液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

張 康

（機械科學(xué)研究總院青島分院有限公司，山東 青島 266300）

在農(nóng)業(yè)機械中液壓技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，更是我國未來農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的主要趨勢。一些西方發(fā)達國家已經(jīng)將液壓技術(shù)、電子技術(shù)等應(yīng)用于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備，進而提升農(nóng)機的智能性、操縱性?？墒俏覈栽谑褂脗鹘y(tǒng)的機械傳動模式，因此在智能化與自動化的水平相對較低。若想縮小與國外農(nóng)機行業(yè)之間的差距，應(yīng)積極使用液壓技術(shù)，為我國農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)智能化發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

1 簡析液壓技術(shù)及其在農(nóng)用機械應(yīng)用現(xiàn)狀分析

所謂液壓技術(shù)，主要指將液體作為傳動介質(zhì)從而達到控制與傳動機械的技術(shù)，屬于現(xiàn)代基礎(chǔ)性機械工程技術(shù)。

液壓技術(shù)在自動控制、無級調(diào)速及在過載保護等內(nèi)容上具有強大的技術(shù)優(yōu)勢，已經(jīng)成為社會各個行業(yè)、各種機械裝備滿足傳動及控制需求的主要技術(shù)手段之一；尤其是結(jié)合了電子與信息技術(shù)，在很大程度上加快了液壓技術(shù)的發(fā)展速度，具有十分廣闊的應(yīng)用空間。

對于農(nóng)業(yè)機械而言，在液壓技術(shù)拖拉機、播種機、收獲機等諸多方面均有相對廣泛的運用。例如：拖拉機使用液壓技術(shù)，起初是借助其對升降農(nóng)具與深耕進行操縱，漸漸實現(xiàn)了液壓制動等。現(xiàn)階段，部分液壓傳動件也已成為農(nóng)機中的標(biāo)準(zhǔn)化配置，比如：懸掛系統(tǒng)、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、HST系統(tǒng)等等。液壓傳動技術(shù)在聯(lián)合收割機中的應(yīng)用較多，比如：操控割臺升降、全液壓轉(zhuǎn)向器以及扶蔗器回轉(zhuǎn)（甘蔗收割機）等。液壓傳動不僅應(yīng)用在傳統(tǒng)機械中，而且使用在撥禾輪、切割器農(nóng)用機械部件，有關(guān)此方面的研究工作初步實現(xiàn)了液壓系統(tǒng)的構(gòu)建與液壓件選型，在各個液壓傳動環(huán)節(jié)彼此之間的影響還未進行深入探究，因此自主調(diào)控功能相對較弱。

2 簡析液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的主要應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于施肥播種機

現(xiàn)階段，變量施肥控制原理主要是借助農(nóng)用機機械中的GPS取得相應(yīng)的位置信息，對施肥處方圖加以調(diào)整，而且把這一數(shù)據(jù)傳遞至控制器，從而達到控制排肥量的目的。當(dāng)下的控制單元系統(tǒng)有3個：氮、鉀和磷，依據(jù)所得到的施肥信息對經(jīng)過調(diào)速閥的實際流量進行控制，進而通過對液壓馬達轉(zhuǎn)速的控制達到變量施肥的效果，該系統(tǒng)會使用到3個液壓回路；還有一種類型是對施肥器通路情況加以調(diào)整，從而達到控制變量的效果，該系統(tǒng)中每個控制單元可通過串聯(lián)一組液壓系來實現(xiàn)。但是，這一系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍需加以驗證。

2.2 應(yīng)用于拖拉機懸掛系統(tǒng)

基于在農(nóng)機作業(yè)位置和控制方面的要求進一步提高，以往控制農(nóng)用機械的液壓懸掛系統(tǒng)是難以滿足上述要求的，對此需要將機電液一體化控制技術(shù)應(yīng)用到懸掛系統(tǒng)中。對于電液控制而言，其空間結(jié)構(gòu)十分靈活，而且性能優(yōu)越能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)位置、調(diào)節(jié)提升限位高度調(diào)節(jié)等有關(guān)功能，而且具有較快的響應(yīng)速度與控制精確度。

3 簡析農(nóng)用機械對液壓技術(shù)的主要需求

3.1 靜液壓驅(qū)動技術(shù)

這種驅(qū)動裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，而且調(diào)速范圍與功率相對較大，十分適用于具有多樣化結(jié)構(gòu)形態(tài)、行駛速度較為遲緩的農(nóng)機?，F(xiàn)階段，以機械傳動為主的國產(chǎn)聯(lián)合收割機一部分故障是因為變速箱造成的，因為其振動較大，所以對其余工作部件的實際使用周期造成很大影響。應(yīng)用靜液壓驅(qū)動技術(shù)能夠讓發(fā)動機處在規(guī)定工況的模式下，確保其余部件可以恒速工作，適用于對倒伏與高產(chǎn)作物的收獲工作。

3.2 節(jié)能技術(shù)

數(shù)據(jù)表明，我國農(nóng)用機械總動力已高達4.5×104kW。有效應(yīng)用節(jié)能技術(shù)可以優(yōu)化農(nóng)機主機性能，還能降低環(huán)境污染程度。如果能夠?qū)⑵淠茉聪慕档?%，那么就可以節(jié)省動力450×104kW，由此可見潛在社會經(jīng)濟效益不非，吸引著大批科技科研工作者，深入研究而獲得豐碩成果。

3.3 無泄漏技術(shù)

液壓行業(yè)早期發(fā)展的難題是噪聲與泄漏?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)實現(xiàn)了將無泄漏技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)中，例如：螺紋式插裝閥、污染防控技術(shù)等，對提高我國農(nóng)機性能方面具有十分關(guān)鍵作用[2]。

4 液壓技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用發(fā)展趨勢分析

我國農(nóng)機在應(yīng)用液壓控制與傳動技術(shù)方面，尚處于起步與發(fā)展階段，在未來具有廣闊的發(fā)展空間，特別是發(fā)展與高效應(yīng)用機電液控制技術(shù)，為農(nóng)業(yè)機械所帶來的進步是跨越性的，能夠在很大程度上提升農(nóng)業(yè)機械的智能化與自動化水平。具體分析如下：

4.1 液壓控制技術(shù)自身優(yōu)勢的最大限度發(fā)揮

當(dāng)前我國有關(guān)農(nóng)機控制技術(shù)方面的研究，主要傾向于軟件控制，與達到實際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)仍存在一定差距，而通過液壓控制技術(shù)能夠?qū)⑵鋱?zhí)行機構(gòu)與軟件控制有效聯(lián)系，從而實現(xiàn)真正意義上的自動化。

4.2 提高液壓系統(tǒng)的應(yīng)用比例

現(xiàn)階段，我國所使用的農(nóng)業(yè)機械主要采用的是機械傳動模式，不僅結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，而且難以調(diào)控占用空間相對較大。

4.3 實現(xiàn)液壓系統(tǒng)板塊化，彌補液壓傳動自身缺陷

目前市場出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)主要有由生產(chǎn)廠家自己的技術(shù)人員進行研發(fā)，也就是說未能形成具有模塊化、通用性的液壓系統(tǒng)。未來則應(yīng)以農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)實需求為依據(jù)加大對機電液模塊化系統(tǒng)的研究力度，從而彌補液壓系統(tǒng)自身存在的漏油、效率低等缺陷，以此讓液壓傳動控制技術(shù)更為高效地應(yīng)用于我國農(nóng)業(yè)機械中。

4.4 第四是全液壓底盤驅(qū)動

針對電機驅(qū)動來講，其對拖拉機電源具有很高要求，要想實際應(yīng)用存在一定難度，不僅會提高成本還會進行大幅度改動。用全液壓驅(qū)動能夠增強收割機底盤驅(qū)動力，實現(xiàn)底盤驅(qū)動及其執(zhí)行部件的控制與通信。

5 結(jié)束語

基于我國科技的不斷發(fā)展和農(nóng)民需求標(biāo)準(zhǔn)的提升，與我國農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢相符的農(nóng)機會得到有效發(fā)展。對此，應(yīng)用液壓技術(shù)一定會讓農(nóng)機更具生命力，在提高農(nóng)機技術(shù)含量等方面會提供有力的技術(shù)支撐，使現(xiàn)代農(nóng)機產(chǎn)業(yè)煥發(fā)生機。