。
1、动力元件
即液压泵,其职能是将原动机的机械能转换为液体的压力动能(表现为压力、流量),其作用是为液压系统提供压力油,是系统的动力源。
2、执行元件
指液压缸或液压马达,其职能是将液压能转换为机械能而对外做功,液压缸可驱动工作机构实现往复直线运动(或摆动),液压马达可完成回转运动。
3、控制元件
指各种阀利用这些元件可以控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向等,以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工作。
4、辅助元件
包括油箱、滤油器、管路及接头、冷却器、压力表等。它们的作用是提供必要的条件使系统正常工作并便于监测控制。
5、工作介质
即传动液体,通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的,另外液压油还可以对液压元件中相互运动的零件起润滑作用。
液压传动优点:
1、液压传动可以输出较大的推力或大转矩,可实现低速大吨位的运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点。
2、液压传动能很方便地实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1),调速范围大,且可在系统运行过程中调速。
3、在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
4、 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。
气压传动优点:
1、工作介质是空气,来源于大自然中的空气,取之不尽,用之不竭,使用后直接排入大气而无污染,不需要设置专门的回气装置。
2、空气的粘度很小,所以流动时管道压力损失较小,节能,高效,适用于集中供应和远距离输送。
3、气动动作迅速,反应快,适合于高速往复运动;维护简单,调节方便,特别适合于轻型设备的控制。
4、工作环境适应性好,防火防爆。特别适合在易燃、易爆、潮湿、多尘、强磁、振动、辐射等恶劣条件下工作,外泄漏不污染环境,在食品、轻工、纺织、印刷、精密检测等环境中采用最适宜。
9. 液压传动技术有哪些优缺点
一、液压传动的优点
1、液压传动可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点。
2、 液压传动能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速。
3、 在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
4、液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。
5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。
6、液压系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
二、液压传动的缺点
1、油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比。
2、对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作。
3、能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动。
4、系统出现故障时,不易查找原因。 综上所述,液压传动的优点是主要的、突出的,它的缺点随着科学技术的发展会逐步克服的,液压传动技术的发展前景是非常广阔的。
液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。在液体传动中,根据其能量传递形式不同,又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术,可以简化机器的结构,减轻机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和工作的可靠性。
我国的液压工业开始于20世纪50年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术,并自行设计液压产品以来,我国的液压件已在各种机械设备上得到了广泛的使用。20世纪80年代起更加速了对先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。
当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,日益显示出显著的优势。
液压传动主要应用如下:
(1)一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等;
(2)行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等;
(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械(轧钢机)、提升装置(升降机)、轧辊调整装置等;
(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等;
(5)发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)等;
(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等;
(7)船舶用液压系统 甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;
(8)军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。
10. 液压传动技术在工程机械中的应用
1、概述
行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大的功率,要求器件具有更高的效率和更长的寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要,一直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强的同时,更面临着作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂等所带来的挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。
这里试图从技术构成及性能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统的发展及其规律进行探讨。
2、基于单一技术的传动方式
工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动(全液压挖掘机除外)方式。现在,液压和电力传动的传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中,充分表明了科学技术发展对这一领域的巨大推动作用。
2.1机械传动
纯机械传动的发动机平均负荷系数低,因此一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势,在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。
2.2液力传动
液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器,具有分段无级调速能力。它的突出优点是具有接近于双曲线的输出扭矩-转速特性,配合后置的动力换挡式机械变速器能够自动匹配负荷并防止动力传动装置过载。变矩器的功率密度很大而负荷应力却较低,大批生产成本也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、起重运输机械领域和汽车、坦克等高速车辆中。但其特性匹配及布局方式受限制,变矩范围较小,动力制动能力差,不适合用于要求速度稳定的场合。
2.3液压传动
与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高,可进行恒功率输出控制,功率利用充分,系统结构简单,输出转速无级调速,可正、反向运转,速度刚性大,动作实现容易等突出优点,液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹,其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路,发动机转速控制的恒压,恒功率组合调节的变量系统开发,给液压传动应用于工程机械行走系提供了广阔的发展前景。
与纯机械和液力传动相比,液压传动的主要优点是其调节的便捷性和布局的灵活性,可根据工程机械的形态和工况的需要,把发动机、驱动轮、工作机构等各部件分别布置在合理的部位,发动机在任一调度转速下工作,传动系统都能发挥出较大的牵引力,而且传动系统在很宽的输出转速范围内仍能保持较高的效率,并能方便地获得各种优化的动力传动特性,以适应各种作业的负荷状态。
在车速较高的行走机械中所采用的带闭式油路的行走液压驱动装置能无级调速,使车辆柔和起步、迅速变速和无冲击地变换行驶方向。对在作业中需要频繁起动和变速、经常穿梭行驶的车辆来说这一性能十分宝贵。但与开式回路相比,闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。
借助电子技术与液压技术的结合,可以很方便地实现对液压系统的各种调节和控制。而计算机控制的引入和各类传感元件的应用,更极大地扩展了液压元件的工作范围。通过传感器监测工程车辆各种状态参数,经过计算机运算输出控制目标指令,使车辆在整个工作范围内实现自动化控制,机器的燃料经济性、动力性、作业生产率均达到最佳值。因此,采用液压传动可使工程机械易于实现智能化、节能化和环保化,而这已成为当前和未来工程机械的发展趋势。
2.4电力传动
电力传动是由内燃机驱动发电机,产生电能使电动机驱动车辆行走部分运动,通过电子调节系统调节电动机轴的转速和转向,具有凋速范围广,输人元件(发电机)、输出元件(电动机)、及控制装置可分置安装等优点。电力传动最早用于柴油机电动船舶和内燃机车领域,后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上,近年来又出现了柴油机电力传动的叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。但基于技术和经济性等方面的一些原因,适用于行走机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及,电力传动对于大多数行走机械还仅是“未来的技术”。
3、发展中的复合传动技术
从前面的分析可以看出,应用于工程机械行走驱动系统中的基于单一技术的传动方式构成简单、传动可靠,适用于某些特定的场合和领域。而在大多数的实际应用中,这些传动技术往往不是孤立存在的,彼此之间都存在着相互的渗透和结合,如液力、液压和电力的传动装置中都或多或少的包含有机械传动环节,而新型的机械和液力传动装置中也设置了电气和液压控制系统。换句话说,采用有针对性的复合集成的方式,可以充分发挥各种传动方式各自的优势,扬长避短,从而获得最佳的综合效益。值得注意的是,兼有调节与布局灵活性及高功率密度的液压传动装置在其中充当着重要角色。
3.1液压与机械和液力传动的复合
(1)串联方式
串联方式是最为简单和常见的复合方式,是在液压马达或液压变速器的输出端和驱动桥之间设置机械式变速器以扩大调速的高效区,实现分段的无级变速。目前已广泛用于装载机、联合收获机和某些特种车辆上。对其的发展是将可在行进间变换传动比的动力换挡行星变速器直接安装在驱动轮内,实现了大变速比的轮边液压驱动,因而取消了驱动桥,更便于布局。
(2)并联方式
即为通常所称的“液压机械功率分流传动”,可理解为一种将液压与机械装置“并联”分别传输功率流的传动系统,也就是是利用多自由度的行星差速器把发动机输出的功率分成液压的和机械的两股“功率流”,借助液压功率流的可控性,使这两股功率流在重新汇合时可无级调节总的输出转速。这种方式将液压传动的无级调速性能好和机械传动的稳态效率高这两方面的优点结合起来,得到一个既有无级变速性能,又有较高效率和较宽高效区的变速装置。
按其结构,这种复合式传动装置可分为两类:第一类为利用行星齿轮差速器分流的外分流式,其中常见的分流传动机构又可分为输入分流式和输出分流式两种基本形式;第二类为利用液压泵或马达转子与外壳间的差速运动分流的内分流式。
日本小松公司开发的这种复合方式的液压传动变速器,已经应用在装载机、推土机等工程机械上。德国Fendt拖拉机生产的采用Vario型无级变速器装备的农用拖拉机,到2003年总销量超过了30000台。
由此可以看出,这种新型的传动装置已日益成为大中功率液力传动和动力换档变速器的有力竞争者。
(3)分时方式
对于作业速度和非作业状态下转移空驶速度相差悬殊的专用车辆,采用传统机械变速器用于高速行驶、附加液压传动装置用于低速作业的方式能很好地满足这两种工况的矛盾要求。机械——液压分时驱动的方式在此类车辆上的应用已很普遍,这一技术也已被应用于飞机除冰车和田间移栽机等需要“爬行速度”的车辆和机具上。
(4)分位方式
把液压马达直接安装在车轮内的“轮边液压驱动装置”是一种辅助液压驱动装置,可以解决工程机械需要提高牵引性能,但又无法采用全轮驱动方式,难以布置传统的机械传动装置的问题。液压传动的无级调速性能使以不同方式传动的驱动轮之间能协调同步,这在某种意义上也可视为一种功率分流传动:动力机的功率被分配到几组驱动轮上,经地面耦合后产生推动车辆运动的牵引力。目前,许多工程机械制造厂商将这一技术用于具有部分自走驱动能力的,诸如自走式平地机和铲运机这样的工程机械上。
3.2液压与电力传动的复合
由于现代技术的发展,电子技术在信号处理的能力和速度方面占有很大的优势,而液压与电力传动在各自功率元件的特性方面各有所长。因此,除了现在已普遍存在的“电子神经+液压肌肉”这种模式外,两者在功率流的复合传输方面也有许多成功的实例,如:由变频或直流调速电机和高效、低脉动的定量液压泵构成的可变流量液压油源,用集成安装的电动泵-液压缸或低速大扭矩液压马达构成的电动液压执行单元,以及混合动力工业车辆的驱动系统等。 < 本文由中国测控