靜液壓驅(qū)動(dòng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置上的應(yīng)用討論

戴明華　聞立新　章小勤

摘要：靜液壓驅(qū)動(dòng)方式在實(shí)際應(yīng)用過程中具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械等各種類型的非道路車輛作業(yè)過程中，其優(yōu)勢(shì)能夠得到更高水平的發(fā)揮，本文從靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)出發(fā)，對(duì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置中應(yīng)用的方式進(jìn)行討論，在此基礎(chǔ)上引申出未來液壓復(fù)合傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展前景，從而為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：靜液壓驅(qū)動(dòng);農(nóng)業(yè)機(jī)械;行走裝置

中圖分類號(hào)：S232.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191115025

1 靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成部分

靜液壓驅(qū)動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用范圍較為廣泛，由于其在不同機(jī)械設(shè)備所起到的細(xì)節(jié)功能有所不同，所以具體結(jié)構(gòu)也有所不同。但是就其整體結(jié)構(gòu)而言，大致都具有以下幾個(gè)組成部分：主要的部分包括軸向柱塞變量泵和柱塞馬達(dá);輔助結(jié)構(gòu)主要是油箱、過濾器、冷卻器和連接各部分的管路。整體靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是以閉式系統(tǒng)的狀態(tài)工作的[1]。其發(fā)生作用的動(dòng)力來源是變量軸向柱塞泵，在其發(fā)生作用的情況下，能夠調(diào)整泵的排量和斜盤擺角，使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向按照設(shè)定的方式進(jìn)行動(dòng)作，從而達(dá)到控制車輛速度和行駛方向的目的。

1.2 靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

靜液壓驅(qū)動(dòng)的變速方式與傳統(tǒng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)存在本質(zhì)上的差別，在采用無級(jí)變速的情況下，能夠?qū)⒄{(diào)速范圍無限趨向于圓周，并且在機(jī)械低速運(yùn)行的情況下具有高可靠性和高穩(wěn)定性，能夠在各種作業(yè)環(huán)境下靈活布局，對(duì)于作業(yè)形式復(fù)雜多樣，低速運(yùn)行的農(nóng)業(yè)機(jī)械而言，具有傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)所無法達(dá)到的優(yōu)勢(shì)，能夠適應(yīng)多種不同的作業(yè)環(huán)境，對(duì)于農(nóng)作物生產(chǎn)在受到氣候和自然災(zāi)害的影響時(shí)，若不出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)不同和倒伏的情況，若不及時(shí)對(duì)機(jī)械的動(dòng)力輸出和速度進(jìn)行調(diào)整，將會(huì)極大的影響作業(yè)質(zhì)量，在這種情況下，采用無極調(diào)速功能的靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠使農(nóng)業(yè)機(jī)械適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境的需要，進(jìn)而提升作業(yè)質(zhì)量;能夠提升作業(yè)人員的舒適度，在采用無極變速的情況下，駕駛員通過控制手柄的操作就能夠完成整個(gè)機(jī)械作業(yè)的過程，并且將全部精力應(yīng)用于收割作業(yè)的操作，從而降低疲勞度，提升其工作效率和作業(yè)過程中的舒適度;靜液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較機(jī)械驅(qū)動(dòng)的方式更加簡(jiǎn)單，整體質(zhì)量較輕，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)中可以使整體結(jié)構(gòu)布置更加合理，從而在降低整機(jī)重量的情況下達(dá)到節(jié)約燃料的目的。

2 靜液壓驅(qū)動(dòng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置中的應(yīng)用

在目前的行業(yè)發(fā)展過程中，靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)通常應(yīng)用于多種不同的農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置上，其具體的應(yīng)用方面包括稻麥聯(lián)合收割機(jī)、8行玉米聯(lián)合收割機(jī)、12噸水稻履帶收割機(jī)、6行采棉機(jī)、辣椒收割機(jī)、甘蔗收割機(jī)、番茄收獲機(jī)、甜菜收割機(jī)、青飼料收割機(jī)和甜高粱收割機(jī)等不同類型的農(nóng)作物生產(chǎn)機(jī)械。對(duì)于不同應(yīng)用方面的農(nóng)業(yè)機(jī)械，其具體的機(jī)器參數(shù)之間有著極大的差異，就以上所列舉的機(jī)械類型而言，其靜液壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率最低在110kw以上，最高功率可以達(dá)到400kw;其機(jī)器重量最低的在9t以上，最大重量可以達(dá)到18t[2];在驅(qū)動(dòng)泵的設(shè)計(jì)方面，不僅要考慮其泵排量，還要考慮到其是采用單泵設(shè)計(jì)還是雙泵組合式排列;在泵控制的方式上，通常是將手動(dòng)、液壓和電控3種方式進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，從而使農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)過程中能夠達(dá)到更加便利的操作狀態(tài)。目前我國(guó)在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，已經(jīng)極大的提高靜液壓驅(qū)動(dòng)方式的應(yīng)用比例，包括中科院在內(nèi)的相關(guān)科研單位和生產(chǎn)企業(yè)不斷加大在這方面的投入力度，不僅研制出各種型號(hào)的設(shè)備，使其能夠滿足不同各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)需要，還極大的降低了農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)成本，不斷提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于我國(guó)在這方面技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間比較短，相關(guān)技術(shù)比較落后，并且靜液壓技術(shù)在應(yīng)用過程中對(duì)作業(yè)環(huán)境的空氣質(zhì)量要求比較高，因此在采用靜液壓驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在作業(yè)環(huán)節(jié)中，必須要做好系統(tǒng)的保養(yǎng)和維護(hù)工作。

3 靜液壓驅(qū)動(dòng)的保養(yǎng)和維護(hù)

3.1 靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的保養(yǎng)工作

在日常作業(yè)環(huán)境中，農(nóng)業(yè)機(jī)械上靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的保養(yǎng)工作與其他行業(yè)中的系統(tǒng)的保養(yǎng)工作有類似之處，其主要的保養(yǎng)環(huán)節(jié)集中在更換濾油器和更換液壓油2個(gè)方面。濾油器的更換要求是在首次工作100h以內(nèi)進(jìn)行，此后要確保每作業(yè)時(shí)間達(dá)到500h進(jìn)行1次例行保養(yǎng)。在進(jìn)行保養(yǎng)工作時(shí)，要由專門的技術(shù)人員來操作，不僅要確保濾油器質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)備的應(yīng)用要求，還要對(duì)濾油器的工作環(huán)境進(jìn)行科學(xué)處理。進(jìn)行液壓油更換的目的，是由于油液在冷熱交替的環(huán)境中工作會(huì)出現(xiàn)壽命縮短的現(xiàn)象，其保養(yǎng)頻率是根據(jù)主機(jī)作業(yè)強(qiáng)度的不同，在1000～2000工作小時(shí)內(nèi)進(jìn)行1次更換[3]。如果不能及時(shí)做好保養(yǎng)工作，將會(huì)造成泵和馬達(dá)的使用壽命極度縮減。在完成以上2項(xiàng)保養(yǎng)工作的同時(shí)，還要進(jìn)行必要的系統(tǒng)清潔工作，尤其是在作業(yè)環(huán)境極度惡化的情形下，必須在作業(yè)工作完成之后，第一時(shí)間進(jìn)行各組成部分的清洗工作。

3.2 科學(xué)做好靜液壓驅(qū)動(dòng)的維護(hù)工作

靜液壓驅(qū)動(dòng)在應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)中時(shí)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高做出了極大的貢獻(xiàn)，但是由于其工作結(jié)構(gòu)相對(duì)比較精密，對(duì)工作環(huán)境具有較高的要求，因此必須做好科學(xué)的日常維護(hù)工作。在進(jìn)行日常維護(hù)工作時(shí)，需要注意3個(gè)方面的細(xì)節(jié)：要確保發(fā)動(dòng)機(jī)在首次啟動(dòng)前泵和馬達(dá)殼體要完成注油工作，避免由于油量不足而造成的各配合面之間的表面磨損情況，甚至還會(huì)出現(xiàn)局部燒盤的現(xiàn)象;要保持整個(gè)系統(tǒng)的清潔度，由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)環(huán)境一般都比較差，在其作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生局部的污染現(xiàn)象。而靜液壓驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程是閉式回路，高壓管路中的油液需要經(jīng)過一次完整的循環(huán)過程才能與油箱里的油液完成完全置換，在這種情形下，如果高壓管路出現(xiàn)被污染的情況，將會(huì)對(duì)泵和馬達(dá)造成極大的破壞;在開機(jī)前要確保油液的清潔度，在機(jī)械設(shè)備出廠之前會(huì)經(jīng)過相應(yīng)的檢驗(yàn)過程，但是其油液在沒有經(jīng)過過濾的情況下進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，也會(huì)造成泵和馬達(dá)的損傷。

4 靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)在國(guó)外的相關(guān)行業(yè)發(fā)展中占據(jù)著主流地位，目前在我國(guó)這一行業(yè)的發(fā)展過程中，已經(jīng)取得了快速的發(fā)展，在未來農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展過程中，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的需求量必將不斷增加，這就為靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用提供了更加廣闊的空間，但是由于這一技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間比較短，相關(guān)的技術(shù)沉淀還不足以支撐行業(yè)的快速發(fā)展，因此需要相關(guān)技術(shù)人員不斷努力，加大在這方面的投入力度，從技術(shù)研發(fā)角度入手，不斷促進(jìn)相關(guān)研究水平的提升，從靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用等各方面出發(fā)，不斷突破目前研究工作中所存在的技術(shù)短板，促進(jìn)相關(guān)理論研究水平的提高，為我國(guó)靜液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置上應(yīng)用水平的提高奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)要加大產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的力度，將新型理論與機(jī)械行走裝置的設(shè)計(jì)充分融合在一起，盡量提升靜液壓驅(qū)動(dòng)裝置的作業(yè)效率，有針對(duì)性的提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施在不同方面的特性，為我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

5 結(jié)束語

靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行走裝置上具有廣闊的應(yīng)用空間，但我國(guó)在這方面的技術(shù)研究還比較落后，隨著各方技術(shù)人員的不斷努力，其技術(shù)水平必將不斷提高。做好這方面工作的研究，能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和科技化水平的不斷提高，為提升農(nóng)業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)效率，提高農(nóng)業(yè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益做出巨大貢獻(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介：

戴明華（1964-），男，本科，工程師。研究方向：農(nóng)機(jī)水利管理與技術(shù)推廣。