工程机械液压技术发展综述

　　1 引言

　　随着我国经济的迅速发展，作为主要施工设备的工程机械在国家经济建设中发挥着越来越重要的作用。类似三峡工程那样的大型施工现场，如果没有工程机械的参与是很难完成的。

　　由于液压传动具有功率密度高，易于实现直线运动、速度刚性大、便于冷却散热、动作实现容易等优点，因而在工程机械中得到了广泛的应用。据统计，目前95%以上的工程机械都采用了液压技术[1]，工程机械液压产品在整个液压工业销售总额中占40%以上，现在采用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要指标[2]。

　　2　工程机械液压技术发展的几个时期

　　工程机械最初引用液压技术是为了解决车辆转向阻力问题，以减轻司机的劳动强度，在转向系引用了液力助力器。由于液力助力器在应用过程中显示出的突出优点以及人们对液压元件、液压系统研究的深入，液压技术很快在工程机械其他动作部分得到了广泛应用，其发展大致经历了以下几个时期。

　　2?1　初期发展时期

　　20世纪40~50年代是工程机械液压技术发展的初期阶段。在这一时期，人们摸索着将简单的液压元件和液压系统应用到工程机械上来解决其他方式比较难以实现的问题（如执行器的直线运动等）。这一时期，液压系统压力很低，一般在2 ~7 MPa。

　　2?2　高速发展时期

　　工程液压技术的应用在20世纪60年代进入了高速发展时期。这一时期液压系统的主要特点是高速、高压化（系统压力提高到了20 MPa）。系统压力的提高使得液压传动功率密度大幅度增加（如液压泵功率重量比由50年代的1/3 kW/kg提高到了2 kW/kg），液压元件的重量明显下降。液压技术的应用逐渐由工程机械工作装置扩展到转向系、行走系、传动系和制动系。在这一时期，人们研制出了全液压挖掘机和全液

　　压叉车等工程机械。液压技术趋于了成熟化[3]。

　　2?3　重视环境时期

　　由于泵的工作体积与吸、压腔的转换会导致容腔压力急剧变化，而这个变化传给泵体就形成噪声。因此，高速、高压的结果必然导致噪声。试验证明：液压泵压力或排量每增加一倍，其噪声约增加3 dB，泵转速每增加一倍，其噪声约增加6 dB，因此液压系统噪声限制了液压传动功率密度的进一步提高[3]。在20世纪70年代初、中期，工程机械液压技术研究主要围绕降低液压系统及整机的工作噪声[3][4]。

　　2?4　重视可靠性时期

　　由于工程机械大多数是野外作业的施工机械，其液压与气动液压系统经常受到尘埃、振动、高低温、风雨雪等

　　的侵袭，造成液压油污染、引发故障。据统计，工程机械液压系统发生的故障的最大原因来自于液压油的污染（约占液压系统故障的70%~85%）。因此在20世纪70年代后期，降低工程机械液压系统污染，提高系统可靠性成为这一时期的主要研究课题。