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
不同型号和牌子的液压油不能混合使用， 以防液压油产生化学反应，其性能发生变化后会出现深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，所以不能使用。
根据工作环境和工况条件选择液压油的品种在选用液压设备所使用的液压油时，应从工作压力、温度、工作环境、液压系统及元件结构和材质、经济性等几个方面综合考虑和判断。
环境因素有：地上、地下、室内、野外、沿海、寒区、高温、明火。使用工况：泵的类型、压力、温度、材质、密封材料、运行时间。油品性质：理化性能特点。经济性：使用时间、换油期、价格。
扩展资料：
质量要求
汽车及工程机械等的液压系统使用液压油作为工作介质，这类液压系统中油液的流速不大而压力较高，故称为静压传动。液压油质量的优劣将在很大程度上影响液压系统的工作可靠性和使用寿命。通常对液压油的质量要求有如下几点：
1，适宜的粘度及良好的粘温性能，以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力，并能保证液压元件的正常润滑。
2，具有良好的防锈性及抗氧化安定性，在高温高压条件下不易氧化变质，使用寿命长。
3，具有良好的抗泡沫性，使油品在受机械不断搅拌的工作条件下，产生的泡沫易于消失以使动力传递稳定，避免液压油的加速氧化。
参考资料来源：百度百科-液压油
液压油缸主要配置在装载机、挖掘机、叉车、自卸车、推土机等工程机械上。
液压缸的结构形式多种多样，其分类方法也有多种：按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式。
按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式，齿轮齿条式等；按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等；按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。
扩展资料：
缓冲装置：
在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。
根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。螺旋摆动式又分单螺旋摆动和双螺旋两种，现在双螺旋比较常用，靠两个螺旋副降液压缸内活塞的直线运动转变为直线运动与自转运动的复合运动，从而实现摆动运动。
参考资料来源：百度百科-液压油缸
徐工XE490DK 挖掘机
操作重量：48100kg
铲斗容量：2.3-3.1m³
发动机额定功率：280kW
铲斗挖掘力：301kN
斗杆挖掘力：275kN
最大挖掘深度 ：7000mm
卡特349D2挖掘机
操作重量：45260kg
铲斗容量：2.1-3.2m³
发动机额定功率：301kW
铲斗挖掘力：267kN
斗杆挖掘力：201kN
最大挖掘深度:7150mm
基本参数
从操作重量上来看，徐工XE490DK 和卡特349D2都超过了45吨；
铲斗容量上看，徐工XE490DK 和卡特349D2只有0.1m³左右的差别。
● 两款挖机的吨位、铲斗容量均差距不大，并且都是专为矿山设计的挖掘机，可以很好地胜任矿山作业。
挖掘力方面，徐工XE490DK 的铲斗、斗杆挖掘力比卡特349D2略高一些。分别高出34kN和53kN。所以，从挖掘力方面看的话，徐工XE490DK更加有力一些。
从动臂和斗杆上来看，卡特349D2配有一系列动臂和斗杆。
每种选择 均设计有内部隔板，并经过去应力处理，增加了耐用性。
伸展动臂提供3种伸展斗杆选件，可满足大部分的普通应用需求；
ME 动臂提供2种斗杆选件，满足一些严苛的应用需求。
而徐工XE490DK也可以根据不同的工况需求配备不同的动臂和斗杆。
徐工XE490DK创建了动臂及斗杆箱体局部变截面结构，抗弯强度提高10%以上。
● 两款设备均可以配备不同的动臂和斗杆，以适应不同的工况需求。
并且两款挖机都提高了动臂及斗杆的强度、增加了其耐用性。在这方面，两款挖机的性能相差不大。
核心配置
发动机
徐工XE490DK采用了康明斯发动机，额定功率是280kW，搭配智能热管理系统，对动力冷却和液压冷却系统功率进行智能分配，保证散热系统的准确性、适时性，同时降低整机燃油消耗3%-7%；
卡特349D2则采用了自家的Cat C13 ACERT 发动机，额定功率是301kW。
通过电子控制装置控制机械驱动式单体燃油喷射系统，使燃油自动化操作更精、燃烧更充分，具有更出色的燃油经济性，与其前代机型相比，油耗在经济模式下减少9%。
● 两款挖机的发动机都实现了低油耗更环保，但是在具体的参数上，卡特349D2的动力性能更好一些，油耗也更低一些。
液压系统
在液压系统方面，徐工XE490DK采用基于破碎工况自寻优控制技术，智能匹配发动机转速和主泵功率，同等破碎下燃油消耗降低20%以上。
还有负载自适应控制技术，提高泵的吸收功率，满足矿山挖掘大切削力的要求，重载效率提高10%以上。
还有液压驱动独立散热系统，可以很好地适应高温和低温作业工况，独特地风扇反转功能便于散热器清理。
而卡特349D2也采用了自主研发的高效液压系统，可为多种应用提供超乎寻常的动力和控制。
独立的先导泵使前连杆作业动作更平稳、准确；
液压交互感应系统使两个液压泵中的任何一个在任何工作条件下，均可达到 100% 的发动机功率。
动臂具有自动优先功能，操作动臂或回转操纵杆时，系统会根据要求自动分配优先级。
液压系统方面，徐工XE490DK的技术更加先进一些，独特的基于破碎工况自寻优控制技术和驱动独立散热系统，使得XE490DK赢得了中国工程机械年度产品技术创新金奖。
驾驶舒适度
徐工XE490DK采用H型工作装置及加长型固定式底盘，更适合矿山作业。
铲斗经过特殊设计，切入时操作者更轻松，操作手柄也更轻。
采用进口硅油密封减震器，座椅底盘上装有弹簧气缸减震装置，配置改良的头枕和加宽的靠背，并提高驾驶室底板刚性，减小驾驶室晃动量，减轻驾驶人员的操作疲劳。
卡特349D2采用了引导轮和中段履带导向护罩，润滑脂润滑履带；底盘上增加牵引环，使挖机矿山作业时底盘稳定性更高，更加安全。
驾驶室外壳通过粘性橡胶安装座固定在机架上，底部周边使用粗大的钢管，提高了驾驶室的抗疲劳和抗振能力，驾驶室隔音效果好。
座椅悬浮座椅可以多向调节，以适应各种身材的操作员。
驾驶舒适度上，两款挖机可以说是各有千秋，徐工XE490DK轻松的操作设计，会让费力的矿山作业更省力些，而卡特349D2可调节的驾驶座椅以及卡特一向良好的隔音效果，使操作者矿山作业时的舒适度大大提高。
所以，如果追求省时省力的操作者，徐工XE490DK是个不错的选择，而若是对驾驶挖机的舒适度有一定要求的操作者，建议考虑卡特349D2。
维修保养
在维修保养方面徐工XE490DK的各维修保养部件设置得更加人性化。
机油滤清器、先导滤清器、燃油滤清器等设置于可在地面接进行检查更换的地方，触手可及，保养方便。
散热器外部设置防护网，有效防止飞絮等杂物吸入，拆卸方便，清洗更容易。
徐工的后期维修成本相对较低。
卡特349D2的检修点同样非常便利。
发动机机油和发动机机油滤清器的维护周期已延长至 500 小时，延长了设备的维修保养周期。
高级滤清系统有助于减少设备的停机时间。
还有定期油液取样、冷却液取样和技术分析等状态监控服务和诊断计划可帮助您避免进行计划外的修理。
卡特卓越的设计和制造技术，使挖机的使用寿命更长，更加耐用。
从维修保养方面来看，徐工XE490DK和卡特349D2都非常注重维修保养的便捷化。
徐工作为国产品牌，后期的维修成本相对卡特较低一些，而卡特的各零部件质量好，维修周期相对更长一些，更耐用。
灜沣小结
作为专为矿山设计的两款大吨位挖机，徐工XE490DK和卡特349D2可以说是各有千秋。
徐工XE490DK的挖掘力更大，尤其是破碎方面，更加有力；创新的技术运用也使得液压系统比卡特349D2略胜一筹；后期的维修保养成本也相对较低。适合追求性价比的用户。
卡特349D2则拥有更好的动力性能，油耗低；驾驶体验相对徐工XE490DK也更加舒适，操纵感好；
在各零部件品质方面，卡特作为世界工程机械的老大，当然是比其他品牌更加卓越，机器故障率低、更加耐用。适合追求品质的用户。
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电动汽车会取代燃油汽车吗？
2.4w人表态
会
不会
精
电动汽车绝对不会取代燃油车，第一:废旧电池无法再回收利用，电池对环境的污染远远超过燃油的废气排放污染，第二:如果世面上不在有燃油汽车的话那么公路上充电桩是否可以够用，一辆车的充电时间最少需要30－40分钟，可想而知你充个电需要大排场龙，甚至排队排到了公路上，造成严重的交通拥堵，拿燃油车举例:油价要上涨时，加油站附近是不是也大排长龙，排队能排半个多小时，如果换成新能源汽车的话那场景可想而知了。
秋
我觉得像远距离的还是得需要燃油汽车
半
电动汽车的趋势确实是现在是潮流
搜
我觉得由于现实各种情况的需求，燃油车和电动车会同时存在。
优
混合动力汽车会取代传统燃油车，平时上下班用着省钱，跑长途不用担心续航，说走就走，平常保养费用还低。
精
赶上节假日出行，出门旅游，近路还好，远路咋办，高速公路上堵车堵到要死，带着老人孩子玩堵车，冬天冷夏天热，你不开空调吗？冷暖解决了，汽车的电量怎么办？在高速公路上堵车时你要是车没电了，你叫拖车 拖车都过不来，举例一个超大型服务器顶到天也就是100个充电桩，问题是要是现在有200－300台车需要充电，等轮到你的时候请问几天过去了，哈哈慢慢排队吧
搜
等将来有了更清洁无污染的能源来取代燃油车吧，电动车肯定不行。
果
蓄电池是可以回收再利用的
夜
我觉着很久以后会。毕竟环境一定是需要不断保护
搜
电瓶车就算了吧 氢能源还行 直接加氢 效率和加油一样，至于加电？加个电一小时 乃至于还要排队 我有这一小时我干什么不行？？？
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液压油的质量要求：
1、适宜的粘度及良好的粘温性能，以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力，并能保证液压元件的正常润滑。
2、具有良好的防锈性及抗氧化安定性，在高温高压条件下不易氧化变质，使用寿命长。
3、具有良好的抗泡沫性，使油品在受机械不断搅拌的工作条件下，产生的泡沫易于消失以使动力传递稳定，避免液压油的加速氧化。
注：低温液压油须具有适宜的粘度，良好的极压抗磨性能， 优良的低温性能,倾点较低,能保证工程机械或设备在寒区或严寒区环境下易于启动和正常运转，优良的粘温性能，粘度指数均在130以上；
保证液压设备在温度变化幅度较大的情况下得到良好的润滑、冷却和密封，良好的抗乳化性和防锈性能，良好的氧化安定性、水解安定性和热稳定性能。
扩展资料：
液压油的使用保养：
1、保证液压油不在高温下使用；油品在高温下很快会氧化变质。
2、液压站上的空气过滤器要采用既能过滤颗粒的也能过滤水分的过滤器。
3、采用精密滤芯过滤液压油，使油品的污染度长期保持在NAS<8级，设备自带的滤芯一般精度太差，不能保证液压油的洁净度。因为液压站的容脏极限只有5um，而自带滤芯的精度往往要大于这个尺寸，科学规定一般液压站的污染度要求控制在NAS小于8级；
对于有伺服机构的设备要求更高，要小于7级。若你拆过伺服阀，那你就什么都明白了，为什么液压油的污染度要控制得这么高。最好买个精密滤油机进行在线过滤，有些滤芯精度已经达到了0.1um。
