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液压技术国内外发展趋势

液压技术国内外发展趋势
液压技术国内外发展趋势

液压技术国内外发展趋

公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

液压技术国内外发展趋势

液压技术发展趋势

液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点,如:液压技术具有功率重量比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等优点;气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点,并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。因此,液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品

参与市场竞争是否取胜的关键。

液压产品技术发展趋势

由于液压技术广泛应用了高科技成果,如:自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等,使传统技术有了新的发展,也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展趋势将集中在以下

几个方面。

减少损耗,充分利用能量

液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中,总存在能量损耗。为减少能量的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失;减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量;采用静压技术和新型密封材料,减少摩擦损失;改善液压系统性能,采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回

路。

泄漏控制

泄漏控制包括:防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后,将发展无泄漏元件和系统,如发展集成化和复合化的元件和系统,实现无管连接,研制新型密封和无泄漏管接头,电机油泵组合装置等。无泄漏将

是世界液压界今后努力的重要方向之一。

污染控制

过去,液压界主要致力于控制固体颗粒的污染,而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决:严格控制产品生产过程中的污染,发展封闭式系

统,防止外部污染物侵入系统;应改进元件和系统设计,使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量;开发油水分离净化装置和排湿元件,以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质

和微生物的过滤元江及检测装置。

主动维护

开展液压系统的故障预测,实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的开发研究,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机和知识库中的知识,推算出引起故障的原因,提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自校正,在故障发生之前进行补偿,这是液压行业努力的

方向。

机电一体化

机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化,充分发挥液压传动出力大、惯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:液压系统将有过去的电液开发系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,同时对压力、流量、位置、温度、速度等传感器实现标准化;提高液压元件性能,在性能、可靠性、智能化等方面更适应机电一体化需求,发展与计算机直接接口的高频,低功耗的电磁电控元件;液压系统的流量、压力、温度、油污染度等数值将实现自动测量和诊断;电子直接控制元件将得到广泛采用,如电控液压泵,可实现液压泵的各种调节方式,实现软启动、合理分配功率、自动保护等;借助现场总线,实现高水平信息系统,

简化液压系统的调节、争端和维护。

液压CAD技术

充分利用现有的液压CAD设计软件,进行二次开发,建立知识库信息系统,它将构成设计-制造-销售-使用-设计的闭环系统。将计算机防真及适时控制结合起来,在试制样机前,便可用软件修改其特性参数,以达到最佳设计效果。下一个目标是,利用CAD技术支持液压产品到零不见设计的全过程,并把CAD/CAM/CAPP/CAT,以及现代管理系统集成在一起建立集成计算机制造系统(CIMS),使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。

新材料、新工艺的应用

新型材料的使用,如陶瓷、聚合物或涂敷料,可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境,研究采用生物降解迅速的压力流体,如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展,将促进液压元件性能的提高,如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用,可优化元件内部流动,减少压力

损失和降低噪声,实现元件小型化。

技术创新对于提高国家、地方和企业的科技竞争力,实现可持续发展具有十分重要的意义。2O世纪8O年代初,我国开始重视技术创新理论问题的研究,研究范围包括技术创新的模式、机制,技术创新的扩散,产业创新和技术创新经济学,技术创新的区域研究以及有关技术创新的政策、体系等诸多方面。经过2O多年的研究,人们已经注意到创新在生产各个方面所起的关键作用,并将创新作为企

业、产业和国家竞争获胜的中心环节。

随着应用了电子技术、计算及技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的发展和应用,液压传动技术也在不断创新。液压传动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。而其向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展,是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。本文从液压现场总线技术、自动化控制软件技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面介绍液压传动技术发展动态。

1、液压现场总线技术

液压现场总线技术的定义

现场总线是连接智能化仪表和自动化系统的全数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线控制系统简化为工作站和现场设备两层结构,它可以看作是一个由数字通讯设备和监控设备组成的分布式系统,从计算机角度看,现场总线是一种工业网络平台;从通信角度看,它是一种新型的全数字、串行、双向、多路设备的通信方式;从工程角度看,它是一种工厂结构化布线。随着现代制造技术的飞速发展,流体控制技术和电子控制技术的结合越来越紧密,在液压领域越来越多的人士开始使用或关注总线技术在液压系统中的应用,液压技术人员也越来越感受到观场总线技术的优越性。液压系统是在液压总线的供油路和回油路间安装数个开关液压源,其与各自的控制阀、执行器相连接。开关液压源包括液感元件、高速开关阀、单向阀、液容元件。根据开关液压源功能不同,它可组合成升压型或降压增流型开关液压源。由于将开关源的输入端直接挂在液压总线上,可通过高速开关方式加以升压或降压增流。该系统克服了传统液压系统无法实现升压以及降压增流的问题,最终输出与各执行器需求相适应的压力和流量。

现场总线技术在液压系统应用中的特点

(1) 经济性:任何一种新技术新产品的开发与使用,其成本是首先需要考虑的因素之一,总线技术也不例外。设计开发总线技术产品的初衷之一就是降低系统及工程成本。所以,应用单位使用总线产品和供应商提供产品的第一前提应该是以

降低总系统的使用成本为目的。

(2) 按IEC61131—3标准的柔性化程序,易学,学懂,可操作性强。

(3) 可靠性、可维护性:现场总线技术采用总线代替一对一的I/O连线。对于大规模I/O系统来说,减少了由接线点造成的不可靠因素,同时系统具有在线故障诊断,报警记录功能;可完成现场液压系统的远程参数设定,修改等参数化

工作,增强了系统的可维护性。

(4) 友好的人机对话界面,可方便进行液压系统的参数修改和故障监控。

(5) 满足所有有关人身安全,电磁兼容,抗冲击及抗震动的重要标准。

(6) 相对于传统的液压比例控制系统更具有其价格竞争优势。

2、自动化控制软件技术

在多轴运动控制中,采用SPS可编程控制技术。在这种情况下,以PC机为基础的现代控制技术也和许多自动化控制领域一样,有着自己的用武之地。自动化控制软件将SPS的工作原则与操作监控两项任务集于一身。操作监控技术在伺服驱动中已经发展得比较成熟,并且具有强大的功能和功率。在大量的应用实践中已经证明,以微机软件为基础的控制方案在不同类型的液压控制中也是非常有效的控制方案。利用液压技术控制回路(控制阀、变量泵)和执行机构(液压缸、液压

马达)大量不同的变型与组合配置,可以提供多种不同特性的控制方案。有些液压控制的运动与电气驱动的运动类似,因此,这样的液压运动控制也可以当作坐标轴的电气运动控制来对待和处理。各种液压控制方案可在PC机基础上的自动化控制系统下接受控制。自动化控制系统的适时性已经达到了毫秒级(精度达到1~2ms),视所使用的局部总线系统不同,一个图像跳动的传输控制时间可短到10ms。这样的速度完全可以做到与常用的液压控制系统同步,可以完成对液压系统的功能控制。在液压轴控制的运算中,现代化的PC微处理器运算速度很快,完全可以与伺服控制技术中的伺服运算器相媲美。通常的微处理器在多轴控制过程中具有强大的运算能力,可在l~2ms之内完成多轴控制工作循环的计算,它已被应用到液压控制系统机床的大批量生产中。由于PC控制系统在主存储器中运行SPS可编程控制器的控制程序,使得任意编写的SPS应用控制程序也可在高层次的运算速度中运行。同样,用户自定义的专用控制程序也可在该层面中运行。在标准的自动化软件控制系统中,已经集成了对若干液压“坐标轴”的控制监控功能。对精确度要求较高的,例如切削加工机床,使用分散控制式的液压监控软件,它采用了液压阀、液压缸和位置测量系统复合的液压伺服机构,使得PC控制软件可以像控制电气元件一样来控制调节各个液压元件。PLC可编程序数据库使得液压定位的控制和自动化工作过程的同步运行更加方便。其控制电路与电气自动化控制基本没有什么区别,它同时也对操作与监控进行调节。另外,液压控制软件也可在PLC的标准环境中工作,而且是全透明的运行。利用这种液压控制软件可以对内部数据进行读写,最大限度地满足了操作监控和自动化控制的需要。所有液压系统的控制信号均可在工业控制局域网的接线柱中测得。可以被检测的信号包括:实际位置信号,实际压力信号和控制阀的状态、设置参数。利用

液压控制技术可以满足各种要求,新的适时以太网解决方案以及与新以太网方案配套的连接元器件可以满足高新技术领域中高精度切削加工机床液压控制系统的所有需要。而液压控制系统的I/O系统也是少有的高效系统。所有工业液压技术的要求均可以以低廉的资金投入来得以实现。所有液压控制的运动功能,它都可以实现。除此以外,还提供了工作力的调节功能,利用电气伺服对输出的扭矩进行限定、调节。液压系统总体功能的制定,原则上按照实际需要而制定,并以模块的形式接受PLC数据库的控制。现代化的液压自动化控制软件使得自动化工程技术人员可以像使用电气控制软件一样方便自如地进行操作。因为在解除了技术壁垒的封锁之后,各种专项控制技术之间有了很大的融合与统一。操作监控与机床运动的相互集成必须是更简单、更方便和更高效的。在液压控制技术中不断创新的目标是:为用户提供更全面、更可靠、更物美价廉的自动化控制解决方

案。

3、水压元件及系统

水压传动技术概述

在某种意义上,液压技术的发展是一个元件与工作介质互相适应和协调发展的历史。液压介质性能水平的提高对于现代液压技术的发展功不可没。现在所谓的水液压元件企图用普通水或天然海水作为介质,所有技术难点就都集中到了元件本身。液压元件的发展越来越依赖于材料科学和制造技术的进步,这在水液压元件中体现得尤为突出。在现代技术条件下,造出能在密封、自润滑、抗腐蚀等性能方面适应纯水甚至海水介质的液压元件是可能的。当然,由于无法同时改进介质的相关特性,水液压装置的性能,特别是性价比较之元件和介质都经过多年“磨合”和优化的传统液压装置会大打折扣,一般也只能在水的冰点以上才能运行。

水压传动技术是基于绿色设计和清洁生产技术而重新崛起的一门新技术。是新型工业化发展进程中出现的一门绿色新技术。由于水具有清洁、无污染、廉价、安全、取之方便、再利用率高、处理简单等突出优点,用其取代矿物油作为液压系统工作介质时不仅能够解决未来因石油枯竭带来的能源危机,而且能够最大限度的解决因矿物油泄漏和排放带来的污染与安全问题,最符合环境保护以及可持续发展的要求。人们开始重新考虑和认识这一清洁能源作为液压系统工作介质的重要性,并已引起普遍关注,成为现代水压传动技术发展的最直接动力。

水压传动技术特点

(1) 资源丰富,来源广泛,再利用率高。水是地球上最为丰富的资源,在水压传

动系统应用的整个周期内,可多次回收,重复使用,且不易变质。

(2) 水是一种无毒无污染资源,对人体和环境无害,有利于提高工作环境的舒适性和安全性,排出的液体不需作任何处理即可直接排放,从根本上消除油压传动

系统因泄漏和排放而造成的环境污染。

(3) 阻燃性好,安全性高。特别适合高温、核辐射和明火等场合下的应用,有效地解决油压传动所带来的易燃、易爆、油蒸汽对人体的危害等安全问题以及核辐射造成的液压油变质和放射性污染等问题。

(4) 处理技术与工艺简单,系统的运行与维修费用低。水长时间使用不会变质,使用前后的水处理简单;而且系统在航运、水下作业、潜艇等水环境下工作时,可不用油箱、冷却装置,大大简化系统。

水压传动技术的应用及展望

随着科学技术的进步,水压技术及产品取得了较大的进展,目前,不仅泵形式增多了,符合IS0/CETOP连接尺等各标准规格的各种阀都形成了系列产品,配套用的液压缸、油箱、接头零件、密封件等也一应俱有。在欧、美,水压传动广泛应用于食品、医药、化学、造纸、木材加工、海上作业、核能工业、消防工程、地质钻探、环境工程等一些对安全、清洁、环境无害要求较高的行业。水液压作为一种更符合环保要求的传动技术,将会使流体技术在与电传动技术的竞争中得到新的支持。新材料、新技术必将推动水压技术的发展,逐步取代现有的油压传动。可以预见,水压传动这一在第一次工业革命中兴起的古老技术,通过创新发展终将成为与电气、油压、气动并列的第四种传动技术。

4、液压节能技术

2005年11月28日至12月1日,亚洲PTC展览会在上海举行,规模盛大。本次动力传动与控制展览的主题是节能和环保。

液压传动系统能量损失包括各元件中运动件的机械摩擦损失、泄漏损失、溢流损失、节流损失、输入和输出功率不匹配的无功损失几方面。机械摩擦损失、泄漏损失所占比例与所选元件本身的机械效率、容积效率、介质粘度、回路密封性以及系统组成的复杂程度有关;溢流损失、节流损失所占比例与回路和控制形式有关;而输入和输出功率不匹配的无功损失所占比例与控制策略有关。因此节能是液压技术的重要课题之一,随着节能和环保要求的日益高涨,有效活用能源和降低噪声已成为液压行业的重要目标。综观国内外液压技术发展历程,无时无刻不

伴随节能的需要及创新。

(1) 二次调节系统。二次调节静液传动系统由恒压油源、二次元件(液压泵/马达)、工作机构和控制调节机构等组成。二次调节系统是工作于恒压网络的压力耦联系统,通过调节二次元件斜盘倾角来改变二次元件排量,以适应负载转矩的变化,使负载按设定的规律变化。系统中的压力基本保持不变,二次元件直接与恒压油源相连,因此,在系统中没有原理性节流损失,从而提高了系统效率。另外,蓄能器的加入,不但抑制了压力限制元件发热所引起的功率损耗。而且还通过回收、释放液压能有效提高了系统的工作效率。

(2) 电液负载感应系统。负载感应就是将变化的负载压力反馈到压力补偿装置或液压泵的变量调节机构,使液压系统压力与负载压力相适应,消除了系统压力过剩,由于负载感应装置与变量泵的变量调节机构联系在一起,使变量泵的流量与负载流量相适应,系统不会产生过剩流量。

(3) 定量泵加变频调速电机电液系统。交流变频调速液压系统避免了节流损耗和溢流损耗,另外,交流变频调速液压系统还大大提高了原动机——异步电动机的效率,并显着改善功率因数,是其他液压调速方式所无法比拟的。利用变频器改变泵的转速,使泵的输出流量与系统所要求相适应,可以使溢流损失降至最低,有效地节约了能量。交流变频调速液压系统在大功率间歇运动的调速系统

中,其优越性更为显着。

(4) 尽可能地节省空间。采用无油压控制阀可以减少系统装置空间,依据闭回路的构成使油箱小型化,减少发热量,从而不用使用冷却器。例如,采用伺服马达使液压泵正反转向,不必使用方向、流量、压力控制阀也能达到控制效果。采用闭回路系统,可以自我形成油量补偿机能,混合式伺服系统可以使油箱控制在储存最小作动油的状态下作功,体现油箱小型化的优点。由于只在需要时使液压泵

输出必要的流量,从而将发热源控制降至最低,也就无需再加装冷却器。因不需冷却水循环以及减少作动油的消耗,所以也能节省资源,同时也可降低噪声。

(5) 一体化构造。将液压泵、马达、油箱、油量补偿回路构成为一体,形成无配

管的一体构造。

(6) 省电节能的液压系统设计。高的响应速度、高的控制精度和重复精度的比例阀、比例泵、伺服阀的应用;由转速可调的伺服电机+柱塞泵、伺服马达螺杆驱动、蓄能器+高速伺服阀组成闭环回路控制油电式高速注塑机液压系统设计和应用。有高低压双联或多联连式泵、变量泵、蓄压器系统等的推出:对阀控电液系统有较大能量损失的不足,推出泵和电液比例阀结合的负载感应型,泵和比例压力比例流量控制阀结合的注塑机电液控制系统。

5、结束语

除了产品和技术不断创新之外,很重要的一点是让用户能很方便选用创新技术和产品。从而使他们自身的设备或产品得到更新换代或创造更高的附加值、效率。因此,为客户提供优化的技术方案十分重要。如提供软件,方便用户选择和设

计。

液压(含液力、下同)、气动、密封件,是各类现代化机械装备的动力,传动与控制的关键基础件。它们直接决定着主机的性能、水平、质量及可靠性。建国以来,与机械工业各类主机相比,本行业起步较晚,其发展已严重影响和制约主机的现代化水平。此问题引起国家领导和上级主管部门的重视,近年来作为国家重点支持的产业,在规划、引资、引进技术及科研开发等方面得到重点支持。目前液压、气动、密封工业被列为机械工业振兴发展的四大重点之一。

目标:力争“十五”末,使研制开发的主要关键元件、系统和装置,基本达到国际九十年代初期水平,工具备一定批量生产能力,为配套国产静液压传动和负荷传感调节传动装置的主机产品商品化,打下坚实的技术基础。

(二)电液伺服比例技术

技术概要

电液伺服比例技术是一种将微小的电信号按比例转换为大的液压功率输出的电

液转换技术。

国外电液伺服技术的研究始于本世纪四十年代,到七十年代投入了广泛的工业应用,至今已形成完整的产品品种、规格系列,并对已成熟的产品,为进一步扩大应用,在保持原基本性能与技术指标的前提下,向着简化结构、提高可靠性、降低制造成本的方向发展,电液比例技术是在电液伺服技术的基础上,针对用户需要,降低控制特性,对液压伺服阀进行简化而发展起来的。尔后,比例电磁铁技术的发展,又在三类阀基础上发展液压比例阀。由电液伺服比例元件为主而组成的电液伺服比例控制系统,具有响应快、功率比(功率与重量比)大、自动化控制程度高等显着特点,因此在大惯量,要求快响应,实现自动控制的机床、冶金、矿山、石化、电化、船舶、军工、建筑、起重、运输等主机产品中有广阔应用前景,是这些主机重要的一种控制手段。

选择依据

在工业发达国家,由电液伺服阀、电液比例阀,以及配用的专用电子控制器和相应的液压元件,组合集成电流伺服比例控制系统的相互支撑发展,已综合形成液压工程技术,它的应用与发展被认为是衡量一个国家工业水平和现代工业发

展立玉的重要标志,是液压工工业又一个新的技术热点和增长点。在我国同样有一大批主机产品的发展,需要应用该项技术,因此,将其列为促进我国液压工业

发展的关键技术之一。

国内外发展趋势

国外近年来,电液伺服比例技术的发展,较集中地反映在其相关的主要基础元

件的改进和发展上,主要包括:

(1)电液伺服阀向着简化结构、降低制造成本、提高抗污染能力和高可靠性方向发展,研究开发了大功率永磁直线力马达,形成了新型的直接驱动式伺服阀产

品系列;

(2)电液比例阀向通用化、模块化、组全化、集成化方向发展,以实现规模经

济生产,降低制造成本;

(3)电子控制器向着专用集成电路方向发展,实现小型化、组合化,并达到高

可靠性目的。

(4)电流伺服比例技术的这些主要基础元件的相互衔接愈来愈密切,另部件通

用化程度不断提高。

我国电液伺服技术始于六十年代,到七十年代有了实际应用产品,目前约有年产能力2000台;电液比例技术到七十年代中期开始发展,现有几十种品种、规格的产品,约形成有年产能力5000台。总的看,我国电液伺服比例技术与国际水平比有较大差距,主要表现在:缺乏主导系列产品,现有产品型号规格杂乱,品种规格不全,并缺乏足够的工业性试验研究,性能水平较低,质量不稳

定,可靠性较差,以及存在二次配套件的问题等,都有碍于该项技术进一步地扩

大应用,急待尽快提高。

国内外发展趋势

在工业先进国家,对液压气动产品污染控制及密封技术都特别重视,因为它直接影响到产品性能、质量和水平,是产品有否市场的大问题。当前归纳的基本

情况是:

(1)产品污染控制贯彻在产品零部件制造的各道工序、产品装配、产品试验和包装中,有严格的定量指标来表证产品清洁度状况,有严格的防锈和其他措施来

保证产品储存,运输中的清洁度;

(2)制订出相应的标准和规范,供有关人员遵照执行,并且纪律严明;(3)对液压气动产品的用户,在使用中有明确的清洁度要求,并有保证清洁度

的相关辅件供用户选用;

(4)把产品的污染控制纳入日常的工作范畴,出现问题随时解决;

(5)特别注重针对产品结构的密封技术研究,以保证产品有可靠的密封性;(6)为适应主机产品高压、高速、高温或低温发展对配套密封件的需求,国外正向扩大橡塑组合、橡塑复合密封应用领域;研究非接触式可控膜式密封;探索

应用新的柔性石墨密封材料等。

我国,对液压气动产品的污染控制及密封技术也同样十分重视,但至今对该项技术的研究,实施以及取得的效果,与工业先进国家比,仍有不少差距,需要继续加大研究力度,以点带面,有的放矢,做出更好成绩。

社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。为了适应这些目标和满足用户的需要,现代液压

气动产品发展呈如下主要趋势。

液压产品技术发展趋势

由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋

势将集中在以下几个方面:

1.减少能耗,充分利用能量

液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显着提高。为减少压力能的损失,必

须解决下面几个问题:

①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少

漏油损失。

②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流

系统来调节流量和压力。

③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。

④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电

磁阀。

⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。日本小松、日立、川崎、德国Rexroth,Linde,美国Eiton-Vickers’,Parker 都采用负荷传感系统,可节省功率20-30%。

⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处

理不及时而造成损失。

2.主动维护

液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。

要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,

加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规

则。

另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。

3.机机电一体化

电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:

(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE 系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和

兼容。

未来液压与气动技术的发展趋势

未来液压与气动技术的发展趋势 摘要:本文对液压与气动技术的当前现状作了说明,积极主动提倡自主创新,发挥中国液压与气动行业的优势如何抓住液压与气动技术发展趋势等问题提出的一些方法和建议。 一液压技术 前言:液压传动由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、摩擦磨损技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在水平上有很大提高.它已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可缺少的重要手段.是它们向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率密度(小型化、轻量化)方向发展,不断提高它和电机械传动竞争能力的关键技术.为了保持现有势头,必需重视液压传动固有缺点的不断改进和更新,走向二十一世纪的液压传动不可能有惊人的突破,除不断改进现有液压技术外,最重要的是移植现有的先进技术,使液压传动创造新的活力,以满足未来发展的需要 1液压技术渗透到很多领域,不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展,而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。近年来,我国液压气动密封行业坚持技术进步,加快新产品开发,取得良好成效,涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀(拥有专利)、宁波华液公司的电液比例压力流量阀(已申请专利),均为机电一体化的高新技术产品,并已投入批量生产,取得了较好的经济效益。北京华德液压集团公司的恒功率变量柱塞泵,填补了国内大排量柱塞泵的空白,适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。天津特精液压股份有限公司的三种齿轮泵,具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。榆次液压件有限公司的高性能组合齿轮泵,可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。另外,还有广东广液公司的高压高性能叶片泵、宁波永华公司的超高压软管总成、无锡气动技术研究所有限公司为各种自控设备配套的WPI新型气缸系列都是很有特色的新产品。由此可见液压传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件,也是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证,更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。现在世界各国都重视发展基础产品。近年来,国外液压技术由于广泛应用了高新技术成果,使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展 2但目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。包括产品趋同化、构成不合理,性能低、可靠性差,创新和自我开发能力弱,自行设计水平低。具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。中国的液压市场很大,用户对产品的要求各异,各种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。而大部分国内企业所能提供的产品,无论在档次上还是种类上,都还远远不能满足这些需求。因此,在众多低档产品压价竞争的同时,不得不让出一块巨大

液压与气动技术发展简史感悟

液压与气动技术发展简史感悟 通过在网上和图书馆查询各种资料,我了解到液压与气动技术相对机械传动来说是一门新兴技术。液压与气动技术就是也要传动和其他传动,统称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原来而发展起来的一门新兴技术。1795年,英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。但液压与气动技术在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。 液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。 除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制

目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家产的95%的工程机械生、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。 液压技术在工业中一般应用于重型,大型,特大型设备,如冶金行业轧机压下系统,连铸机压下系统等;军工中高速响应场合,如飞机尾舵控制,轮船舵机控制,高速响应随动系统等工程机械,抗冲击,要求功重比较高系统一般都采用液压系统。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。 从20世纪70年代开始,电子技术和计算机技术迅速发展并进入

最新液压传动技术发展现状与前景展望

液压传动技术发展现状与前景展望 摘要:对液压传动技术及其优缺点进行描述;将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳;并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。关键词:液压传动;工业应用;发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路,再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统[1]。液压传动,是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920 年以后,发展更为迅速。1925 液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间,才开始进入正规的工业生产阶段[2]。年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展[3]。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后, 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与电子技术的结合日臻完善,电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点,从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点 1.液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。 2.重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3.操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)。 4.可自动实现过载保护。

中国液压技术的发展趋势

中国液压技术的发展趋势 前言 液压技术是实现现代传动与控制的关键技术之一,与其他传动相比,液压传动具有结构紧凑、反应灵敏、易实现操作自动化等特点。液压油是液压技术的一个重要组成部分,在液压系统中它起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。随着液压系统的技术发展,精密元件的应用越来越广泛,如电液伺服阀、精密过滤器等,对液压油质量要求逐渐提高。要求液压油应具有优良的粘温性能、抗磨性能,与相关材料的适应性、过滤性,特别是热稳定性及氧化安定性要好,确保液压油在使用过程中有很好的清洁度,以满足日益更新的液压系统用油要求。 1、液压油现状 我国从60年代开始研制液压油,70年代研制成功HL抗氧防锈液压油和HG 液压导轨油,80年代研制生产出HM抗磨液压油、HV、HS低温液压油及抗燃液压油,为各种液压设备提供了适宜的液压油。90年代研制成功了产品质量符合DenisonHF-0规格的高压抗磨液压油(叶片泵17.5MPa,柱塞泵34.5MPa),目前我国的液压油品种较为齐全,但与国外各大石油公司相比还有一定差距, 主要表现在国内油品生产厂家几乎没有清净液压油和绿色液压油产品上市。液压油大体上可分为抗磨液压油、抗燃液压油、清净液压油、绿色液压油(可生物降解液压油)等品种,其中使用量最大的为抗磨液压油,全国年产约25万t。 1.1、抗磨液压油 国外各大石油及化学公司均有各种类型不同牌号的抗磨液压油系列产品出

售,年产约为1000万t。有代表性的、被用户普遍接受的抗磨液压油规格有:美国的VickersI-286-S、M-2950-S规格和CincinnatiMilacronP-68、P-69、P-70规格;前联邦德国的DIN51524(II)规格。VickersI-286-S规格主要强调35VQ-25叶片泵试验;M-2950-S规格主要强调V104C叶片泵试验;Cincinnati MilacronP-68、P-69、P70规格主要强调油品的热稳定性和对金属材料的适应性;DIN51524(II)规格主要强调油品的负载能力,即运动金属部件表面接触的润滑剂可承受的最大负荷,该规格油品主要适用于欧洲市场。 1994年我国颁布GB11118.1-94液压油标准,该标准所属产品包括HL、HM、HV、HS和HG5个品种。与国际代表性的几个标准相比较,具有品种齐全、性能要求全面、综合性强、能与国际标准接轨的特点。HL是通用机床使用的抗氧防锈液压油;HM为抗磨液压油,抗磨性能突出,应通过FZG齿轮试验机、V104C叶片泵台架试验;HV与HS属低温液压油寒区冬季使用;HG为液压导轨油,要求有适宜的动-静摩擦系数和防爬滑能力。 抗磨液压油的技术关键是有较好的价格性能比和研制具有市场竞争力的复合剂,国外总剂量从早期的1.5%左右降到目前的0.6%,国内目前最好水平为0.8%左右。说明还有一定的差距。 抗磨液压油添加剂配方类型可分为两种,一种为以ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)为主剂的锌型配方体系,另一种为无灰配方体系。由于ZDDP中的锌对青铜部件有腐蚀作用,而柱塞泵内又有青铜部件,锌型配方的液压油在柱塞泵上的应用受到限制,因此开发出了无灰配方。目前,两种配方平衡发展,国内大部分生产厂家均生产HL、HM、HV等产品。

最新液压技术应用的发展趋势解读

液压技术应用的发展趋势 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。 相对于电力拖动和机械传动而言,液压传动具有输出力大,重量轻,惯性小,调速方便以及易于控制等优点,因而广泛应用于工程机械,建筑机械和机床等设备上。 由于要使用原油炼制品来作为传动介质,近代液压传动技术是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用车床到20世纪30年代末才用上了液压传动。 第二次世界大战期间,在一些兵器上用上了功率大,反应快,动作准的液压传动和控制装置,大大提高了兵器的性能,也大大促进了液压技术的发展。战后,液压技术迅速转向民用,并随着各种标准的不断制订和完善,各类元件的标准化,规格化,系列化而在机械制造,工程机械,材料科学,控制技术,农业机械,汽车制造等行业中推广开来。 由于军事及建设需要的刺激,液压技术日益成熟。20世纪60年代后,原子能技术,空间技术,计算机技术等的发展再次将液压技术推向前进,使它发展成为包括传动,控制,检测在内的一门完整的自动化技术,在国民经济的各个方面都得到了应用。如工程机械,数控加工中心,冶金自动线等。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性优势。 液压传动系统的主要优点: (1)在相同功率下,液压执行元件体积小,重量轻,结构紧凑。液压传动一般使用的压力在7Mpa左右,也可高达50Mpa。而液压装置的体积比同样输出压力的电机及机械传动装置的体积小得多。 (2)液压传动的各个元件,可根据需要方便,灵活地来布置。 (3)液压。 (4)易于自动化。液压设备配上电磁阀,电气元件,可编程控制器和计算机等,可装配成各式自动化机械。 (5)速度调整容易。液压装置速度调整非常简单,只要调整流量控制阀即可轻易且可实行无级调速。 (6)不会有过载的危险。液压系统中装有溢流阀,当压力超过设定压力时,阀门开启,液压经由溢流阀流回油箱,此时液压油不处在密闭状态,故系统压力永远无法超过设定压力。 我国的液压工业开始于20世纪50年代,目前正处于迅速发展,提高的阶段。其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术,同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。80年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进,消化,吸收和国产化工作,以确保

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:130101020071

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30 年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,

液压与气动技术的发展趋势

液压与气动技术的发展趋势 摘要:液压技术在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。由于工业自动化以及FMS发展,要求气动技术以提高系统可靠性、降低总成本与电子工业相适应为目标,进行系统控制技术和机电液气综合技术的研究和开发。显然,气动元件的微型化、节能化、无油化是当前的发展特点,与电子技术相结合产生的自适应元件,如各类比例阀和电气伺服阀,使气动系统从开关控制进入到反馈控制。计算机的广泛普及与应用为气动技术的发展提供了更加广阔的前景。社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键…… 关键词:液压,气动技术,发展趋势 The Development Trend of Hydraulic and Pneumatic Technology Abstract:With the development of atomic energy, space technology, electronic technology and other aspects of the infiltration, hydraulic technology to a wider area, developed into including the transmission, control and detection of a complete automation technology. Because of industrial automation and the development of FMS, the requirements of pneumatic technology to improve system reliability, reduce the total cost and the electronics industry to adapt to the target, the research and development of system control technology and electromechanical liquid gas comprehensive technology. Obviously, gas, energy saving, miniaturization of pneumatic components of non oil is the current characteristics of the development of electronic technology, and the combination of adaptive element is generated, the pneumatic system into the feedback control from the control switch. To reduce energy consumption, improve efficiency, adapt to the demand of environmental protection, mechanical and electrical integration, high reliability is the hydraulic and pneumatic technology to the eternal goal, the key is the hydraulic and pneumatic products to participate in market competition to win. Key Words:Hydraulic, pneumatic, development

(完整版)液压传动系统的概论.

液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初,包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等,可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪,欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献,其中包括:1648年法国的B.帕斯卡(B.Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律;1681年D.帕潘(D.Papain)发明的带安全阀的压力釜;1850年英国工程师威廉姆.乔治.阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明;19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F.Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀;1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利;这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质,因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争,曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后,由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动,相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达;1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使玻璃冷却器技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期,德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架

液压技术国内外发展趋势

液压技术国内外发展趋势 液压技术发展趋势 液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点,如:液压技术具有功率重量比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等优点;气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点,并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。因此,液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参 与市场竞争是否取胜的关键。 液压产品技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高科技成果,如:自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等,使传统技术有了新的发展,也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 其主要的发展趋势将集中在以下几个方面。 减少损耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中,总存在能量损耗。为减少能量的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失;减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量;采用静压技术和新型密封材料,减少摩擦损失;改善液压系统性能,采用负荷传感系 统、二次调节系统和采用蓄能器回路。 泄漏控制 泄漏控制包括:防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后,将发展无泄漏元件和系统,如发展集成化和复合化的元件和系统,实现无管连接,研制新型密封和无泄漏管接头,电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。

液压技术国内外发展趋势

液压技术国内外发展趋 势 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

液压技术国内外发展趋势 液压技术发展趋势 液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点,如:液压技术具有功率重量比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等优点;气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点,并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。因此,液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品 参与市场竞争是否取胜的关键。 液压产品技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高科技成果,如:自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等,使传统技术有了新的发展,也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展趋势将集中在以下 几个方面。 减少损耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中,总存在能量损耗。为减少能量的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失;减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量;采用静压技术和新型密封材料,减少摩擦损失;改善液压系统性能,采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回 路。 泄漏控制 泄漏控制包括:防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后,将发展无泄漏元件和系统,如发展集成化和复合化的元件和系统,实现无管连接,研制新型密封和无泄漏管接头,电机油泵组合装置等。无泄漏将 是世界液压界今后努力的重要方向之一。 污染控制 过去,液压界主要致力于控制固体颗粒的污染,而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决:严格控制产品生产过程中的污染,发展封闭式系

液压与气动技术发展趋势

液压与气动技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。2.主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 ---- 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 ----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3.机电一体化 ---- 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。

液压与气动技术发展趋势111

液压或气动技术发展趋势 液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 一、由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1、减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。 2、主动维护

液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3、机电一体化 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为

液压传动技术的现状及发展

液压传动技术的现状及发展 班级:13级模具二班 姓名:王金露 学号:

液压传动技术的现状及发展【摘要】液压作为一个广泛应用的技术,在未来有更广泛的前景,随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和只能的技术,计算机的技术等技术结合起来,这样能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的,更加灵活的完成预期的控制任务。与机械传动相比,液压传动更容易实现其运动参数和动力参数的控制。近年来,液压技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在机械系统中的应用突飞猛进,液压传动具有的优势也日渐凸显。随着液压技术与微电子技术,计算机控制技术以及传感技术的紧密结合,液压传动技术必将在工程机械行业走驱动系统发展中发挥越来越重要的作用。世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。 【关键词】液压装置,计算机,自动控制,微电子 【引言】液压传动技术是工业上最常见的一门技术,他是利用各种元件根据帕斯卡原理来达到力的传递所设计的一种技术。液压传动技术根据其自身的特点在工业上得到了广泛的应用,但也相应的有一

定的局限性。为了给用户提供更全面、更可靠、更物美价廉的自动化,保证产品质量的均一性,减轻单调或繁重的体力劳动,提高生产效率,降低生产成本就需要对液压传动技术不断的创新,因此对于机器的性能、质量、可靠性的要求不断提高,液压传动技术必将在工程机械行业的发展中发挥出越来越重要的作用。 【正文】 液压传动是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理 而发展起来的一门新兴技术,1795年英国约瑟夫?布拉曼,在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。第一次世界大战后液压传动广泛应用,特别是 1920 年以后,发展更为迅速。 1925 液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。年维克斯发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战期间,在美国机床中30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。近30年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状 况及发展趋势 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前,它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时,由于与微电子技术密切配合,能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制,从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 ?应该特别提及的是,近年来,世界科学技术不断迅速发展,各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起,广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统,使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量

液压技术教案第一章液压与气压概论

第1章 液压与气动技术概论 液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。 液压与气压传动技术是以流体—液压油液(或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式,它们的工作原理基本相同。 机器包括原动机、传动机构和执行机构。原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式;传动机构有电气传动、机械传动和流体传动,其中,流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的,包括气压传动和液体传动。液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的,包括液力传动和液压传动等两种形式;气压传动是利用气体传递和控制能量的。 液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的;而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。 1.1 液压传动的工作原理 液压千斤顶是机械行业常用的工具,常用这个小型工具顶起较重的物体。下面以它为例简述液压传动的工作原理。图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。有两个液压缸1和6,内部分别装有活塞,活塞和缸体之间保持良好的配合关系,不仅活塞能在缸内滑动,而且配合面之间又能实现可靠的密封。当向上抬起杠杆时,液压缸1活塞向上运动,液压缸1下腔容积增大形成局部真空,单向阀2关闭,油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔,完成一次吸油动作。当向下压杠杆时,液压缸1活塞下移, 液压缸1下腔容积减小,油液受挤压,压力升高,关闭单向阀3,液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2,油液经排油管进入液压缸6的下腔,推动大活塞上移 顶起重物。如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起,达到起重的目的。如杠杆停止动作,液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭,液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动,停止在举升位置。如打开截止阀5,液压缸6下腔通油箱,液压缸6活塞将在自重作用下向下移,迅速回复到原始位置。设液压缸1和6的面积分别为A l 和A 2,则液 压缸1单位面积上受到的压力p 1 = F /A l ,液压缸6单位面积上受到的压力p 2 = W /A 2。根据流体力学的帕斯卡定律“平衡液体内某一点的压力值能等值地传递到密闭液体内各点”,则有: 图1.1 液压千斤顶工作原理图 1—小液压缸;2—排油单向阀;3—吸油单向阀; 4—油箱;5—截止阀;6—大液压缸

液压技术现状及发展趋势

液压技术现状及发展趋势 摘要:目前我国的制造业高速发展,正经历从制造大国向制造强国的转变文章在分析液压技术在装备制造业中的重要地位基础之上,详细论述了液压技术在国内外机械制造业中的应用情况,指出液压技术在机械制造业中有着重要的应用价值和发展潜力,对液压技术需要不断的加以研究和不断的提高才能满足机械制造业需要 关键词:机械制造;液压技术;现状及发展趋势;应用 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。相对于电力拖动和机械传动而言,液压传动具有输出力大,结构紧凑,体积小,调速方便以及易于控制等优点,因而广泛应用于工程机械,建筑机械和机床等设备上。目前,我国制造业的发展是比较迅速的,我国在迈向制造强国的道路上奋勇前进虽然对于我国目前的制造业来说,还存在着一定的困难,但是困难和机遇并存的状态,是我国制造业发展的良好契机。未来的几年中,我国的制造业对于国民经济的增长和人们生活质量的提高,都有着不可忽视的作用。本文对我国机械制造业中的液压技术的应用进行分析,并分析其发展的前景和潜力,具有非常重要的现实的意义。 1 液压技术在装备制造业中的重要性 液压技术对于我国的机械制造业而言,有着非常重要的作用,是一个十分重要的基础领域。流体传动与控制技术的主要代表液压技术自上世纪初面世以来,即融合到装备制造业中,成为其十分重要的基础领域之一。液压技术推动我国的装备制造业的发展,在装备制造业的诸多领域中,都起着非常重要的不可忽视的作用。所以,在装备制造业中的液压技术,其应用的现状和前景都是值得关注的。在机械制造业中的液压技术的应用和定位,都需要去分析和了解,并制定出一定的策略和目标,来促进液压技术的发展和不断的完善,只有这样,才能促进我国机械制造业的发展,才能实现我国的制造强国的目标的实现,才能促进我国机械制造行业的快速发展,并提高人们的物质生活水平和生活质量。

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