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摘要：液压机械传动的应用相较于传统液力机械传动而言，其能够有效提高发动机的工作效率、节能降耗，并且传动性能良好，操作也较为便利。由于这些优势使得液压机械传动正在被广泛的应用到工程机械之上，且发展前景良好。液压机械传动技术的应用在工程机械驱动装置的改良与性能提升中发挥着极大的作用，本文详细阐述了液压机械差传动在工程机械上的应用。
关键词：液压；机械传动；工程机械；应用
1.引言
现代工程施工中离不开工程机械的使用，如推土机、挖掘机、装载机等工程机械在现代的工程建设施工中发挥着重要的作用，对于工程机械而言，驱动装置是其核心组成部分，也是工程机械在工程建设
施工中发挥作用的基础，驱动装置的性能对于工程机械的功能发挥有着决定性的影响。液压机械传动技术作为一项先进动力技术，在现代工程机械中逐渐得到了广泛应用，这项技术的应用优势随之不断显现在人们眼前。
2. 液压机械传动的概念及原理
液压机械传动是基于17世纪帕斯卡所提出的液体静压力传动理论，经过不断的研究，逐渐形成并发展起来的一项新的动力技术，其在应用中具有很大的优势。液压传动与气压传动共同组成了流体传动
技术体系，流体传动技术发展的水平一定程度上显示着一个国家工业发展的水平。液压机械传动技术的发展与应用已成为我国现阶段工程机械驱动技术发展的主流趋势，并且其在未来还将有着更广阔的发展
空间。液压传动技术的基本原理，是利用液体静压力与机械能之间的转换与传递，实现对机械的驱动。其具体过程是通过液压泵的作用，将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。在这个过程中液体担当着介质的作用，目前工程机械所使用的液压传动装置，通常是以矿物油作为主要的介质液体，它的作用主要是代替传统机械传动系统中的皮带、齿轮组、链条等元件，作为动力传动的介质。
3.液压机械传动特点
目前，大型工程机械中主要采用的是液力机械传动系统，为了提高发动机的工作效率、节约能源、获得良好的传动性能以及轻巧灵便，理想的方法是从传统的有级变速传动发展为无级变速传动，而液压机械传动系统操作性能好，传动效率高，弥补了有级传动的不足，实现了自动变速换挡，但是考虑到经济效益，由于其大容量的液压泵、液压马达制造困难和液压系统的复杂性，在使用上也受到限制，因此在工程机械中很少用到液压机械传动。日本近年来开发了液压传动变速器，将液压传动系统应用于装载机和推土机等机械设备上，这在世界
范围内来看也是一个伟大的尝试。与液力机械传动系统相比，液压机械传动的特点主要有:
3.1具有更高的传动效率和更宽的高效区，且使用燃料更经济，液压功率流与机械功率流并联的传动形式相结合实现无级变速。公司有关资料显示，液压机械传动装载作业量最大可达到液力机械传动的30%，同时燃料经济性可提高 25%之多。
3.2作业过程中可以自动变速换挡，操作更加便捷，操作员在作业过程中只需要集中精力控制工作装置，而不用根据作业负荷和车速大小等情况来调节挡位，从而有效地提高了工作效率。
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4.液压传动技术的应用方式
4.1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。
4.2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。
4.3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，除了现在己普遍存在的“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髙效、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一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。
5. 液压机械传动在工程机械领域的应用
5.1液压机械传动技术在装载机中的应用
装载机在工程施工中主要起到铲装砂石、土壤、煤炭等散状物料以及轻度铲挖硬土、矿石的作用，在其工作过程中变速器有着是十分重要的部分。一般情况下装载机的变速器主要包括液压传动系统、机械传动系统和动力合成系统三部分组成，而其中的机械传动系统一般包括4个行星排和制动器、一个离合器组成。液压传动系统则主要包括变量马达与变量泵两部分组成，这也是实现无级变速关键部分，液压传动系统通过伺服阀的控制使斜盘角度发生变化，以此实现机械的无级变速。通过对装载机工作过程中的力学计算与运动研究分析可知，当液压马达的转速降至零时，发动机的全部功率将会转化为机械的传动动力，使传动功率达到最大化，进而充分发挥机械的工作效率。同时液压传动系统的自动换挡特点也使装载机的操作更加便捷，加上低能耗的特点以及运行中的良好稳定性，可见液压机械传动系统在装载机中的应用具有十分良好的效果。
5.2 液压机械传动在汽车起重机中的应用
液压机械传动技术在汽车的起重机当中也得到了广泛的应用，最终使效果集中体现在了起重功能当中。液压机械传动技术应用于汽车起重机，不仅能够对起重机的进油路与回油路的技术准确设定，促使液压缸伸出固定，以达到对于车身的固定支撑作用；并且还能够利用对稳定器当中液压缸的控制，实现对于车身的固定支撑作用。此外，在进行起重机吊臂的控制当中，可以采用液压机械传动系统的控制，达到起重机吊臂协调、有效的操作，促使吊臂当中的不同结构之间能够更加有效的配合协作。在实际的操作控制中，对于液体采用各类的阀门组件进行控制，能够完成对于压力传动动力的迁移与转变。通过对液压缸的伸入伸出控制、吊臂不同方向位置的灵活移动，并利用升起马达的作用，使起重机操作得以顺利的完成。
6.结束语
液压机械传动具有良好的可行性，大大提高了传动的工作效率，实现了工程机械的自动换档，为工作人员的操作提供了便利，还大大减少了能源资源的消耗，将有级变速传动转变成了无级变速传动，保证了工程机械正常运行的稳定性，实现了工程机械的可持续发展。
参考文献：
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[3]成大先．机械设计手册［M］．北京:化学工业出版社，2002．
论文作者:范照国
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/2
标签：液压论文; 机械论文; 工程机械论文; 功率论文; 传动系统论文; 技术论文; 马达论文; 《基层建设》2016年19期论文;