液压技术在农业机械中的应用研究

2011-08-15山西农业大学

河南科技 2011年20期

山西农业大学柳涛

液压技术在农业机械中的应用研究

山西农业大学柳涛

近年来，液压技术在农业机械中的应用越来越广泛。它具有安装方便、操作便捷、控制容易、维护方便和功率大等优点，适用于工作环境恶劣和结构形态多变的农业机械。液压技术应用到农业机械当中，能够提高农业机械的产品质量和技术含量，是农业机械的发展趋势之一。

一、液压技术概述

液压技术是现代机械工程的基础技术之一，它将液体作为传动介质进行机械的传动和控制。液压技术在过载保护、自动控制、无极调速和功率质量比等方面均具有显著的技术优势。近年来，信息技术和现代电子技术的快速发展推动了液压技术的进一步发展，液压技术在农业机械中的应用更为广泛。科学合理地进行液压系统设计与使用，能够有效地提高液压机械设备的质量与技术经济性能。液压技术以液压传动作为主要的传动方式。例如，一个完整的拖拉机液压系统包括了能源装置（液压泵）、执行装置（液压马达和液压缸）、控制调节装置（开停阀、节流阀、溢流阀和换向阀等）、工作介质（液压油）、辅助装置（油管、油箱、接头和滤油器等）等组成部分。

二、农业机械中的液压技术

目前，液压技术在农机、工程机械、机床中的应用越来越多，形成了庞大的液压机械设备市场。我国农业机械的液压元件需求量已经突破了400万件，并且还具有快速发展的趋势。液压技术应用于农业机械上，极大地提高了农业机械的技术水平和智能化水平，舒适性、便捷性与易操纵性显著改善。在农业机械中应用液压技术，要加强维护与正确使用，充分发挥液压系统的作用。

1.应当注意新机的磨合。刚投入使用的新机，应当按照使用说明书设定好磨合时间，开始时应当将液压系统的负荷尽量调小些。

2.选用合适的液压油。在更换农业机械中的液压油时，必须按照使用说明书中指定的牌号。

3.避免液压系统超负荷工作。为了确保农业机械中液压系统的安全，在使用农机时应当避免液压系统长期处于超负荷的运行状态。在使用中注意检查安全阀是否正常运行，如果安全阀失灵，就容易导致液压系统受到破坏。

4.避免过高的液压油温度。通常应当将拖拉机的液压系统的工作温度控制在35～60℃，尽量避免农业机械的液压系统工作温度超出规定温度。过高的油温会导致液压油的黏度降低，容积效率下降，增加泄漏损失，进而影响农业机械的正常工作。此外，过高的油温还会导致油液变质，产生氧化物杂质，容易使得液压元件中的缝隙或小孔被堵塞，进而影响农业机械的正常工作。

5.避免液压系统中进入杂质。农业机械的液压系统传递动力主要依靠液压油，液压系统中的油缸、阀和油泵等液压元件之间均有着严密的配合表面，所以，应当保持液压油的清洁，避免杂草、泥块等杂质进入液压元件中的缝隙或孔道当中，防止划伤液压元件运动副表面。

6.避免液压系统进入空气。农业机械的液压系统中的低压管道中一旦进入空气，就会导致空穴现象的产生，进而使得油压难以连续，液压系统无法正常运转。液压系统中的高压管道一旦进入空气，就会使得液压系统在压力油的冲击下产生噪声。

三、农业机械液压技术的发展趋势

1. 液压技术节能化。目前，我国农业机械的总动力已经高达4.5亿kW，农业机械亟须节能技术以优化主机性能、降低能耗、减少环境污染。巨大的环境与经济效益推动了农业机械中液压技术的节能化发展。负荷传感同轴流量放大器技术能够降低节流损失，减少系统发热；负荷传感技术能够降低系统温升、减少节流损失，最高可节能20%；发动机电子液压联调技术能够利用电子调节器比较、调整发动机转速和液压信号，能够显著提高主机工作性能和燃料的经济性。以上三种技术均是农业机械液压系统节能的重要技术。

农业设备在运转过程中，液压传动中零件自身的摩擦、元件与液压油的摩擦以及液压油的内摩擦会导致液压油油品的失效变质，会引起油温升高。吹塑机使用过程中，润滑油发生乳化变质，乳化的液压油油品含有空气，经运动压缩产生大量的热量，液压系统引起局部过热，使油液温度升高。液压油在使用一段时间后，因添加等原因，黏度会发生变化，黏度过高，增加了油液流动时能量损耗，引起油温升高；黏度过低，泄漏就会增多，同样会使油温升高。液压油油品变质时，将使油泵容积效率降低，并破坏相对运动表面间的汕膜，使摩擦损失增加，引起油温升高。所以对于液压设备的控制在农业机械的应用中极为重要。

2. 机电液一体化。快速发展的电子技术为农业机械技术水平的提高提供了大力的支持，由可靠性高、容量大的芯片制造成的内藏式电子控制器应用到液压系统当中，能够提高机电一体化的活力。发动机电子液压联调技术、电液伺服技术和电液比例技术的应用成本都在不断地下降，有利于相关技术在农业机械当中的广泛应用。

3. 静液压驱动。静液压驱动技术具有稳定性好、调速范围广、易于布局、无极变速和比功率大等优点，非常适用于行驶速度不高、结构形态多样化的农业机械。采用液压驱动技术的农业机械比采用机械传动技术的农业机械的工作效率高，能够提高10%～30%的工作效率，降低人们的劳动强度，使得机械设备具有故障率低、便于保养维护、操作方便的优点。

4. 无泄漏。泄漏与噪声是农业机械中液压技术发展的主要限制因素之一。因此，农业机械中的液压技术应当朝着低噪声与无泄漏的方向发展。可以采用液压系统污染控制、组合密封、复合密封和螺纹插装阀等技术解决泄漏问题。