液壓技術發展趨勢的閱讀報告

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　　液壓技術作為流體傳動及控制的分支之一，是與機械傳動和電氣傳動構成當今傳動控制領域的不可或缺的技術手段之一。近年來,液壓傳動由于應用了電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、摩擦磨損技術及新工藝、新材料等后取得了新的發展,使液壓系統和元件在水平上有很大提高。它已成為工業機械、工程建設機械及國防尖端產品不可缺少的重要手段。是它們向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率密度(小型化、輕量化)方向發展,不斷提高它和電機械傳動競爭能力的關鍵技術

　　目前國內液壓技術現狀如下：

　　我國液壓行業已形成了門類齊全、有一定生產能力和技術水具規模的生產科研體系。

　　目前全國約有近300家企業,在國家部屬或行業歸口的研究院所中設有20多個液壓氣動研究室,有10多個大學設有流體傳動與控制專業,還有國家級液壓元件質量監督檢測中心以及國家重點實驗室。

　　通過科技攻關和技術引進,產品水平有一定提高,生產出一具有世界水平的產品,另外,在CAD和CAT技術、污染控制、故障診斷、機電一體化、海水及高水基溶液的應用、現代控制技術的應用等方面也取得可喜成果,不少已應用于生產。

　　我國液壓工業重視同國外企業進行有效的經濟和技術合作,近年來先后從國外引進了很多液壓元件和液壓系統等制造技術,為提高產品水平和生產能力起到了重要作用。目前已和美國、日本、德國共同建立了某些合資企業,這些企業將推動我國液壓工業的發展。

　　另外我國也已有了氣動元件、液壓件、濾油器的外商獨資公司。

　　為提高液壓傳動的競爭力,擴大其應用領域,液壓傳動應抓住主要的核心技術問題,改進技術,移植先進的技術成果,不斷改進自身缺點、發揮自身優勢,使液壓傳動創造新的活力,以滿足未來發展的需要。

　　液壓技術的發展動向主要有以下幾方面。

　　（1）提高效率

　　液壓傳動作為動力傳動裝置,包含了從機械能轉換到液壓能、液壓能傳輸和從液壓能再轉換到機械能并對外做功的過程;因此,在能量轉換和傳輸過程不可避免地存在能耗問題,其系統總效率等于液壓泵站的效率、系統傳輸效率和執行機構效率3者的乘積。

　　一般液壓傳動的效率為50% ~ 70% ,而某些行走機械上其效率則不到10% 。因此,提高效率是液壓技術必需解決的重要問題,也是提高其競爭力的有效措施。

　　1.不斷改善液壓系統性能

　　2.合理選用元件、合理設計液壓系統

　　3.選用新型密封、減摩材料和靜壓技術,以減少摩擦損失。

　　4．充分利用電氣和液壓技術的各自優點,采用交流變頻調速電機或伺服電機驅動定量油泵,如低噪聲內嚙合齒輪泵、葉片泵、低噪聲定量柱塞泵等。

　　5.發展新型節能元件和系統

　　（2）注重系統設計

　　近年來,隨著科技進步,新材料、新工藝、新技術和先進設計理念的應用,液壓元件的質量、性能、可靠性、使用壽命都有了很大提高。液壓傳動系統的應用除了注重選用高質量的液壓元件外,也更加注重系統整體匹配的合理性[ 4] 。液壓系統設計的合理性、先進性直接影響到可靠性、節能、環保、使用壽命、成本以及維護性能等。

　　（3）注重環保

　　液壓系統噪聲大、泄漏污染環境多年來一直是液壓技術難以解決的兩大難題,這極大地影響了液壓技術的競爭力。在實現新型工業化的過程中,噪聲、環保問題已經引起社會和生產企業越來越大的關注,液壓技術必須走低噪聲、無污染的發展方向。

　　（4）提高工作壓力

　　提高工作壓力將使液壓元件重量減輕、體積減小,也就使功率質量比和功率體積比提高,這對于在重量、體積方面有嚴格求的航空、航天、行走機械和船舶等工程領域的應用顯得更為重要,這將使主機實現輕量化、小型化、節能化。

　　提高工作壓力是一種必然趨勢,但也對液壓元件和統設計、結構強度、機械加工等提出了更高要求,而且功率損失所產生的發熱問題更嚴重;此外,為保證高壓系統的安全性和可靠性,需要研制新的密封材料和密封結構。因此,確定液壓系統工作壓力要根據現有技術、產品,對重量、體積、可靠性、成本、性能和系統發熱等因素進行綜合考慮。

　　（5）新材料、新工藝、新技術

　　新材料、新技術、新工藝的發展與應用,特別是新工藝和工程陶瓷、工程塑料、聚合物等復合材料的應用,不僅提高了產品質量,而且降低了生產成本,增強了產品的競爭力。比如:鑄造工藝的發展,在閥體和集成塊中實現了鑄造流道,這不僅減少了液體流動的壓力損失、降低噪聲,還可實現元件小型化。工程陶瓷具有優異的耐磨性、抗腐蝕性、低摩擦系數等優點,在液壓元件中用工程陶瓷代替部分金屬材料將會大大改善液壓元件的性能。

　　國外大公司所生產的柱塞泵,采用成熟的復合耐磨材料以提高產品質量,采用高速沖壓工藝生產零部件以提高產效率,從而增強產品的核心競爭力。

　　此外,針對水液壓系統、可生物降解液壓油和高溫、高壓液壓系統的應用發展要求,需要研制新的密封材料和新的密封結構形式。針對水液壓系統腐蝕性強的特點,需要研制新型耐腐蝕材料,以滿足水液壓元件制造的需要。

　　（6）機電一體化

　　液壓技術與電子技術、控制技術、計算機技術和網絡技術相結合,實現機電一體化集成,并向自動化、智能化和網絡化方向發展。液壓元件和電子技術進一步“融合”,發展帶內藏電子線路的液壓元件。如帶內藏電子控制器的比例閥和伺服閥,閥體上集成了電子信號放大、處理、調節和功率驅動電路,可節省插件和導線,提高可靠性、降低成本,而且便于安裝、調試和維護。

　　（7）液壓CAD技術

　　液壓CAD的應用對提高設計質量、加快設計速度、促進液壓產品更新換代起到十分重要的作用。在液壓CAD的開發和研究方面應注意以下幾點:

　　1．充實現有的液壓CAD設計軟件,進行二次開發,建立知識庫信息系統,使之構成設計——制造——銷售——使用——設計的閉式循環系統。

　　2．將計算機的仿真及適時控制結合起來,將模型放入硬件系統,在建造實際樣機前,便可在軟件里修改其特性參數,以達到最佳設計結果,提高設計成功率。

　　（8）故障診斷與主動維護

　　液壓系統維護已從過去簡單的故障拆修,發展到故障預測,即發現故障苗頭時,預先進行維修,清除故障隱患,避免設備惡性事故的發展。要實現主動維護技術,必須加強液壓系統故障診斷方法的研究,使液壓系統故障診斷現代化,加強對專家系統的研究, 總結專家知識,建立完整的、具有學習功能的專家知識庫,利用計算機根據輸入的現象和知識庫中的知識,經推理機的推理方法,推算出引起故障的原因,提出維修方案和預防措施。

　　進一步開發液壓系統故障診斷專家系統通用軟件,對不同的液壓系統只需修改和增減少量的規則。

　　此外,還應開發液壓系統自補償系統,包括自調整、自潤滑、自校正,在故障產生之前進行補償,這是液壓行業努力的方向

　　近十余年來,由于液壓技術借助微電子技術,大力發展電液傳動與控制,使液壓技術產生新的活力。

　　展望未來,液壓傳動的主要競爭者是電氣傳動和機械傳動。在當今科學技術飛速發展的情況下,液壓技術必須充分發揮自身優點和借鑒其他領域的先進技術成果,不斷創新,以提高液壓元件和系統性能,降低成本,并符合節能、環保和可持續發展的要求,才能保持強大競爭力并不斷擴大應用領域。

　　參考文獻：

　　（1）數字化液壓技術的發展趨勢?吳文靜劉廣瑞鄭州大學機械工程學院河南鄭州20xx年08期

　　（2）二十一世紀液壓技術現狀及發展趨勢中國液壓氣動密封件工業協會副理事長。

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