一、液壓控制和液壓傳動已成為現代工程機械的重要核心技術

機器和工具是人類四肢的延長，電子傳感器和控制軟硬件是人類感官和思維的延長。契合了電子技術的液壓控制和液壓傳動已成為現代工程機械不可或缺的核心技術。所謂“高端工程機械”，在很大程度上在于采用了高品質的液壓元件和先進的液壓系統。液壓技術撐起了現代工程機械的半邊天，很多整機的研發(fā)歷史確實是：成也液壓，敗也液壓。

行業(yè)新動態(tài)工程機械液壓技術的新境界

與一些固定設備與航空領域逐漸以新銳的電傳動取代其它傳動的趨勢不同，液壓技術在工程機械領域的勢頭依然強勁，這得益于它在工程機械的作業(yè)環(huán)境下的一些突出優(yōu)點，諸如較高的功率密度，強大的調控功能、良好的匹配適應性以及在系統布局方面的靈活性等等。液壓技術的新發(fā)展正在有力地促進著工程機械的整機的創(chuàng)新與進步。

改革開放以來，我國的工程機械行業(yè)有了長足的進步，已經位居世界工程機械制造大國的前列，在這個堅實的基礎上正在向制造強國發(fā)展。工程機械企業(yè)在向用戶提供更安全、更高效、操作更舒適以及外形更美觀的優(yōu)質產品的同時，也將使自身的收益從主要依靠產量、噸位等的數量型向依靠自主技術和知識產權的質量型轉化。其中，契合了電子技術的液壓裝置已成為現代工程機械不可或缺的核心技術裝備。

例如，在工程機械領域，不僅各種產品的工作裝置和轉向裝置早已廣泛采用了液壓傳動與控制，而且技術含量更高的靜液壓驅動行走裝置也在各種路面機械、滑移轉向裝載機和隨行叉車等機型上成為了“標配”。如今在鉸接轉向的裝載機上又出現了以靜液壓驅動取代液力傳動的趨勢。

德國阿亨和布倫瑞克等大學的幾個頂尖的液壓與工程機械研究所合作研究表明，通過元件品質的改善和參數匹配的優(yōu)化，在裝載機上采用靜液壓驅動取代傳統的液力傳動，不僅具有布局靈活方便和其操作精細舒適的優(yōu)點，而且能降低油耗達20%以上。大量類似實踐已證明靜液壓驅動的行走裝置不能使裝載機、推土機、叉車等獲得更為優(yōu)越的操控性能，而且還具有明顯的節(jié)能效益。以往認為液壓傳動效率低下的觀念應該改變，液壓技術已進入了在節(jié)能減排方面同樣大有作為的新境界。

二、多領域技術的契合是工程機械液壓技術進步的必由之路

國外另一個著名的研究報告指出，在液壓技術領域的眾多創(chuàng)新成果中，基于液壓行業(yè)自身的專業(yè)知識實現的僅占約20%，而源自其他行業(yè)的創(chuàng)新卻高達50%;另有約30%是移植了其他行業(yè)的技術。我們生活在一個多元化的世界里，各種文化、科學、語言、藝術和技術的契合已成為促進人類文明和諧發(fā)展與進步的巨大動力，液壓技術的進步同樣植根于多種技術的相互契合。它山之石可以攻玉。

通過這些契合，液壓技術在以下幾方面獲得了特別明顯的進步：

1.電子與液壓技術的契合順應向信息化發(fā)展的大趨勢：

-電子傳感器、操控指令與反饋信號的電子傳輸以及智能化電子解算系統的引入極大地提高了液壓系統的控制品質;例如電子測速使得以輸出軸轉速作為控制參數的二次調節(jié)液壓系統得以實用。而這種按用戶需求分配流量并能回收多余能量的節(jié)能技術本身又是借鑒了恒壓電力網絡的運行模式。

-機載計算機控制的液壓系統具有實時改變多用戶回路，并精細控制它們的工況的轉換過程的能力，已成功應用于裝載機行走驅動系統中多個液壓馬達的在線切換、挖掘機動臂油缸舉升下降時回收勢能等具有節(jié)能效益的切換回路中。

-一些電子設備開始直接嵌入液壓元件內部，出現了在結構中固化集成數控裝置的液壓缸、液壓泵和液壓馬達。一個意義深遠的創(chuàng)新是變量液壓泵和馬達的數控配流技術。此處電子與液壓技術的契合的促成了柱塞變量液壓泵和馬達核心結構深層次的重大改革。

-電子與液壓技術的契合還促成了整機綜合管理系統的發(fā)展。這一技術在汽車產品中已十分普及，各種液壓傳動和控制的工程機械上也具備應用智能化信息技術基本條件。

這里簡單介紹一下數控配流變量泵和馬達的工作原理和基本結構。傳統的變量柱塞元件經歷了機械直接變量、液壓伺服變量等發(fā)展過程，現在越來越多地采用了電子比例或脈寬控制型的機電一體化的變量方式，但在元件內部仍然保留了改變柱塞行程的機械機構和機械耦合的配流裝置。新型的數控配流變量泵和馬達用電子轉角信號經過數字控制系統和高速電磁閥的電氣關聯取代了以機械方式關聯主軸轉角的配流機構，又以電子脈寬無級調節(jié)柱塞的有效行程的方式取代了傳統的變量機構。這一源自內燃機的電控噴油技術的系統在配流過程的啟閉特性、密封特性和流動特性等方面都得到優(yōu)化，在機械和容積效率方面都有了顯著的改善。這種元件的總效率超過95%的區(qū)域顯著超過了傳統結構的柱塞泵和馬達，尤其是在部分排量時仍有良好的總效率。效率的改善主要得益于以下一些因素：。這項已應用于兆瓦級大功率風電設備的技術也被成功移植到了油液混合動力車輛的驅動系統中。

2.機械與液壓技術的深度契合實現了高效率與無級變速的優(yōu)勢互補

液壓機械功率分流傳動是一種將液壓與機械功率流“并聯”傳輸處理后再合流輸出的系統。其目的是把機械傳動較高的效率和液壓傳動良好的調速性能的優(yōu)點相結合，構成一種既能無級變速，又有較高的效率的傳動裝置，其中也借鑒了液力雙功率流傳動的成熟技術。液壓機械雙功率流無級變速箱上世紀末在已開始在高端農業(yè)拖拉機上推廣，現又在為工程機械配套。采用這種變速箱的輪式裝載機比前述純凈液壓驅動的機型的能耗有了進一步的降低。

3.氣動與液壓的契合催生了節(jié)能效果顯著的油液混合動力技術

在行走裝置液壓驅動系統中設置液壓蓄能器為特征的油液混合動力技術契合了蓄能器中壓縮氣體高效快速充放的壓力勢能和液壓系統控制勢能與動能之間相互轉化兩方面的功能和長項，不僅通過實時回收利用減速和制動時的多余動能有效地減少了能耗，而且賦予它們無級變速的優(yōu)良秉性。

4.液壓元件的新材料新工藝需要借鑒其他行業(yè)的先進技術和配套體系

液壓元件的功能和構造上仍然屬于機械類產品，其制造難度和精度實際上與汽車等的類似零部件并無本質區(qū)別，只是產量的巨大差異使得液壓元件的生產和配套難以享受規(guī)模效益，成本價格居高不下。然而現今汽車行業(yè)的先進制造技術和高度專業(yè)化、模塊化的配套體系也已經越來越能適應多品種個性化的市場需求。液壓行業(yè)應該借鑒這些理念和經驗，把降低元器件制造成本的價值工程作為一個重要的課題，擺脫一些成果“叫好不叫座”的尷尬。同樣，其他行業(yè)中出現的新材料、新工藝，特別是節(jié)能、輕量化等方面的成果，也都應該為液壓行業(yè)所用。

-新材料：碳纖維復合材料、新型高分子材料、高強度球墨鑄鐵、高強度鎂鋁合金……;

-先進制造技術：3D打印增材制造、表面沉積涂層、以車代磨、激光加工、摩擦焊接……;

-先進的配套管理體系：專業(yè)化分工、共享平臺、輕量化和模塊化理念、全球零部件采購及物流的互聯互通……。

例如，美國環(huán)境保護署(EPA)組織了為汽車油液混合動力系統配套的斜軸型液壓泵和馬達的研制?？梢钥闯觯囆袠I(yè)開發(fā)的斜軸型液壓泵和馬達在效率和功率密度即輕量化等方面都有顯著進步，值得工程機械液壓界借鑒。

三、貴在創(chuàng)新，贏在認真

中國的為工程機械服務的液壓產業(yè)已有了很大的發(fā)展，在資金、場地和設備等各方面的家底已遠非昔比，但一些重要液壓產品卻依然不如人意，難入高端。關鍵還是在于觀念。前人推崇“田忌賽馬”的謀略，企圖用自己的好馬和中馬去與人家的中馬和劣馬較量，實際上是一種以數量而不是質量取勝的手段，這已經不再適應今天的形勢和理念。《論語》曰：“取其乎上者，得其乎中;取其乎中者，得乎其下;取其乎下者，則無所得矣。”《孫子兵法》進一步發(fā)展了這一觀念：“求其上，得其中;求其中，得其下;求其下，必敗。”。中國液壓產業(yè)的發(fā)展迫切需要創(chuàng)新驅動，不能只滿足于仿制人家二、三流的過時產品，不能只靠性能雷同的大路貨謀生，而應該具備力爭第一，拿下技術和質量的制高點的雄心和魄力。

“吃別人嚼過的饃沒滋味”，只有創(chuàng)新才能不輸在產品研發(fā)的“起跑線”上;“世界上怕就怕‘認真’二字”，只有認真才能跑贏質量和服務細節(jié)的“最后一公里”。

四、跨界發(fā)展，滿足內需

面對產能過剩的壓力，近年來一些著名的工程機械企業(yè)開始“跨界”進入農業(yè)機械領域，這是一件于國于民十分有利的大好事。我國的農業(yè)機械無論是產品設計還是制造技術都還比較薄弱，特別是高端的農業(yè)機械，目前國人涉足不多，很大程度上還需要進口。而發(fā)展現代農業(yè)機械所需的，包括液壓裝置在內的許多先進技術又都和工程機械相通。農業(yè)機械是一個很大的內需市場。誠如偉人所言：“農村是一個廣闊的天地，在那里是可以大有作為的。”

除了農業(yè)機械外，還存在許多其他的“跨界產品”適合由工程機械企業(yè)研制、開發(fā)和制造，例如山地、沙漠、沼澤、灘涂和雪地的無路區(qū)域運輸和作業(yè)特種車輛，搶險救災特種設備乃至服務于旅游的兩棲觀光車等等。這當中自然不會缺少液壓技術的貢獻。

五、抓住機遇，走向世界

習近平主席創(chuàng)導的“一帶一路”的愿景，表明中國正越來越多地承擔起促進世界經濟發(fā)展的國際責任，彰顯出新型大國的風范。

李克強總理在十二屆全國人大會三次會議上所作的政府工作報告中，強調要“鼓勵企業(yè)參與境外基礎設施建設和產能合作，推動鐵路、電力、通信、工程機械以及汽車、飛機、電子等中國裝備走向世界……。”這表明黨和政府已把工程機械的發(fā)展列入到國家整體戰(zhàn)略的頂層設計之中，這將極大地激勵工程機械產業(yè)的振興?，F在許多中國制造的工程機械正活躍在國內外各項大運河、大隧道、大橋梁、大礦山、大港口和大電站等堪稱“世界級”的巨型工程中，工程機械的同仁們一定能抓住新的機遇，在向產業(yè)的深度和廣度進軍中有更大的作為。在電子、液壓和系統契合集成等先進技術的支撐下，將中國裝備和國際產能合作打造成靚麗的國家新“名片”，中國創(chuàng)造的高端工程機械必將助力“一帶一路”的實現。

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