油液集中供液系统工程机械论文

摘要：介绍了遥控式沟槽振动压路机的基本结构形式、适用场合及其性能特点；基于遥控实现方案，阐述了两种类型油门驱动器对发动机油门大小的控制方式；针对沟槽振动压路机自身功能需求，依次分析了液压行走系统、液压振动系统、液压转向系统的遥控控制方案，可编程控制器不仅向各个运动机构发出电信号指令，同时还对机器运行状态进行反馈式实时监测与报警。今天小编给大家找来了《油液集中供液系统工程机械论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

油液集中供液系统工程机械论文 篇1：

浅谈汽车总装车间的集中供液系统

摘要：文章通过对比汽车总装车间不同油液供给方式的优缺点，重点介绍了集中供液系统的结构组成、工作原理及规划设计要点。

关键词：总装车间;集中供液;工作原理;结构组成;规划设计

文献标识码：A

0引言

整车生产过程中需要用到的油液有制动液、防冻液、玻璃清洗液、制冷剂、变速器油、发动机油及差速器油等。这些油液在总装车间一般是通过专用的加注设备给整车系统进行加注的，而不同汽车厂商的油液加注设备采用的油液供给方式也存在差异。以下将重点进行集中供液系统的介绍。

1不同油液供给方式的对比

生产线上常见的加注机及供油系统管路如图1所示，虚线框内为加注机本身的管路，虚线框外为外部油罐及供油管路。加注机本身一般都自带一个储液箱，在对整车系统进行加注时，设备的加注泵从自带的储液箱中抽取油液，并将油液注入整车管道系统。而本文所说的油液供给，是指补液泵从外部油罐中抽取油液，对设备自带的储液罐进行供给的过程。

总装车间的加注机一般有2种油液供给方式，分别为线边桶装供液和集中供液。线边桶装供液的油桶和补液泵放置在加注机附近，油液供给距离较近。集中供液的油桶和补液泵集中放置在一个区域，补液泵从油桶中抽取油液，通过供油管道输送到线边加注机的储液箱，供给距离较远。

线边桶装供液的优点是不需要设置专用的供油房，也不需要铺设长距离的输送管道，前期投入成本小，但缺点是由于油桶布置比较分散，不利于进行库存、物流及安全等方面的管理，且占用生产线线边面积较大。集中供液的优点是几乎不占用生产线周边面积，油液集中存放在供油房，便于库存、物流及安全等方面的管理，但缺点是其前期需要投入较大成本去建设供油房和铺设输油管道。

2集中供液系统的介绍

以我司的正压集中供液系统为例，该套系统涉及的的油液有变速器油、齿轮油和差速器油，主要由供液泵站、管道模块、加注机接口模块和控制模块等几部分组成。下面将重点介绍该系统的供液泵站和管道模块。

2.1供油泵站

供油泵站组成硬件主要有抽油管、泵站支架、补液泵、过滤器、控制阀、压力表和流量开关等。补液泵采用气动柱塞泵，且每个补液泵站配置1个备用泵，其原理如图2和图3所示，配置溢流安全阀，当实际压力大于设定值时，油液回流到油桶。每个补液泵站有2条抽油管，补液时通过流量开关判断当前油桶是否已被抽空，若已被抽空，则通过控制流体阀自动切换到另外一个油桶。

2.2管道模块

管路模块包括输送管路（供油泵站到线边加注机）和信号线管。输送管路采用SUS304材质的不锈钢无缝管，管与管之间采用氩弧焊的方式连接。管路的两端有油液种类及流向的标识，且管路末端配有手动阀门。输送管道在使用前首先須使用500～600kPa的压缩空气进行管道内部的吹扫，吹扫时间不少于30min，以确保管道内部的焊渣和浮尘等污物已经被清理干净。之后再用同种类型的油液进行管道冲洗，冲洗次数3次以上。最后再对管道施加800～1000kPa的压缩空气或氩气进行气密性检测，保压24h后压力变化值小于50kPa，可认为管道气密性合格。

信号线管采用镀锌管，信号线从供油泵站到线边加注机之间应保证无驳接的情况，且信号线的两端须做来源和输出地址的标识。

3集中供液系统的规划设计

在规划设计集中供液系统时，首先应该考虑的是安全因素。为了保证通风效果良好，一般将供油房布置在车间的四周或车间外部，供油房设置有窗户、排风装置、报警器及相关消防器材等。

为了减少占用面积，集中供油房内部布局如图5所示。在供油房中油桶及泵站一般靠墙布置，供油房中间腾出通道用于叉车搬运作业。规划时需要根据油液种类、订货周期、日使用量、存放数量（图6）和布局方式计算出所需面积。补液泵选型时应考虑生产线的节拍，在满足现有加注节拍的同时，还应使补液泵有20%以上的补液能力冗余，以便于后续产能提升之后的调整。油桶应考虑采用托盘存放，便于使用手动叉车进行搬运和更换。

4结束语

集中供液系统虽说前期的投资成本较大，但对于产能较高的汽车厂而言，其投资收益一般能在3～5年内体现，因此越来越多的汽车厂在厂房建设初期就引进了集中供液系统。而了解集中供液系统的结构组成、工作原理和特点，将可以帮助我们在规划或引进该系统时提供优化设计思路。

【参考文献】

[1]王萌，张瑞，梁成岭.集中供油系统在推土机生产中的应用[J].工程机械，2010，41（9）：37-40，8.

[2]卢蔚.浅谈油液集中加注系统在工程机械中的应用[J].建设机械技术与管理，2015，28（2）：89-91.

[3]陈思，程柯文.汽车生产中的集中供液系统[J].汽车工艺与材料，2008（03）：43-46.

[4]赵龙庆，许建忠，何超，等.卡特彼勒HEUI供油系统及其故障诊断[J].工程机械，2004（07）：54-57+2.

作者简介：

李仕谈，本科，助理工程师，研究方向为汽车总装工艺技术。

作者：李仕谈

油液集中供液系统工程机械论文 篇2：

遥控式沟槽振动压路机结构及其技术控制方案

摘要：介绍了遥控式沟槽振动压路机的基本结构形式、适用场合及其性能特点；基于遥控实现方案，阐述了两种类型油门驱动器对发动机油门大小的控制方式；针对沟槽振动压路机自身功能需求，依次分析了液压行走系统、液压振动系统、液压转向系统的遥控控制方案，可编程控制器不仅向各个运动机构发出电信号指令，同时还对机器运行状态进行反馈式实时监测与报警。研究内容为国内制造和推广遥控式沟槽振动压路机提供了理论依据与参考。

关键词：遥控；沟槽；振动压路机；控制方案

Key words： remote control； groove； vibratory roller； control scheme

0 引 言

遥控式沟槽振动压路机打破了常规自行式和手扶式控制方式，通过操作遥控器实现压路机前进、后退、转向等一系列动作指令，具有操作简便、远离振动、省时省力的优势。随着电子与液压控制技术的发展，国内近几年开始引进并制造此类型压实机械，山东济宁路德威工程机械有限公司是国内首家制造遥控式沟槽振动压路机的厂家。

遥控式沟槽振动压路机是压实场合需要和技术发展的产物，本文阐述遥控式沟槽压路机的主要结构形式，并针对其行走系统、振动系统、转向系统的关键控制技术进行技术方案介绍与分析。

1 遥控式沟槽振动压路机

遥控式沟槽振动压路机主要用于对建筑地基、沟槽等人工不便于操作的场地进行压实，工作场所允许活动范围有限，要求压实机械的整机尺寸小，机器机动性好，便于灵活施工，所以沟槽压路机的吨位不能过大。目前市场上吨位主要集中在1.5～2 t之间，例如维克诺森RT82-SC型为1.56 t[1]，宝马格BMP9500型为1.585 t，路德威RWYL202型为1.53 t，这三款遥控式沟槽压路机均为铰接式转向机构，如图1所示。前后车架以铰接架为连接纽带，以“折腰”方式进行转弯，此形式的转弯半径和转弯通道宽度达到最小化，具有最佳的机动性能[2]；前后铰接对称式机构使得前后钢轮的静线压力更易于相等匹配，激振机构位于钢轮内部，振动轮为整机振动源，车架支撑在钢轮中间，钢轮宽度大于车架外侧板，钢轮边缘可直接贴边压实，不留死角且不碰撞机体。

铰接式沟槽振动压路机体积小，但动力总成、行走、振动、转向等液压系统均布置在内，因而制造成本相对较高。国内厂家在吸收国外经验的基础上，通过对手扶式振动压路机进行改进，制造出了遥控式压路机，此种机型车架为整体式，通过前轮摆动进行转向，振动机构在车架体内部，车架体与其下两钢轮之间是刚性连接，与其上的支撑体弹性连接，弹性体上布置动力总成、液压元件等部件，车架体和两钢轮作为整体参与振动（图2）。

遥控式沟槽压路机主要适用于压实地基、道路和停车场的挖掘物与底基层，尤其是对沟槽、建筑地基底部等空间比较狭小的场合压实效果较好，这主要是因为其所压实材料以粘性软土土壤为主，振动轮普遍带有凸块压实结构。无线遥控使得压路机振幅和振动频率适当增大，以提高效率和质量。操纵人员在沟槽外（远离恶劣施工环境的条件下）完成对压路机所有功能的操作控制，安全系数较高，整机工作状态参数实时检测，反馈到遥控器上的报警灯或显示屏，解放施工人员的同时，压实效果也有质的飞跃。

2 遥控技术方案

2.1 整体控制方案

遥控器以红外线或无线电的形式向接收机发出控制信号，接收机接收到信号后将其传递给控制器，控制器处理信号后向各个执行元件发出指令，进而控制各个执行元件的动作。针对振动压路机的性能特点，沟槽式振动压路机需要遥控实现以下功能：发动机启动、熄火以及油门大小控制；压路机前进、后退以及行走速度大小控制；压路机振动轮起振、停振控制；压路机左、右转向控制；实时检测柴油机水温、机油压力、燃油量等附属功能。

功能控制如图3所示，接收机与控制器之间通过CAN总线连接，控制器可编程，根据执行机构所需要的指令编写相应的语言程序并输入到控制器中，控制器生产厂家所用程序语言均有所差别，主要包括梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）、结构化文本语言（ST）等。控制器可控制发动机启动电机通电，进而控制发动机启动，同时还控制着发动机电子输油泵的通电与断电。当发动机启动时，电子输油泵得电给发动机供给燃油；当需要发动机熄火时，手动按下遥控器熄火按钮，信号经处理后发出电子输油泵断电指令，燃油系统中断后发动机熄火。实时监测的发动机水温和机油压力通过对应传感器反馈信号从而实现报警，发动机启动与熄火是最基本的遥控要求，其他控制发动机转速、行走、振动、转向等功能均需要配置额外电气液压元件并进行组合而实现。

2.2 发动机油门控制

控制发动机油门大小即控制发动机的转速，使之达到功率与燃油消耗最佳组合的工作状态。目前市场上大多数发动机油门的大小是通过直接或间接推动发动机机体上的油门拉板来实现的，少数全电控发动机采用电子油门控制。针对油门拉板的结构形式，主要有两种类型的电动油门驱动器，一种是输出转轴旋转式，一种是直线往复伸缩式。油门拉板一端固定在发动机机体上，拉动另一端使之绕定轴转动，拉板的运动轨迹是圆弧。旋转式油门驱动器输出的是转轴角度的变化，垂直于转轴固定有拨动板，拨动板与油门拉板同相位连接，输出的转动角度即是油门拉杆摆动角度，该驱动器对油门控制精确度较高，需要根据油门拉板的实际位置确定拨动板和驱动器固定位置，布置完成后根据油门拉板的行程对转轴输出角度进行调整，以防止油门行程调节过大或过小。图4所示是一种自带程序调节控制的旋转式油门驱动器，电脑可对其输出旋转角度和旋转角速度进行调整，以匹配与其相连的发动机。此种类型的油门驱动器对安装和调试要求较高，优点是安装完成后对发动机油门的控制精度较高，机械结构不易出现故障，后期调整只需要对驱动器进行程序调节输出角度即可。

工程机械中手动控制油门机构是推拉软轴装置，依靠油门拉板的自动回位力减小油门，软轴末端直接连接在拉板上，在直线方向上拉动油门拉板，直线往复式油门驱动器正是基于此方式而产生，如图5所示。油门驱动器输出的是软轴拉索，通电（断电）时驱动器输出杆直线运动拉动（释放）拉索，拉索尾端的U型件与发动机油门拉板相连，完成对油门大小的控制。这种带有软轴拉索的油门驱动器需要根据发动机油门拉板的行程选择伸缩行程，其布置方式较为灵活，驱动器可在远离发动机的合适位置放置，此类型驱动器直线控制油门拉板并且伸缩速度不受控制，控制油门精度相对程序可调的旋转式驱动器较粗糙，但是其成本较低，由于工程机械对油门灵敏度要求不高，因此深受主机厂家青睐。

2.3 液压行走系统控制

随着液压传动技术的发展和液压元件可靠性的不断提升，压路机的传动系统越来越多地采用液压传动技术。与传统机械传动相比较，液压传动系统具有可实现无级调速、易于实现正反转、系统传动平稳、便于空间布置等优势[3]。压路机液压行走系统普遍采用的是变量泵与定量马达组合的方式，变量泵依靠流量控制手柄调节液压油的输出流量，液压油可正向或反向输出，进而控制着行走马达正转或反转，马达驱动钢轮转动实现整机行走的前进或后退。控制压路机行走速度的关键是对变量泵的流量实现控制，遥控技术最终是要用电信号控制执行机构，因此电控排量的变量泵成为遥控机械的首选。

图6是一款电控变量泵，由主泵体和电控模块组成，电控模块取代了流量控制手柄，内部电动机构可调节泵的输出流量，接插件与控制器之间线束连接，变量泵未通电时内置斜盘自动复位到竖直中位状态，此时无流量输出，当通电时斜盘倾斜输出液压油，马达在油液的驱动下开始工作。遥控器上的前进和后退控制信号在控制器的处理下控制着斜盘两个方向的倾斜，和汽车换向方式一样，必须在停车的情况下进行前进或后退的转换。行驶速度可以是多挡位有级设置，反映在遥控器是多挡按钮；也可以是无级调速，反应在遥控器上是调速摇杆。针对不同速度需要编写对应程序输入控制器可实现各种调速功能。

2.4 液压振动系统控制

压路机振动系统多采用开式液压系统，不管是单频率振动还是多频率振动，普遍采用电磁阀控制油路实现起振和停振，操纵平台上的振动开关对电磁阀通电或断电进行控制，图7是振动系统简化液压原理。电磁阀得电时电磁铁吸力克服阀芯弹簧力，油液P口进B口出，油液经振动马达驱动钢轮振动；电磁阀断电时电磁铁失去吸力，在弹簧力作用下阀芯回位，此时油液P口进A口出，直接回到液压油箱，振动轮停止振动。振动电信号控制是实现遥控的最佳途径，而控制器所能实现的正是对电信号的控制，所以振动系统的遥控相对容易实现，控制器直接控制电磁阀通电或断电即可。

2.5 液压转向系统控制

转向器是转向盘式压路机转向系统必备液压元件之一，转向盘带动转向器左右旋转，液压油输出方向发生变化，转向油缸伸长或缩短，压路机向左或向右转。遥控压路机没有转向盘机构，因此转向器的旋转控制难以实现。转向器引导液压油通向转向油缸大腔或小腔，转向停止时液压油返回液压油箱，转向即时停止，大腔和小腔供油是实现油液换向，此功能可等同三位四通电磁阀，电信号驱动机构均可通过控制器进行控制。图8是三位四通电磁阀控制转向油缸的液压原理。

图8中，控制转向油缸运动的是M型三位四通换向阀，且具有正反两组电磁铁，两路线束独立控制，控制转向油缸的两个运动方向：电磁阀不通电时，阀芯处于中位状态，液压油P口进T口出，直接回到液压油箱，此时油缸不运动；当控制左位电路通电时，液压油P口进A口出，此时转向油缸处于收缩状态；当控制右位电路通电时，液压油P口进B口出，此时转向油缸处于伸长状态。经分析可知，三位四通电磁阀可完全控制油缸两个方向的运动，遥控转向方案可采用上述原理，遥控器上的左右转向按钮分别操纵控制器对两个电磁铁的通电或断电，不通电时油路及时切断，保证转向正常进行。

3 结 语

（1） 遥控式沟槽振动压路机改善了施工人员的工作环境，提高了压实效率和压实质量，其良好的机动性能是压实沟槽、建筑地基底部等受空间限制场地较理想的压实机械。

（2） 遥控技术以红外线或无线电的方式发出功能指令，信号经可编程控制器处理后均是向执行机构提供电信号，因此实现遥控的关键是根据功能需要选择合适的电控执行元件。

（3） 直线往复伸缩式油门驱动器空间布置灵活、调试简单容易且成本较低，可完全满足压实机械的工作需要。

（4） 压路机行走速度的控制主要是对变量泵的排量实现控制，电控变量泵的排量变化比例均匀且易于电控，无级调速平稳，是实现遥控操纵的首选液压元件；液压振动系统和液压转向系统均可通过电磁阀实现钢轮振动和整机转向的控制，遥控技术方案得以实现。

参考文献：

[1] 王 方. 威克RT82-SC沟槽振动压路机[J].工程机械与维修，2004（12）：130-131.

[2] 姜右良.压路机最小转弯半径和通道宽度的计算[J].建筑机械化，2012（1）：73-75.

[3] 尹继瑶.压路机设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2000.

[责任编辑：王玉玲]

作者：陆忠英

油液集中供液系统工程机械论文 篇3：

装载机的技术瓶颈和方向性选择之辩

与国内其他工程机械产品之前的技术发展路线不同，我国装载机行业技术升级已经从简单的追随、效仿国外先进技术，逐步转变为在世界领先技术基础上，通过技术创新进而研发出适合国内市场和用户的装载机技术，低成本与节能降耗的有机结合成为我们最大的骄傲。不过，即便是在当下，无论是大同小异，还是大相径庭，各种“专为满足用户需求”而推出的产品浪潮从未停止。毕竟，谁也不能总停留在当下，市场的足迹是向前方延伸，技术发展也需要根据变化的需求日益提升。那么，问题来了。在这样一个急需技术和产品来打破沉闷市场的时代节点上，究竟什么的技术路线最适合当下国内用户？什么样的产品殿用户青睐？又是什么技术将引领未来发展趋势？

特邀嘉宾

林明智 广西柳工机械股份有限公司总裁助理兼装载机研究院院长

黄鹤艇 厦门厦工机械股份有限公司工程技术研究院院长

王永 山东临工工程机械有限公司技术中心副主任、装载机研究所所长

刘良臣 业内专家

制动系统 99：1的对垒

湿式制动，对于装载机行业而言，这是一个既熟悉又新鲜的词。熟悉的是，但凡一个了解工程机械产品的人都知道它，新鲜的是，这个技术在国内装载机市场应用非常少见。仅仅1%的市场份额，能否成为趋势的“弄潮儿”？

市场概览

2013年，我国具有一定规模的50多家装载机生产企业共销售装载机超过19万台。其中，6t及以上大型装载机占1.0%，除部分产品采用干式制动系统外，其余80%左右均为湿式制动。5t及以下中小型装载机产品中，采用湿式制动的主要是国内少数高端市场及出口发达地区市场产品，接近500台。因此，截止到2013年，我国装载机行业99%的产品采用干式制动系统。

目前，我国装载机行业生产湿式制动装载机产品的企业不多，主要以前10名主导企业为主，如柳工、成工、徐工、常林、厦工、宇通重工，以及近几年新进入的三一重工等。而生产湿式制动产品最多的有柳工、成工、徐工等3家，代表产品包括柳工CLG862（6t）、成工CG932H（3t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程机械与维修》：干式和湿式制动系统各自的结构特点是什么？

刘良臣：所谓干式制动系统与湿式制动系统，是以制动器的结构形式来分的。采用钳盘式制动器的制动系统，叫干式制动系统，采用油浸式制动器的制动系统叫湿式制动系统。干式制动器结构的最大特点是每个制动器制动盘只有一片，摩擦片与制动盘组成的摩擦副之间，没有任何减磨剂，是纯粹的干摩擦。同时，该制动器分泵（制动缸）对称分布在制动盘的两边，且有多个，但每一个分泵体积都很小，提供的制动能量有限。

湿式制动器结构的最大特点是制动盘根据需要可以有多片，摩擦片与制动盘组成的摩擦副全部浸泡在油液中，形成有油膜的润滑摩擦。同时，该制动器制动缸只有一个，是整体大圆环型结构，分布在制动盘的一端，可提供足够的制动能量。

《工程机械与维修》：干式和湿式制动系统各适用于哪类型装载机？分别具有哪些优势和不足？

刘良臣：每个干式制动器制动盘只有一片，分泵接触面积也比较小，因此制动能量有限，只适合用在中小型装载机上。而湿式制动器为多片式，且制动液压缸接触面积也大得多，能适应从小到大全系列装载机。

从结构和性能来讲，湿式制动具有较明显的优势，主要体现在4个方面：第一，寿命更长；第二，维护保养更方便；第三，适应范围更广；第四，散热效果更好。理论上讲，干式制动是敞露在空气中的，其散热效果应该比密闭的湿式制动要好。但因干式制动每个制动器只有一片制动盘散热，有时制动热来不及散发，使制动器过热而引起停机。如5t型这样吨位稍大的装载机，就出现过这种情况。

相较而言，干式制动唯一比较突出的优势便是成本较低，一般来讲，湿式制动约为干式制动系统成本的几倍甚至十几倍。

《工程机械与维修》：湿式制动维护保养更方便，是否意味着其对用户的要求会更低？

刘良臣：在正常情况下，即零部件可靠、设计制造匹配合理时，湿式制动只需按规定加油，其他不需要作任何维护保养，而干式制动在正常情况下，需要维护的地方较多：一是要清理暴露在外的制动器上的污物；二是摩擦片和分泵活塞矩形密封圈要定期更换；三是制动盘过热要停机或浇水冷却等。这时，湿式制动比干式制动维护保养更方便。但湿式制动一旦在非正常情况下出现问题，找到问题根源，以及拆装、维修、处理的难度均比干式制动要大得多。

《工程机械与维修》：从制动性能来讲，哪种制动系统更优？

刘良臣：干式和湿式制动系统在制动性能方面没有本质上的区别。但在制动能容、可靠性、使用寿命、散热性能及维护保养方便性等方面，湿式制动都优于干式制动。因此，从总体层面上看，广义的制动性能，湿式制动比干式制动更优。

《工程机械与维修》：目前，国内装载机采用干式制动系统的居多，出口机型以及外国品牌的设备大多为湿式制动系统。原因何在？

刘良臣：国内装载机采用干式制动系统的居多，其根本原因有2个方面：第一，干式制动系统结构简单、成本低廉，且制动性能及可靠性基本能满足一般市场的需求。第二，国内5t及5t以下的中小型装载机约占市场总量的99%以上，而干式制动系统最适应该型号段产品。

林明智：主要是成本、维修和维护保养、可靠性要求等方面的原因。干式制动系统部件全部国产化，一次性采购成本低，采购便捷，对维修人员的专业技术要求不高，虽需要经常维护保养，但比较适合国内市场。

湿式制动系统综合制动性能好，产品全生产周期总使用成本低。但一次性采购成本高，对维修人员专业技术要求高，较适合国内高端市场和国际（成熟）市场需求。

企业视角

柳工：目前，柳工装载机2种制动系统都有采用，其中，3～6t装载机配备有有干式制动和湿式制动供用户选择；7t及以上大型装载机均采用湿式制动。这主要是根据产品的市场定位，以及目标市场用户需求、作业工况要求等来决定。

厦工：厦工装载机主要采用干式制动系统，也有XG958H（高配）、962H（高配）、XG982H等机型采用湿式制动系统。配置原则是：正常情况下，根据成本和维护的便利性通常采用干式制动；而对一些特殊工况，如井下作业或防燃爆工况，采用湿式制动：或根据客户的需求而采用湿式制动。

湿式制动系统以其优越的性能及较高的可靠性被国外工程车辆广泛采用，该系统回路简单、结构紧凑、制动迅速及易于维护，且其制动器可在不增大径向尺寸的前提下，通过改变摩擦盘数量来调节制动力矩，实现系列化、标准化。因此从干式制动到湿式制动，是轮式工程车辆制动系统的发展趋势。

临工：临工装载机制动有干式制动和湿式制动两种配置，但以干式制动系统为主，湿式制动根据用户的需求选装，目前行业内的配置态势也是基本相同的。这主要是因为湿式制动桥及与其匹配的制动元件成本高、使用维修费用也相对较高。各大装载机主机企业都尝试开发或完善自己的湿式制动桥，由于装机量低，造成成本都很高。但总的说来。随着行业的发展，以大客户为代表的一些客户群体开始对设备可靠性、安全性有更高的要求，配备湿式制动系统的装载机需求越来越多。

定变量能否成为“专宠”？

众所周知，定变量液压系统是我国装载机行业在降低成本又兼具节能降耗技术上的创新。其综合性能远远优于高能耗的定量液压系统，也略胜于成本高昂的全变量液压系统，但可靠性问题的短板使其迟迟不能“上位”。众多选择之下，用户更愿意为哪一个买单？

市场概览

此前，国内装载机液压系统中均采用传统的定量液压系统，国际先进装载机的液压系统为全变量负荷传感液压系统。鉴于后者表现出的操作舒适性好、作业效率高、节能效果显著，但成本高等特点，近年来，我国装载机企业纷纷对其进行技术创新和结构改进，研制出一些新的定变量或全变量液压系统。

目前，国产装载机用定变量液压系统较多的是5t型产品，但采用该系统的产品大多还处在试制与试销阶段。8t型及以上用全变量系统较多，10～12t基本用的都是全变量系统，但产品数量极少。目前，我国装载机用定变量及全变量系统的产品不到总量的0.01%，在我国装载机行业50多家生产企业中，只有极少数企业生产少量定变量与全变量液压系统产品。当前市场上，采用定变量液压系统的装载机产品，如柳工CLG856H（5t）、厦工XG962HN（6t）、三一SYL956H1（5t）等，采用全变量液压系统的装载机产品，如柳工CLG890H（11t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程机械与维修》：目前。市场上定量液压系统、定变量液压系统、全变量液压系统主要存在形式有哪些？

刘良臣：3种系统主要形式如下。

定量系统

目前，同内5t型装载机使用最广泛的定量液压系统，是由转向液压系统与工作液压系统两个分系统组合而成，且两个分系统所用的都是定量泵。各企业在使用该系统时也稍有一些变化，如早期两个分系统是各自独立的，既没有卸荷阀也没有优先阀，结构最简单；又比如有的企业认为卸荷阀作用不大，就没有用卸荷阀。另外，有的企业采用的是同轴流量放大器，没有流量放大阀（这种类型主要适合小型装载机上）。但无论怎么变，本质都是一样的。

定变量液压系统

目前，国内装载机上所采用的最典型的定变量液压系统，是由工作液压系统（先导型）、转向液压系统（全液压型）、优先阀组成的液压系统。该系统中设有卸荷阀，转向泵和工作泵任取其一为定量泵，另一为变量泵。两者效果类似，但工作泵为变量泵时成本稍高，因此，市场上采用转向泵为变量泵的居多。定变量液压系统国外基本不用，是国内在降低成本、又降耗的特殊情况下的创新。

全变量液压系统

目前，国内外普遍采用的全变量全负荷传感液压系统的结构形式与定变量液压系统基本类似，主要不同点在工作液压系统部分。全变量系统转向泵和工作泵均为变量泵，多路阀是负荷传感阀。

《工程机械与维修》：3种液压系统分别具有哪些优势和不足？

刘良臣：从结构形式看，定量液压系统结构简单，成本低，在市场上占有绝对优势，但其能耗太高。这与时代潮流相悖，终将会被成本、能耗综合性价比更高的其他系统所取代。

定变量比定量液压系统的结构要复杂得多，其最大的优势是节能，大约可节能5%～10%。同时，定变量液压系统操作性能好，作业效率高，这也是目前国内掀起一股研发定变量系统热潮的根本原因所在。但其成本约是定量系统的2～3倍。

全变量液压系统是这3种系统中结构最复杂的一种，成本也最高，约是定变量系统的1.5～2倍以上，是定量系统的3.5～6倍以上。但全变量液压系统可实现液压功率完全自行调节，仅提供设备所需的流量和压力，可将能耗损失降到最低。节能效果是这3种系统中最好的一种，大约可节能10%～15%以上。当然，全变量液压系统也具备良好的操作性能和高作业效率。

《工程机械与维修》：从维护保养方面来讲，哪一类液压系统对用户要求较高？

刘良臣：定量液压系统的结构最简单，因此，维护保养要方便、容易得多。一是定量液压系统出现故障容易判断；二是其拆装、更换较方便；三是定量液压系统在更换、添加新油时对油液清洁度的要求也相对较低。全变量液压系统结构是最复杂的，因此，在维护保养方面对用户要求也是最高的。

黄鹤艇：定量齿轮泵对油液清洁度要求较低。正因如此，使用时若忽略设备的定期保养，将使其处于恶劣的环境中工作。

《工程机械与维修》：就我国及大多数发展中国家市场而言，全变量液压系统的普及尚需时日。就定变量液压系统而言，要想其得到广泛推广，当前需要解决的主要问题是什么？

刘良臣：国产定变量液压系统要想在我国最量大面广的5t及以下装载机上得到广泛推广，需要解决的主要问题仍是性价比与可靠性问题。

据悉，目前企业在宣传定变量液压系统节能效果时难免有所夸大，实际节能效果还很难达到10%。这样，用户购机多付出的成本，要用相当长的时间才能从节能中收回。再有，如果选用高水平高可靠性元件，成本增加更多，选用一般元件可靠性又存在一定问题。为此，只有进一步提高国产定变量液压系统性价比与可靠性，才有可能使其得到广泛推广。

黄鹤艇：第一，提高企业制造水平，如液压系统清洁度、高压钢管质量等；第二，正确进行市场定位，做好产品推广工作；第三，加强培训和提高售后服务人员的技能水平；第四，加强销售引导力。

企业视角

柳工：鉴于市场需求和用户特点，柳工装载机对定量液压系统、定变量液压系统和全变量液压系统等不同液压系统在全系列机型上均有配置。当前，理论和试验均已证明定变量系统具有节能的潜力，但其节能效果尚需终端客户在各种工况下验证并给予肯定。

厦工：厦工推出的XG931H、XG955H、XG962H等装载机产品配置定量液压系统：以节能、高效、可靠定位的XG956HN配置了变量柱塞泵+定量叶片泵的定变量液压系统，XG956HN已进入市场推广阶段，且厦工开发了覆盖3t、5t、6t全系列定变量液压系统装载机，如XG932HN、XG955HN、XG962HN等；而XG956则配置了全变量液压系统。这些产品的推出既是满足市场和用户需求，以及国家标准要求，同时更是基于产品技术的差异化以及未来趋势而定。

随着市场、政策的导向。以及国内液压元件制造业发展，装载机液压系统将向着节能、高效、可靠、智能方向发展。虽然国内主流装载机依然是采用定量液压系统，但行业几大主机厂正积极开发定变量或全变量液压系统，真正降低用户使用成本。

临工：临工装载机以定量液压系统为主。但在定变量液压系统方面也具有技术储备。由于变量泵的价格相对于定量泵差距还是比较大的，同时工作液压系统能量相对而言比较恒定，故定变量液压系统主要采用转向变量泵+工作定量泵的形式。从节能方面考虑，定变量和全变量液压系统是未来的发展趋势，但究竟什么时候可以得到市场的广泛推行，因成本的巨大差异还需要根据客户群体的需求而定。目前首要解决的问题是如何推动变量泵的国产化，减小与定量泵的价格差距，同时装载机主机厂的如何加强液压油品的清洁度控制、用户在涉及油品等方面维护保养时控制清洁度。

三一：三一SYL956H采用双泵合流、高压卸荷的定变量合流液压系统，提升了作业效率，降低了综合油耗。

没有永远的“霸主”

长久以来，4大传动方式中，液力机械式传动系统“雄踞”国内外装载机传动系统之首，且地位很难被撼动。但在当今世界大力提倡节能减排的情况下，液力机械传动效率低这一“致命”弱点被时常提及。压力之下，自我完善还是退居二线？或许技术突破的方向在一定程度上左右了未来的市场格局。

市场概览

装载机传动方式主要包括机械式、液力机械式、静液压式、电力传动4种方式，其中，液力机械式传动居多。目前，国内装载机中，纯机械传动只在微型经济型装载机上使用，静液压及电传动则鲜有采用，我国主要装载机生产企业的产品基本都采用液力机械传动。

《工程机械与维修》：机械式、液力机械式、静液压式以及电力传动的结构特点分别是什么？各具有哪些优势和不足？

刘良臣：传动系统有广义与狭义之分，广义传动系统指的是变速系统、传动轴、驱动桥等组成的一个完整的大系统，狭义传动系统是单指变速系统，该系统包括变速器与操纵控制部分，即变速操纵。一般不加特殊说明都指的是狭义传动系统，本文所谈的也是狭义传动系统，其类型是根据变速器的结构型式来分的。

机械传动

机械传动包括齿轮传动、链传动、涡轮蜗杆传动等。用于装载机的主要是齿轮传动，因此本文所讲的机械传动，全部都是指齿轮传动。

机械传动是最古老的传动型式，其基本结构是由齿轮与轴组成，最突出的优点是结构简单、成本低、传动效率高，但扭矩适应件差，基本不适应要求低速大扭矩的装载机。但装载机上无论哪一种传动也很难完全离开机械传动，基本都是与其组成组合传动来使用，因此，机械传动仍是目前装载机上离不开的最重要的传动方式之一。

液力机械传动

由液力变矩器+机械式变速器组成的液力机械传动，最能适应装载机的作业性能，且成本低，维护保养便捷。

液力变矩器基本结构是由泵轮、涡轮与导轮组成，靠油液来传递扭矩。其最大的特点是传递的扭矩随速度的变化而自动成正比变化。也正是基于这个优点，20世纪初液力变矩器的问世，便带来了装载机的一次巨大技术革命。直到目前，液力机械传动仍是全世界装载机上用得最多、最广泛的传动型式。但其传动效率低，真正有效利用率还不到40%。在当今世界正在大力提倡节能减排的情况下，必须解决液力机械传动效率低这一致命弱点。

静液压传动

静液压传动是由液压泵驱动液压马达，进而驱动机械变速器所组成的传动系统。目前，世界上普遍使用的典型静液压传动，基本都是变量闭式液压系统。原因有2点：一是因为定量泵驱动定量马达，其变矩范围太窄，在装载机上使用效果不佳；二是由于闭式液压泵与闭式液压马达所组成的闭式液压系统，其控制系统，即变速操纵变得十分简单、容易。因此，如不特殊说明，一般所讲的静液压传动，都是指变量闭式液压系统。

从性能上来讲，静液压传动优势显著，具体表现在：第一，传动效率较高，约比液力机械传动平均要高出十几个百分点；第二，操纵控制方便、容易、舒适；第三，可实现液压制动，该制动理论上讲是无磨损的，因而减少了制动系统的维护保养，并提高了制动的可靠性；第四，可将发动机横置于主机的后尾，代替大部分配重，减轻整机质量，同时，整机后悬可缩短，开拓了驾驶员的后视野；第五，可便捷地实现电液变速操纵的电子控制，与动力分配很好地配合，从而保证在各种速度下得到尽可能大的牵引力，达到最佳的高效节能效果。静液压传动最大缺点是成本太高，大约是液力机械传动的3～4倍，同时作业适应性也不如液力机械传动。因此，直到目前为止，中国装载机上很少采用静液压传动。

《工程机械与维修》：这4种传动方式分别适合哪类型装载机？

刘良臣：机械传动适合与其他3种传动配合使用。其他3种传动本身变速变矩范围有限，必须配上机械传动变速换挡，扩大速度力矩范围，方能在装载机上使用。此外，国内1t以下的微型经济型装载机，由于可用速度产生的冲击力来完成铲装作业，而不需要低速大扭矩的情况，因此仍在用纯机械传动。这也是在我国特殊情况下的产物，国外尚未见到。

理论上讲，液力机械传动适合从小到大的所有装载机，特别适合75kW（100马力）以上的中大型装载机。但因液力机械传动效率太低，人们正在寻找一种既好用、效率又更高的传动系统来取代液力机械传动。目前，人们正在研制的取代液力机械传动的全自动变速器，所采用的就是静液压机械全自动变速器。

静液压传动目前主要用在发动机功率在75kW以下的小型装载机上，也用在一些特殊市场及静液压机械全自动变速器上。国外75kW以下的小型装载机，绝大多数都采用静液压传动，也有部分中大型装载机产品使用静液压传动。德国利勃海尔是世界上唯一一家只生产静液压传动装载机的企业。

电传动不适合目前国产装载机。因电传动体积庞大，只适合少数斗容量在20～100m3及以上的超大型矿用装载机。同时，电传动价格非常昂贵，技术难度也非常高，目前，世界上只有勒图尔勒一家生产电传动超大型矿用装载机，且数量不多。

黄鹤艇：电力传动最早用于柴油机电动船舶和内燃机车领域，后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上。近年来，又出现了柴油机电力传动的叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。但基于技术和经济性等方面的一些原因，适用于行走机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及，电力传动对于大多数行走机械还仅是“未来的技术”。

《工程机械与维修》：从维护保养方面来讲，4种传动形式分别具有哪些特点？哪一类对用户要求较高？

刘良臣：电传动在维护保养方面对用户要求较高，但鉴于电传动在装载机上鲜有使用，这里不做过多提及。其他3种传动中，因静液压传动所用的闭式变量泵与马达的结构非常复杂，一旦出现故障，对一般用户来讲，基本无判断、处理能力。因此，静液压传动对用户的维护保养要求相对较高。

林明智：液力机械传动系统中液力变矩器容易过热，而静液传动系统的液压油容易被污染、管路容易发生故障；电力传动系统的故障主要集中于电力系统，相对维护成本较贵。

企业视角

柳工：目前，柳工装载机全系列产品均采用液力机械传动方式，为了回应市场的需求，在一些小吨位机型上也开始应用静液传动方式。未来，静液一机械复合传动系统将是装载机传动系统的发展趋势。该系统既能满足装载机在各种恶劣作业工况下的动力传动需求，又具有较高的传动效率的新型传动系统，还能实现无级变速功能，且便于与液压混合动力技术对接形成新一代装载机。

厦工：当前，厦工装载机主要采用液力机械传动方式，个别机型也有采用静液压传动式，如XG902、XG904等。随着液压元件技术水平的提高，静液压传动在小功率装载机的应用将越来越广泛。在传动系统中将静压传动技术和机械式传动技术融合形成新的无级传动变速器，取代液力矩器，实现无级变速，可能成为装载机传动系统未来发展趋势。

临工：液力机械式传动是装载机中最普通采用的一种形式，但在变速器选择上，国外以定轴式变速器为主，国内以行星式变速器居多。临工现在有行星式和定轴式变速器两种配置，以行星式为主。现在行星式变速器主要还是可靠性问题，各主机厂都在开展相关的工作，对其进行优化，以提高可靠性、减少振动噪声。定轴式变速器因可靠性好、维修保养相对方便，在一些矿山等重工况作业区域应用较多，所以，各大主机企业也在尝试开发或完善自己的定轴式变速器，提升局域市场的竞争力。静液压传动技术因其需要的传动元件以及控制元件比较昂贵，各大主机企业均未投入很大的精力进行匹配。

三一：三一SYL956H采用美国DANA转轴式电液自动变速器，车速和牵引力得到有效提升。

谁来控制变速阀

装载机是循环作业机械，换挡操纵非常频繁，驾驶员劳动强度大。但手动换挡产品仍然占据市场的绝对优势，除去价格因素外，是技术不成熟？还是如汽车那般，纵然辛苦，装载机驾驶员也有喜欢体验换挡操纵的快感？

市场概览

2013年，我国装载机行业销售的超过19万台产品中，大约有16万-17万台是手动换挡，只有2万～3万台是半自动或全自动换挡。且这2万～3万台中，5t型的半自动换挡占绝大多数，其次是6t型，其他型号产品数量微乎其微。就企业而言，我国各主要装载机企业基本实现全系列生产的企业大多数都生产了5-6t中大型半自动换挡装载机；6t及以上的大型装载机，是半自动或全自动换挡；只有7t及以上的大型装载机才有全自动换挡，也仅仅只有柳工、厦工、徐工3家，生产6种型号全自动换挡大型装载机，且仍处于试销阶段，数量很少。其中，半自动换挡装载机包括龙工CGM858（5t）、临工LG989（8t）、常林967H（6t）等；全自动换挡装载机包括柳工CLG877Ⅲ（7t）、厦工XG982H（8t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程机械与维修》：手动换挡、半自动换挡、全自动换挡产品中。变速器的控制方式分别是怎样的？其结构特点分别是什么？各自具有哪些优势和不足？

刘良臣：目前，国产装载机只有手动和半自动换挡，全自动换挡产品还正在研发与试销中，真正推向市场的产品很少。国产装载机上用得最多、最广泛的典型手动和半自动换挡变速器是行星式手动换挡变速器、定轴式手动换挡变速器，以及定轴式半自动换挡变速器。

除微型装载机外，其他所有装载机都属于重型设备，为减轻操纵力，无论是手动、半自动或全自动换挡，变速器的换挡方式都是采用液压换挡，只是控制变速液压阀的方式不同。手动换挡是由机械手柄，通过机械连杆机构直接拉动变速阀的阀杆进行换挡变速。而半自动换挡变速器是由电控手柄、微电子控制器（微电脑）及连接电路来控制电液变速操纵阀，实现半自动换挡变速。主要是作业时所用的I、II挡之间、倒挡与前进挡之间，由微电脑控制，其他挡位由驾驶员转动电控手柄来变挡。有了半自动换挡，实现全自动换挡就比较方便，只要把其他手动变挡的挡位也通过电脑编程来实现即可。

变速器先进与否，主要指的是变速换挡方式。减轻定轴式手动换挡变速器操纵杆的操纵力方法有2种：一是将机械连杆机构的传动比尽量放大，二是将两根变速操纵杆尽量放长。但是这样，操纵力与操纵行程都比较大，驾驶员手臂腾空，工作持续时间长疲劳感加剧，且操纵灵活性差，作业效率大大降低。而定轴式半自动换挡变速器的电控半自动换挡操纵，驾驶员操纵电控手柄，相当于操纵电控按钮，十分灵活、方便、省力，作业效率也非常高。但半自动换挡成本是手动换挡的十几、甚至20倍以上。而全自动换挡成本会更高。这在很大程度上影响了半自动与全自动换挡在国产装载机上的广泛使用。

行星式手动换挡变速器由双涡轮变矩器与只有两个行星排的简单行星式变速器组成。变速器内有一个“超越离合器”，双涡轮变矩器的动力是通过该超越离合器传给行星式变速器。在一个作业循环内，驾驶员只需将操纵杆轻轻向前与向后各拨动一次即可，操纵力小，操纵行程短。因此，简单行星式手动换挡变速器与定轴式半自动换挡变速器相比，其换挡操纵的先进性毫不逊色。加之该变速器制造相对容易，成本低（只有后者的1/4～1/3），且易维修、配件价格低，国内用户接受度非常高。到目前为止，我国绝大部分4t与5t型装载机，都采用的是该行星式变速器，近年来还扩大到3t型装载机，占据60%以上的市场份额。

但该行星式变速器也存在很大的不足：一是燃油效率低；二是超越离合器可靠性与寿命都比较低。因此，研发更先进、更节能、更可靠、寿命更长的新型变速器来取代该行星式变速器已刻不容缓。

《工程机械与维修》：从维护保养方面来讲，手动换挡、半自动换挡、全自动换挡产品分别具有哪些特点？哪一类对用户要求较高？

刘良臣：手动换挡除液压阀外，其他都是机械杠杆，而液压阀的结构比半自动与全自动换挡所用的电液变速操纵阀要简单得多。因此，系统出了故障，手动换挡的产品一般用户都能自已处理。而半自动与全自动换挡产品出了故障，通常情况下，一般用户甚至专业维修商都很难找到故障源。若电液变速操纵阀出现故障就更难判断，基本都要制造商来处理。如果是微电子控制器出了问题，就只能买新件更换。

《工程机械与维修》：毋庸置疑，半自动或全自动换挡方式可以大大提高驾驶员操作舒适性，但产品价格也随之升高。这也是其未在用户中得到普及的原因之一，除此之外，您认为还有哪些因素？

刘良臣：一是维护保养难度太大，二是维修用配件价格太高。

企业视角

柳工：柳工全系列装载机机型均可选配手动换档、半自动换挡和全自动换挡变速器。半自动和全自动换挡产品因变速器总成主要依靠进口或合资企业生产，且对维修服务人员的专业技术要求高，无论是购买、配件还是售后服务，成本都比较高，因而现阶段市需求并不大。在相当长一段时间内，手动换挡装载机仍会占据市场主流，但全自动换挡成为未来发展趋势是不可逆的。

厦工：手动换挡、半自动换挡和全自动换挡3种方式厦工装载机都有使用。其中，XG932H等机型采用手动换档，XG958H半自动和全自动方式都有采用，XG982H采用全自动换挡方式。随着装载机向智能化方向发展，自动换挡系统将会成为发展趋势并逐步替代手动换挡。但目前行业仍面临专业维修人员缺乏、配件采购困难、服务不及时等问题。

临工：临工的变速控制型式有机械换挡和电液比例换挡两种方式。目前还是以机械式手动换挡为主，部分出口机型或一些高端机型装配电液比例换挡，随着用户对操作舒适性的要求越来越高，未来装配电液比例换挡操控系统的会越来越多，甚至会对电控换挡变速操纵系统提出需求。