液力传动的发展与应用趋势

在1910年左右，效率更高而造价更低的螺旋齿轮出现，船舶工业中液力传动被这种制造更为精密的齿轮传动所取代。但在船舶工业运用液力传动的过程中，液力传动的性能特点逐渐被深入地了解和认识，如涡轮转速能够随负荷自动变化，以及液力元件的缓冲与减振特性等，这些性能对船舶来说不一定那么必要，然而对陆地行驶的车辆却是极为理想和重要的性能。第二次世界大战以来，随着液力传动尤其是液力变矩器在民用和军用汽车工业的成功应用，引起了世界各国车辆、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油钻井机械，以及电力、冶金、建材等各部门的注意，并得以推广应用。另外，液力耦合器目前虽在主传动系统中应用不多，但在发动机冷却风扇辅助传动系统，尤其是以电动机为原动机驱动工作机械时更为多见，其特例液力缓速器（又称液力减速器）在重型车辆的辅助制动系统中也扮演着不可或缺的角色。除传动功能外，液力传动的调速和起动功能也被充分应用于船舶、能源、运输等各个领域。

以美国为例，自20世纪70年代起，每年液力变矩器在轿车上的装备率都在90％以上，产量在800万台以上，在市区的公共汽车上，液力变矩器的装备率近于100％。在重型汽车方面，载货量30～80 t的重型矿用车几乎全部采用了液力传动。在某些尤其是较大吨位的非公路车辆以及推土机和装载机等工程机械上，也都采用了液力传动。尽管电动车辆技术和DCT等新型传动技术发展很快，但在2013年，全球各类车辆总产量为8 300万台，其中43％装有液力变矩器，在北美和亚洲，液力传动车辆所占比率会更高一些。在军用履带车辆上，以美、英、法、德等国家为代表的西方国家装备中多采用液力机械综合传动装置，其液力元件已形成系列化产品。

我国在20世纪50年代，将液力变矩器应用到国产的“红旗”牌高级轿车和大功率卫星型内燃机车上，之后又批量生产并装备在了“东方红”1型、2型和4型等几种内燃机车上。1970年，又设计试制成功6 000马力的“北京号”液力传动内燃机车，从而使我国进入世界制造大功率液力传动内燃机车的行列。1975年，研制出装备“红旗”车的CA774三挡的液力自动变速器。在工程机械上的应用则在20世纪60年代，由天津工程机械研究所和厦门工程机械厂共同研制的ZL435装载机上的液力传动开始。改革开放后，国家于1978年开始引进液力传动技术，以大连液力机械有限公司为代表的各专业厂商相继从英国、德国、美国和日本引进了液力耦合器和液力变矩器技术及产品系列。在20世纪80年代，天津工程机械研究所研制开发了“YJ单级向心涡轮液力变矩器叶栅系统”和“YJSW双涡轮液力变矩器系列”，这两大系列目前已成为我国国内工程机械企业的国产液力变矩器主要产品。另外，主要针对TY等系列推土机用液力变矩器，上海中船711研究所也开发了相关的系列型号产品。目前国内相关产品的主要性能指标已基本达到国外同类产品的先进水平。国内在军用车辆方面，北京理工大学自20世纪80年代起开展了高转速、大功率军用履带车辆系列液力变矩器及其设计理论的研究，研制开发了Ch系列液力变矩器，达到了国际同类产品先进水平，满足了军用车辆的使用要求。我国军用履带车辆液力机械综合传动装置，已经普遍采用了大功率液力变矩器。国内从事液力元件生产的企业近80家，年产液力变矩器约5.5万台、限矩型液力耦合器约5.5万台、调速型液力耦合器约2 700台，产品行销全国各地并小批量出口，在煤炭、矿山、冶金、电力、石油、石化、化工、建材、建筑、制革、港口、食品、制药、粮油、轻工、纺织、交通、城建、市政等部门广泛应用，并取得了显著的技术经济效益。(www.xing528.com)

目前，液力传动已应用于汽车、机车、军用车辆、工程机械、筑路机械、建筑机械、石油钻机、机床、船舶及煤矿机械、冶金机械、电力机械、化工机械等方面。在某些专门用途的车辆，如重型载重汽车、各种工程机械中，液力传动已被广泛应用。