S61《车辆与行走机械的静液压驱动》| 静液压驱动装置功率传输元件的技术发展趋势

【第五章】

静液压驱动功率

传输元件的典型构造

与教授对话静液压驱动装置功率传输元件的技术发展趋势

随着对节能、安全、环保重视度的提高，传动当前仍处于快速发展阶段。近些年来，电动化、数智化、新材料和可持续发展理念推动着传动技术的发展，电动化、数智化、高效率同安全、环保、节能一起，已逐渐成为传动技术发展的主要方向。

电动化、数智化、高效率均可通过电子控制落地，电子和液压两方面的优化配置分工，配合着诸如通过采用偶数柱塞可能获得更好降噪潜力等工作，将液压元件的发展引到新的高度。

让我们继续研读王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书的第五章：静液压驱动功率传输元件的典型构造，与教授对话静液压驱动装置功率传输元件的技术发展趋势。

目前，作为静液压驱动装置中的功率传输元件，国际上各种名牌柱塞泵和柱塞马达的结构已十分成熟，峰值效率方面已无大的提高余地（但在扩大高效区方面仍有潜力）；

在正确的设计、安装与使用条件下，各种优质元器件已能达到与整机其他部件总成基本等寿的水平。

重系列元件的最高峰值压力已稳定在42-50 MPa左右，在近期内似乎不会有大的变化，但许用的平均压力或额定压力则仍在提高，例如可能从目前的25 MPa提高到30-35 MPa；

中系列元件的性能将继续升级而最终达到除寿命以外的性能指标与重系列相差无几的水平；轻系列元件则仍将保留其廉价普及的的特色。

在这种情况下，静液压驱动元件的重点发展方向仍然是在继续增加元件品种规格的同时，通过采用新材料、新工艺，进一步简化元件结构，提高性价比和降低全寿命使用成本。

以下几点动向似乎特别值得注意

1. 推广应用具有重大革新意义的数控配流技术；

2. 在轴向柱塞元件方面，将继续通过增大斜盘倾角和斜轴元件缸体偏角的方式进一步提高功率密度和扩大高效区。

3. 通过分离变量泵中补油和变量控制系统并分别优化它们的配置参数，在降低补油系统引起的功率和功能损耗的同时进一步挖掘主变量泵性能的潜力；

4. 通过进一步优化配流装置将使内曲线式低速马达的最高转速有所增加，并相应提高比功率和性价比，满足更多主机的使用要求。

5. 以SAI型马达为代表的单作用径向柱塞马达，以及这种马达与模块化行星减速器集成的驱动单元在提高转速方面将具有较大的发展空间，在此基础上甚至可能出现一些创新结构的大排量变量泵。

6. 通过电子和液压两方面的优化配置和分工，除了新型的数控配流型元件之外，越来越多的传统结构的柱塞元件的变量控制功能（“弱电”功能）也将转由电子技术来实现，液压器件日趋成为一个专门用以完成能量转化的功率传输（“强电”功能）元件，会有更多的仅设统一接口的电控变量装置的变量液压泵和变量马达面市。

7. 柱塞泵类元件驱动轴的动力输出能力将增加，一根输入轴伸应至少有驱动一对全功率运转的同排量双联变量泵的转矩和功率容量，从而更好地满足滑移转向类轮式和履带车辆以及功率分流装置等新型传动技术对液压功率传输元件配置方式的要求。

8. 通过改善核心部件的密封和抗磨性能，使元件适应运动黏度更低的液压介质，将显著降低流道阻力和搅油损失，提高综合机械效率。当然这需要高性能低运动黏度液压介质产品的配合支持。

9. 通过柔性制造技术的推广，泵和马达的许多性能参数、安装尺寸及安装方式将有更大的选择余地，以适应许多主机日益个性化的发展趋势。

10. 对于降低功率传输元件的噪声问题将给予更多的关注。

11. 注重一些新的理论和结构的研究，如已有越来越多的证据表明，我国科研人员率先提出的采用偶数柱塞的元件可能比传统的采用奇数柱塞的元件具有更好的降噪潜力；在已有的多作用和双斜盘轴向柱塞马达的基础上，一些较老的结构元素有可能通过采用先进材料和制造技术获得新的应用，而先进的材料和制造技术和优化的系统集成，又会引领一批创新结构的元件的出现与发展。