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现代液压技术的应用及发展

现代液压技术的应用及发展
现代液压技术的应用及发展

现代液压技术的应用及发展

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。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。

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。

当前液压技术的发展主要集中在以下几个方面:

(1)发展集成、交合、小型化和轻量化液压元件。随着液压系统复杂化程度的提高,要求液压元件具有高可靠性,减少配管,节省安装空间、易维修等特点,必须发展上述类型的液压元件。继集成块式、叠加阀式、插装阀式之后,近几年又出现了将控制元件附加在动力元件上的一体化复合液压装置。

(2)发展高性能的液压控制元件。适应机电一体化主机发展的需要。如开发低控功率阀门、研制适应野外条件的电液比例阀、高响应频率的电液伺服阀、低成本比例阀及不需要A/D 和D/A转换、可直接与计算机接口的数字阀。

(3)以环境保护、安全和满足可持续发展为目标的绿色开发研究。如无污染的纯水液压技术及相关新材料,新工艺的开发和应用研究,降低元件和系统的噪声,减少泄漏和提高密封性能的应用研究。

(4)提高元件和系统的可靠性。提高可靠性是一项系统工程,除科学设计,先进的材料及完善的工艺外,还应注意应用和维护的可靠性,系统的状况监测,故障诊断,降低元件对污染的敏感性。加强污染控制与新型工程材料的应用研究,对提高元件和系统的可靠性有重要意义。

(5)以提高效率、降低能耗为目标的系统匹配设计理论、方法和计算机对液压系统进行自动适应控制手段研究。

这是液压技术的创新特征,液压技术的不断发展体现在如下一些比较重要的特征上:一,提高元件性能,创制新元件,体积不断缩小。为了能在尽可能小的空间里传递尽可能大功率,液压元件的结构不断地在向小型化发展。市场上出现了一种新型的被称为“肌腱”的执行元件。它的形状像一根两端有接头的软管,把它接入系统使用时,它的径向和轴向都会发生伸缩,轴向的伸缩量可达其总长的15%--30%。在相同条件下,它的作用力是普通汽缸的10倍。这种元件抗污染,运动时不会生抖动,在有些场合还可用它的径向膨胀去夹持工件等,是一种极有应用前景的元件,而微型元件也得到发展,如活塞直径小到2.5mm的汽缸,10mm宽的气阀以及相关的辅助元件已成为系列化产品。由于这些元件能在0.2---0.7Mpa压力下工作,所以可被方便地集成到标准的系统中。新小型阀,在流量相同时,它的体积仅是过去的7%。这些小,微型的元件已被应用于精密机械加工,电子工业,制药工业,食品加工和包装技术等场合。

二,高度的组合化,集成化和模块化。液压系统由管式培配置经板式配置,箱式配置,集成块式配置发展到叠加式配置,插装式配置,使连接的通道越来越短。也出现了一些组合集成件,如把液压泵和压力阀作成一体,把压力阀插装在液压泵的壳体内,把液压缸和换向阀作成一体,只需接一条高压管与液压泵相连,一条回油管与油箱相连,就可以构成一个液

压系统。这种组合件不但结构紧凑,工作可靠,而且简便,也容易维护保养。

三,与微电子结合,走向智能化。液压技术从本世纪70年代中期起就开始和微电子工业接触,并相互结合。在迄今30多年时间内,结合层次不断提高,由简单拼装,分散混合到总体组合,出现了多种形式的独立产品如数字液压泵,数字阀,数字液压缸等,其中的高级形式已发展到把编了程的芯片和液压控制元件,液压执行元件或能源装置,检测反馈装置,数模转换装置,集成电路等汇成一体,这种汇在一起的联结体只要一收到微处理机或微型计算机处送来的信息,就能实现预先规定的任务。

液压技术的智能化阶段虽然开始不久,但是从它的星星点点实践成功的事例来看,成果已非常诱人。例如,折臂式小汽车装卸器能把小汽车吊起来,拖入集装箱内,按最紧凑的排列位置堆放好,最多时能装入8辆。装卸器内装有微型计算机,它能按预定程序操纵8个液压缸,在传感器的配合下协调连杆机构的动作,完成堆装任务。卸车时的操作按相反的顺序协调动作,以使受训练的波音民航喷气客机驾驶员不用上天就可以经历6个自由度的颠簸摇摆,座椅振动,着陆弹跳等项的运动感觉,并能对驾驶员的操作作出拟真的响应。

总之,液压技术在与微电子技术紧密结合后,在微型计算机或微处理机的控制下,可以进一步拓宽它的应用领域,形形式式机器人和智能元件的使用不过是它最常见的例子而已。现在国外已在着手开发多种行业能通用的智能组合硬件,它们只需配上适当的软件就可以在不同的行业中完成不同任务。这样一来,用户的主要技术工作将只是挑选,改编或自编计算程序了。

下面从液压元件、系统集成与控制、密封技术等方面分别阐述液压技术的现状。

1.1 液压元件

(1)元件的小型化、模块化

元件的小型化,如电磁阀的驱动功率逐渐减小,从而适应电子器件的直接控制,同时也节省了能耗。元件功能日益复合,如螺纹插装阀的大量运用,使系统的功能拓展更灵活。(2)节能化

变量泵在国外的研发已日趋成熟。目前,恒压变量、流量压力复合控制,恒功率、比例伺服控制等技术已被广泛地集成到柱塞泵上。节能、减少系统发热已成为系统设计时必须考虑的问题之一。值得一提的是变频调速技术得到了足够的重视。采用定量泵变转速的方案是与恒转速变量泵相异的一种思路。目前的研究尚处于初步阶段。(3)新材料的应用

新材料如陶瓷技术的使用是与非矿物油介质元件的要求及提高摩擦副的寿命联系在一起的。目前,已有德、英、芬兰等国的厂商在纯水液压件上使用了该项技术。新型磁性材料的运用是与电磁阀、比例阀的性能提高结合在一起的。由于磁通密度的提高,可以使阀的推力更大,其直接作用便是阀的控制流量更大,响应更快,工作更可靠。(4)环保

环保的要求体现了现代工业的人文关怀。环保的液压元件应当至少无泄漏及低噪声,这也是液压元件发展的一个永恒的主题。(5)非矿物油介质元件

非矿物油介质元件是应用于特殊场合的元件,如要求耐燃、安全、卫生,此时就需要考虑采用高水基或纯水元件。能源危机催生了该类元件的诞生,但目前的发展动力可能更大程度上与环保、工作介质的廉价及其安全性相关。目前,丹麦的Danfoss 公司提供了成套的 NESSIE 系列纯水液压元件,已在食品等行业得到了运用。

1.2 系统集成与控制技术(1)比例阀技术

比例阀的发展主要在频宽的增大及控制精度的提高上,以期性能接近伺服阀。同时,比例阀又沿着标准化、模块化及廉价的方向发展,以促进其应用。前者如 Bosch 的带位置反馈的比例伺服阀,其性能已很接近电液伺服阀的性能。后者如螺纹插装式比例阀,在某些工程机械

中得到了运用。(2)电液伺服技术

电液伺服阀是最早将液压技术引入自动控制领域的功臣。但电液伺服阀的结构自发明以来,就少有改进。除了在传统的需要特别高频响的场合外,其传统地位正日益受比例技术的挑战。MOOG 公司也开始生产与比例阀类似的采用永磁式线性力马达的直接驱动式伺服阀(DDV)。(3)控制理论

控制理论是该领域最为活跃的一个分支。液压控制系统正从不断发展的自动控制理论中得益,并不断丰富自控理论的实践。目前,自适应控制、鲁棒控制、模糊控制及神经网络控制等均得到了不同程度的运用。

1.3 密封技术

自从液压技术诞生以来,泄漏一直是困扰着业界人士的一大难题。伴随着泄漏的是:矿物油的浪费及对环境的污染、系统传动效率的降低等等。在静密封领域,橡胶类密封件拥有不可替代的地位,当然,根据应用场合(如温度)的不同,又有丁腈橡胶及氟橡胶之分。在动密封领域,聚四氟乙烯(PTFE)已拥有不可动摇的地位。近年来,密封技术的进步也主要集中在PTFE 的使用方面。随着对材料及密封机理的深入了解,已可以在 PTFE 中有针对性的添加某些材料以达到提高性能的要求。国外许多大的密封件公司均有针对不同应用场合的材料配方以强化某一方面的性能。

目前,尽可能地提高动密封对偶件的表面光洁度,也已成为提高密封效果的一种共识。这种共识也是基于对PTFE 材料的密封机理的认识而达成的。

密封领域的另一个创新领域主要集中在密封件形状的设计上。目前,已可用有限元分析等方法对密封件的压力梯度作出分析,从而可事先知晓其密封性能。

此外,O 型密封圈及簧片作为弹性体,在保证 PTFE密封件低压时的密封性能方面已得到广泛认同。在直线密封及旋转密封技术方面,使用成套的密封件来提高密封性能已成为一种标准的解决方案。

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。

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 3.1 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。 3.2 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。

3.3 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,并显著改善功率因数,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,其优越性更为显著。 (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。

(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著特点,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。

2.2 液压产品的发展方向

(1)节省能耗,提高效率。

(2)用AC电机或变频电机驱动定量泵。(3)发展机电一体化元件和系统。

(4)发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。(5)发展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等。(6)重视环保。环保型产品将具竞争优势,随着人们环境意识的加强,开发保护型液压产品,将成为今后国内液压技术的主流。

(7)适应主机机电一体化的需要。

(8)应用现代控制技术,提高电液压自动控制系统的性能。(9)大力发展水压系统和元件,扩大其应用领域。

2.3 现阶段急需发展的关键技术

(1)液压传动与控制系统的节能技术,如负荷传感技术、新型节能系统和元件。(2)机电一体化技术及IT技术的应用高精度、高频响电液、电气伺服比例系统和元件,液粘调速器速度控制技术。数字液压、气动系统和元件,直动型电液控制元件。

(3)液压系统及污染控制技术。(4)无泄漏液压系统和元件。(5)水压传动与控制技术。(6)高速重载齿轮传动设计与制造技术。(7)高速铁路轴承设计制造技术。

(8)高速、高精度机床主轴轴承设计与制造技术。(9)各种传动系统降噪和增寿技术。(10)特种传动技术(谐波传动、机械无级变速等)。(11)先进设计技术,如计算机辅助设计与试验,仿真技术。(12)大型传动系统的故障诊断技术。

(13)现代制造技术的应用研究,如表面处理技术,计算机辅助制造技术、润滑技术。

总之,液压技术作为便捷和廉价的自动化技术,有着良好的发展前景。液压产品不仅在机电、轻纺、家电等传统领域有着很大的市场,而且在新兴的产业如信息技术产业、生物制品业、微纳精细加工等领域都有广阔的发展空间。随着现代科技的迅速发展, 人类认识水平的深入以及先进研究手段和方法的帮助, 有望期待在液压技术发展进程中, 出现某些创新乃至突破。使产品的知识、技术含量大幅度提高, 应用领域继续拓展, 开创液压技术发展的新时代。脚踏实地,放眼未来,经过行业的共同努力,我国的液压工业一定能走进一个新天地。

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。

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

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

液压技术在生活生产中应用

生活中的液压设备 随着科技的发展液压设备在生活中普遍存在,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。 生活中我们用到的多种液压机械,最常见的事工程机械,如挖掘机,凿岩机,推土机及工程车辆,还有工业机械如液压机等 挖掘机的型号有多种,更有适用于多种地形的实用机械,工程机械手,更是为生活工程提供了方便

生活中还有很多的液压设备,在地震救援中使用过的液压手动泵液压扳手,还有像液压油缸,液压破碎机,液压绞车,液压钢筋钳,等设备不仅提高了工作效率,而且节省了劳动力 下面我着重介绍一下液压分裂机: 常规的机械破碎方法,如风镐、破碎锤等,通过外力的作用来破坏物体的结构,但通常需要被破碎的物体抗压强度很高。液压分裂机利用脆性材料的抗拉强度低的特性,运用楔块组的力学原理及液压机理开发出来的,首先在被分裂的物体上钻一些特定直径和深度的孔,将分裂机的楔块组插入钻好的孔中,液压动力站产生高压液压油,通过分裂机的液压缸,驱动楔块组中的中间楔块向前驶出,并将两个反向楔块向两边撑开,从而产生巨大分裂力,将物体内部结构破坏掉液压工程矿山分裂机分裂力大,体积小,重量轻,操作方便,工作时无振动、无噪音无粉尘。 液压分裂机由液压压力站,压力分裂机和高低压液压连接管,液压压力站主要由动力源,液压泵,限压阀,液压油箱等部分组成压力分裂机主要有控制阀,液压缸,楔块缸构成,液压缸是由优质不锈钢制成,就有很高的饿抗压强度和耐磨性能 高低压液压连接管,用于连接分裂机和液压动力站,加上分配器可将多个分裂枪与一套动力系统相连起来,而快速接头可以再说秒钟内将整个系统连接完毕并开始工作,或拆开以便于运输。

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。

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。

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,

现代制造技术试题含答案

现代制造技术与装备A卷 一、填空题20 1.现代制造技术,其内涵就是“_________+_________+管理科学”而形成的制造技术。 2.CIMS的含义是___________,___________含义是柔性制造系统。 3.切削液主要有___________作用、___________作用、排屑作用。 4.数控机床按伺服系统的类型分为__________,__________,__________。 5.数控机床主要有__________、__________、__________、测量反馈装置、控制介质五部 分组成。 6.机械手按驱动方式可分为__________、__________、气动式和机械式机械手。 7.三维几何建模的方式有线框模型、__________、__________。 8.柔性制造系统主要有__________、__________、计算机控制与管理系统。 9.广义的产品质量概念,除了包括狭义的产品本身质量概念外,还涵盖了__________,服 务质量,工作质量。 10.MRP基本原理是将企业产品中的各种物料分为独立物料和__________。 二:概念解释15 柔性(2`): 高速加工(3`): 加工中心(3`): 三坐标测量仪(3`): 并行设计(4`): 三.简答题30 1.列举快速原型制造技术的主要五种方法。5 2.简述FMS的组成及其功能。6 3.激光加工的装置由哪些部分组成?激光有哪些作用?5 4.机床夹具按其使用范围主要可分为哪几种?5 5.APT语言的源程序有哪几种类型的语句组成?4 6.请简单阐述一下PDM的含义。5 四.分析理解35 1、超声波加工18 (1)将下超声加工原理图中的各部分(1~7)写出答案。14

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

液压技术在工业中的应用

液压技术在工业中的应用-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

液压技术在工业中的应用 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很重视。液压技术具有独特的优点,如: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。这种技术还易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。据统计,世界液压元件的总销售额为350亿美元,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,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。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。 正是因为液压传动有着其独特的优点,所以液压在工业中的应用发展迅速,并涉及到诸多领域。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。90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,以确保我国的液压技术能在产品质量,经济效益,研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。随着工业迅猛发展逐日发展壮大,相继建立了科研机构和专业生产厂家,从事液压技术研究和液压产品生产。他们不但能生产液压泵,液压阀等液压元件,还设计制造了许多新型液压的元件,如电液比例阀,电液伺服阀等。到目前为止,液压元件的生产,已成为了

无模成形技术简介

无模成形技术简介 1.引言 无模成形是以计算机为主要手段,利用多点成形或增量成形的方法,实现板料的无模具塑性成形的先进智能化制造技术。 金属板料成形在制造业中有着十分重要的地位,该技术广泛应用于航空航天、船舶工业、汽车覆盖件和家电等生产行业,但传统的金属板料加工工艺都离不开模具,采用模具成形生产周期长,而且缺乏柔性,产品变化时就需要重新更换模具,这就延长了新产品的开发周期。而现代社会产品的更新换代非常迅速,如何快速、低成本和高质量地开发出新产品,是企业生存和发展的关键。为此,国内外许多学者都在致力于板料塑性成形新技术的研究,努力实现金属板料快速高效的柔性冲压和无模成形,以适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要。 2.研究概况 国内外许多学者都对板料塑性成形新技术进行了大量的研究,从无模多点成形和数字化渐进成形到喷丸成形、爆炸成形、激光热应力成形和激光冲击成形等,并取得了一定的成果。 2.1无模多点成形 无模多点成形是利用高度可调节的数控液压加载单元(基本群体)形成离散曲面,来替代传统模具进行三维曲面成形的方法,是一种多点压延加工技术。此法特别适合于多品种小批量生产,体现了敏捷制造的理念。目前已在高速列车流线型车头制作、船舶外板成形、建筑内外饰板成形及医学工程等领域,得到广泛应用。与传统模具成形方法相比,其主要区别就是他具有“柔性”,可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态,从而改变被成形件的变形路径及受力状态,以达到不同的成形效果。图2-1为传统模具成形与多点成形的比较。图2-2为多点模具成形的过程。

图2-1模具成形与多点成形的比较 图2-2多点模具成形过程 20世纪70年代,日本造船界开始研究多点成形压力机,并成功应用于船体外板的曲面成形。此后许多学者为开发多点成形技术进行了大量的探讨与研究,制作了不同的样机,但大多只能进行变形量较小的整体变形。吉林大学李明哲等人对无模多点成形技术进行了较为系统的研究,已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备,2002年底,李教授组建了产学研实体:长春瑞光科技有限公司。目前,公司已有的多台产品投入到工程使用中,表2-1给出了产品的具体型号。 表2-1长春瑞光科技有限公司产品具体型号 YAM-4型1000KN多点成形压力机 1.总成形力:1000KN 2.基本体调整量:100mm 3.有效成形尺寸:500x400mm 4.可加工板材厚度:2~8mm

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。

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。

液压控制技术未来发展趋势

液压控制技术未来发展趋势 现代液压技术与微电子技术、计算机控制技术、传感技术等为代表的新技术紧密结合,形成并发展成为一种包括传动、控制、检测在内的自动化技术。当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展;在完善发展比例控制、伺服控制、开发控制技术上也有许多新的成绩。同时,液压元件和液压系统的计算机辅助设计和测试、微机控制、机电液一体化、液电一体化、可靠性、污染控制、能耗控制等方面也是液压技术发展和研究的方向。 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。 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

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

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