提到專(zhuān)用汽車(chē),除了尺寸可取,、變速器、ABS之外,媒體或者專(zhuān)業(yè)人士談?wù)摳嗟耐菐w、罐體的結構,材料的性能與應用,車(chē)橋的強度和結構,懸掛系統的安全和平順等等。而專(zhuān)用汽車(chē)之所以被稱(chēng)為“專(zhuān)用”,其功能性是絕對不能忽視的,如何實(shí)現專(zhuān)用汽車(chē)的功能,更好地體現出功能性、實(shí)用性、方便性等幾個(gè)方面的結合也是我們專(zhuān)業(yè)人士所關(guān)注、所追求的。
關(guān)注專(zhuān)用汽車(chē)的功能性問(wèn)題,就會(huì )自然而然地將目光落到實(shí)現各種功能的液壓技術(shù)上。提到液壓技術(shù),相信專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)從業(yè)人員并不陌生。在我們周?chē)瑥淖孕盾?chē)到攪拌車(chē),從 垃圾車(chē)到掃地車(chē),隨處可見(jiàn)液壓系統的影子。同以往各屆展會(huì )一樣,今年的IAA展會(huì )上,采用各種新功能、新技術(shù)的專(zhuān)用汽車(chē)琳瑯滿(mǎn)目,令人應接不睱,流連忘返。筆者作為專(zhuān)用汽車(chē)液壓技術(shù)人員,透過(guò)展會(huì )上車(chē)輛華麗的外表、精湛的工藝、精美的做工,體會(huì )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(guò)程中鮮明的時(shí)代和行業(yè)特征。
舉一個(gè)例子,在一輛半掛車(chē)系統上,我們看到了液壓驅動(dòng)的駕駛室翻轉系統;具有液壓高度調整和角度調整功能的牽引座;有液壓伸縮車(chē)架、地板升降、尾梯收放以及液壓車(chē)橋提升系統等等。而功能化的箱體則可能是自裝卸移動(dòng)式垃圾壓縮站,也可能是專(zhuān)業(yè)運輸散裝物料的液壓活動(dòng)地板,更可能是安全有液壓隨車(chē)吊和自調平液壓支撐,或者同時(shí)配備液壓翼開(kāi)系統和遙控操作功能的液壓升降尾板等。
透過(guò)現象看本質(zhì)。無(wú)論是專(zhuān)用汽車(chē)對于液壓技術(shù)的要求,還是液壓技術(shù)地專(zhuān)用汽車(chē)發(fā)展所做出的貢獻,如果可以因此思考一下液壓技術(shù)與專(zhuān)用汽車(chē)的現狀以及發(fā)展趨勢之間的關(guān)系,將是非常有價(jià)值的。筆者也正是基于這個(gè)目的,從專(zhuān)用汽車(chē)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(shí)代特征和行業(yè)特征
不妨讓我們簡(jiǎn)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(shí)期,從18世紀第一臺水壓機算起,至今已有200多年歷史。到了第二次世界大戰之后,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(zhù)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用領(lǐng)域,從而成為實(shí)現現代傳動(dòng)和控制的關(guān)鍵技術(shù)。因此,完全可以說(shuō)液壓技術(shù)也在與時(shí)俱進(jìn),也具有鮮明的時(shí)代特征。特別是近10年來(lái),當液壓技術(shù)更多地與自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、新工藝新材料相結合以后,液壓這一傳統的基礎性技術(shù)有了空前的發(fā)展,獲得了新的勃勃生機,在國民經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)越來(lái)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(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。
與電子和信息技術(shù)不同,數百年的發(fā)展歷程表明,液壓技術(shù)從來(lái)不是靠新的理論或者新的技術(shù)獲得發(fā)展的。無(wú)論是現階段還是可以預測的將來(lái)也是沒(méi)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(guò)自身的不斷改進(jìn),液壓技術(shù)取得了一個(gè)又一個(gè)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(shí)代特征。
專(zhuān)用汽車(chē)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(chē)的歷史更短一些,而兩者在專(zhuān)用汽車(chē)上的結合或許只有短短的五六十年時(shí)間。從人類(lèi)嘗試著(zhù)用油缸構成第一個(gè)自卸系統,到現階段液壓技術(shù)與自動(dòng)控制、電子技術(shù)的廣泛結合,滲透到專(zhuān)用汽車(chē)的每一個(gè)門(mén)類(lèi)、每一個(gè)功能環(huán)節,我們不難看出,液壓技術(shù)與專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)密不可分。液壓技術(shù)通過(guò)不斷的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)集成來(lái)滿(mǎn)足現在和將來(lái)專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展需求,并因此給自身打上了深深的專(zhuān)用汽車(chē)的烙印,被賦予了行業(yè)特征。
我們不難總結出專(zhuān)用汽車(chē)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(wàn)別。相對應的,專(zhuān)用汽車(chē)液壓技術(shù)必須的努力方向是:更高效、更環(huán)保、更簡(jiǎn)便、更可靠。
作為一般的液壓技術(shù),上面提到的要求毫無(wú)疑問(wèn)都是適用的,但對于專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)特點(diǎn)來(lái)說(shuō),這些要求無(wú)疑更實(shí)際,也更迫切。
更高效、更環(huán)保
更高的效率意味著(zhù)充分利用能量和更少的能源消耗。任何能量轉換只能力求效率更高,而無(wú)法做到百分之百。液壓技術(shù)在機械能至壓力能或相反方向的轉換方面,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,以求達到更高的效率。在IAA展會(huì )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(huì )上,我們可以看到,專(zhuān)用汽車(chē)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構、最新的驅動(dòng)機構以及執行元件技術(shù)方面,也大量地采用了抗拉強度750MPa高強度鋼、高強度鋁合金材料。甚至全鋁結構的液壓油缸和驅動(dòng)機構也不乏其身影。在專(zhuān)用汽車(chē)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(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)追求輕量化,并樂(lè )此不疲的根本原因。
2.廣泛采用現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(zhù)更小的泄漏,而表面精度的提高則可以減少元件和系統的內部壓力損失,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(cháng)度,從而降低管路的損失。
3.優(yōu)化的回路設計、恒功率技術(shù)在泵、馬達等元件上廣泛使用,避免采用節流系統來(lái)調節流量和壓力,減少或消除了液壓系統的節流損失,以及非安全需要的溢流損失。
4.采用先進(jìn)的靜(動(dòng))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.更高的系統壓力以及表型的泵、馬達的結構被采用,大幅度提高了轉換效率。在IAA新開(kāi)發(fā)出的專(zhuān)用汽車(chē)上,超過(guò)25MPa壓力的液壓系統并不少見(jiàn)。而一些技術(shù)先進(jìn)的元器件制造公司推出的新結構產(chǎn)品更是讓人耳目一新。
6.采用新型的密封結構和密封材料,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(lái)越廣泛的使用。
高效率帶來(lái)的結果是更環(huán)保。根據泵類(lèi)產(chǎn)品制造商英國Concentric公司介紹,如果專(zhuān)用汽車(chē)采用的液壓系統的效率提高5%,僅僅在美國和英國,每年將減少數百萬(wàn)噸燃料的燃燒和排放。
更簡(jiǎn)便、更可靠
簡(jiǎn)便并不意味著(zhù)簡(jiǎn)單。而是代表更智能化、更簡(jiǎn)便使用、更簡(jiǎn)便維護等等.在本屆IAA展會(huì )上,現代與傳統技術(shù)的結合所帶來(lái)的強烈沖擊更勝以往。與上屆展會(huì )相比,本屆展會(huì )的車(chē)體車(chē)箱或功能上也許沒(méi)有大的區別,但專(zhuān)用汽車(chē)液壓系統由于采用機電一體化技術(shù),在可靠性、柔性化、智能化等方面有了非常大的提高。為液壓系統配備自動(dòng)監控系統,自我診斷、自動(dòng)調節系統成為專(zhuān)用汽車(chē)液壓技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。 |