提到專用汽車,除了尺寸可取,、變速器、ABS之外,媒體或者專業(yè)人士談?wù)摳嗟耐菐w、罐體的結(jié)構(gòu),材料的性能與應(yīng)用,車橋的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu),懸掛系統(tǒng)的安全和平順等等。而專用汽車之所以被稱為“專用”,其功能性是絕對不能忽視的,如何實(shí)現(xiàn)專用汽車的功能,更好地體現(xiàn)出功能性、實(shí)用性、方便性等幾個方面的結(jié)合也是我們專業(yè)人士所關(guān)注、所追求的。
關(guān)注專用汽車的功能性問題,就會自然而然地將目光落到實(shí)現(xiàn)各種功能的液壓技術(shù)上。提到液壓技術(shù),相信專用汽車行業(yè)從業(yè)人員并不陌生。在我們周圍,從自卸車到攪拌車,從 垃圾車到掃地車,隨處可見液壓系統(tǒng)的影子。同以往各屆展會一樣,今年的IAA展會上,采用各種新功能、新技術(shù)的專用汽車琳瑯滿目,令人應(yīng)接不睱,流連忘返。筆者作為專用汽車液壓技術(shù)人員,透過展會上車輛華麗的外表、精湛的工藝、精美的做工,體會更深的是液壓技術(shù)在其中所起到的功能化核心作用,以及液壓技術(shù)發(fā)展過程中鮮明的時代和行業(yè)特征。
舉一個例子,在一輛半掛車系統(tǒng)上,我們看到了液壓驅(qū)動的駕駛室翻轉(zhuǎn)系統(tǒng);具有液壓高度調(diào)整和角度調(diào)整功能的牽引座;有液壓伸縮車架、地板升降、尾梯收放以及液壓車橋提升系統(tǒng)等等。而功能化的箱體則可能是自裝卸移動式垃圾壓縮站,也可能是專業(yè)運(yùn)輸散裝物料的液壓活動地板,更可能是安全有液壓隨車吊和自調(diào)平液壓支撐,或者同時配備液壓翼開系統(tǒng)和遙控操作功能的液壓升降尾板等。
透過現(xiàn)象看本質(zhì)。無論是專用汽車對于液壓技術(shù)的要求,還是液壓技術(shù)地專用汽車發(fā)展所做出的貢獻(xiàn),如果可以因此思考一下液壓技術(shù)與專用汽車的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢之間的關(guān)系,將是非常有價值的。筆者也正是基于這個目的,從專用汽車和液壓技術(shù)各自的角度出發(fā),進(jìn)行一些探討和分析。
液壓技術(shù)的時代特征和行業(yè)特征
不妨讓我們簡單回顧一下液壓技術(shù)的發(fā)展歷程。
真正意義的液壓技術(shù)誕生在西方的工業(yè)革命時期,從18世紀(jì)第一臺水壓機(jī)算起,至今已有200多年歷史。到了第二次世界大戰(zhàn)之后,液壓技術(shù)道德因為航空航天工業(yè)等軍工領(lǐng)域的需求得到快速發(fā)展。隨著材料和工藝方法的不斷進(jìn)步,液壓技術(shù)所持有的功率重量比大,體積小,頻響高,壓力、速度可控性好等特點(diǎn)和優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,逐步走向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,從而成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動和控制的關(guān)鍵技術(shù)。因此,完全可以說液壓技術(shù)也在與時俱進(jìn),也具有鮮明的時代特征。特別是近10年來,當(dāng)液壓技術(shù)更多地與自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、新工藝新材料相結(jié)合以后,液壓這一傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性技術(shù)有了空前的發(fā)展,獲得了新的勃勃生機(jī),在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要作用。液壓工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。
與電子和信息技術(shù)不同,數(shù)百年的發(fā)展歷程表明,液壓技術(shù)從來不是靠新的理論或者新的技術(shù)獲得發(fā)展的。無論是現(xiàn)階段還是可以預(yù)測的將來也是沒有可能取得驚人的突破。恰恰是與其他技術(shù)的之間的融合與集成,并通過自身的不斷改進(jìn),液壓技術(shù)取得了一個又一個進(jìn)步,用不斷提高功能、性能以及可靠性,東路各行業(yè)的發(fā)展需求,這就是液壓技術(shù)的時代特征。
專用汽車的發(fā)展以及與液壓技術(shù)的相互作用正好驗證了這一點(diǎn)。與液壓技術(shù)的歷史相比,汽車的歷史更短一些,而兩者在專用汽車上的結(jié)合或許只有短短的五六十年時間。從人類嘗試著用油缸構(gòu)成第一個自卸系統(tǒng),到現(xiàn)階段液壓技術(shù)與自動控制、電子技術(shù)的廣泛結(jié)合,滲透到專用汽車的每一個門類、每一個功能環(huán)節(jié),我們不難看出,液壓技術(shù)與專用汽車的發(fā)展已經(jīng)密不可分。液壓技術(shù)通過不斷的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)集成來滿足現(xiàn)在和將來專用汽車的發(fā)展需求,并因此給自身打上了深深的專用汽車的烙印,被賦予了行業(yè)特征。
我們不難總結(jié)出專用汽車行業(yè)的四大特征:功能極其多樣化;載體空間限制;能源供給有限;使用環(huán)境千差萬別。相對應(yīng)的,專用汽車液壓技術(shù)必須的努力方向是:更高效、更環(huán)保、更簡便、更可靠。
作為一般的液壓技術(shù),上面提到的要求毫無疑問都是適用的,但對于專用汽車行業(yè)特點(diǎn)來說,這些要求無疑更實(shí)際,也更迫切。
更高效、更環(huán)保
更高的效率意味著充分利用能量和更少的能源消耗。任何能量轉(zhuǎn)換只能力求效率更高,而無法做到百分之百。液壓技術(shù)在機(jī)械能至壓力能或相反方向的轉(zhuǎn)換方面,雖然已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,但能量損耗是一直存在的,包括與泄漏有關(guān)的容積損失和與磨擦潤滑的機(jī)械損失。從誕生的第一天起,液壓技術(shù)就在不斷努力,以求達(dá)到更高的效率。在IAA展會上,我們可以清晰地看到業(yè)界同行們所做出的努力和所取得的成果。
1.發(fā)展不型化、輕量化、集成化技術(shù)。在IAA展會上,我們可以看到,專用汽車已普遍使用插裝元件、鋁合金閥體、液壓回路的集成技術(shù)等。而在功能性的箱體結(jié)構(gòu)、最新的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行元件技術(shù)方面,也大量地采用了抗拉強(qiáng)度750MPa高強(qiáng)度鋼、高強(qiáng)度鋁合金材料。甚至全鋁結(jié)構(gòu)的液壓油缸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)也不乏其身影。在專用汽車上,任何降低重量的措施都可以直接提高能源的利用率,降低燃料的消耗。這就是為什么專用汽車行業(yè)追求輕量化,并樂此不疲的根本原因。
2.廣泛采用現(xiàn)代化的精密制造技術(shù),提高元件的制造精度。尺寸精度的提高意味著更小的泄漏,而表面精度的提高則可以減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失,從而減少功率損失。先進(jìn)制造技術(shù)還使集成化回路的廣泛應(yīng)用成為可能。集成化回路可以使元件之間的距離縮短,減小流道的長度,從而降低管路的損失。
3.優(yōu)化的回路設(shè)計、恒功率技術(shù)在泵、馬達(dá)等元件上廣泛使用,避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力,減少或消除了液壓系統(tǒng)的節(jié)流損失,以及非安全需要的溢流損失。
4.采用先進(jìn)的靜(動)壓軸承技術(shù)、新型的潤滑材料和新型密封材料,從而減少磨擦損失。
5.更高的系統(tǒng)壓力以及表型的泵、馬達(dá)的結(jié)構(gòu)被采用,大幅度提高了轉(zhuǎn)換效率。在IAA新開發(fā)出的專用汽車上,超過25MPa壓力的液壓系統(tǒng)并不少見。而一些技術(shù)先進(jìn)的元器件制造公司推出的新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品更是讓人耳目一新。
6.采用新型的密封結(jié)構(gòu)和密封材料,提高密封壽命,降低泄漏損失。
7.廣泛采用高效低功率的電磁控制元件,降低電能消耗。小型化電磁插裝閥已被大量采用,甚至微型電磁組件已得到越來越廣泛的使用。
高效率帶來的結(jié)果是更環(huán)保。根據(jù)泵類產(chǎn)品制造商英國Concentric公司介紹,如果專用汽車采用的液壓系統(tǒng)的效率提高5%,僅僅在美國和英國,每年將減少數(shù)百萬噸燃料的燃燒和排放。
更簡便、更可靠
簡便并不意味著簡單。而是代表更智能化、更簡便使用、更簡便維護(hù)等等.在本屆IAA展會上,現(xiàn)代與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合所帶來的強(qiáng)烈沖擊更勝以往。與上屆展會相比,本屆展會的車體車箱或功能上也許沒有大的區(qū)別,但專用汽車液壓系統(tǒng)由于采用機(jī)電一體化技術(shù),在可靠性、柔性化、智能化等方面有了非常大的提高。為液壓系統(tǒng)配備自動監(jiān)控系統(tǒng),自我診斷、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)成為專用汽車液壓技術(shù)的一個發(fā)展方向。 |