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液压技术现状及发展趋势
2017-7-7
来源:未知
点击数: 3971          作者:未知
  • 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。

    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。

    2 液压传动技术发展现状 

    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,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,使液压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的发展和应用。20世纪60年代以来,随着原子能、航空航天技术、微电子技术的发展,液压技术在更深、更广阔的领域得到了发展,在工程机械,数控加工中心,冶金自动线等国民经济的各个方面也都得到了应用。

    2.1 液压传动技术的应用领域 

    目前液压技术应用的主要领域是工程机械和冶金机械等,具体来说,液压系统在以下领域中 有着广泛的应用[13] 

    (1) 工程机械 

    工程机械是液压产品的最大用户,占行业销售的42.3%,今后比例还会扩大。每年为国产和合资生产的挖掘机、道路机械、建设机械、桩工机械、水泥搅拌车等配套所进口的液压件,约达1.5亿美元以上。2010年我国工程机械市场需求量如表1所示。

    (2) 机床 

    机床产品需要大量高压、大流量柱塞泵,插装阀、叠加阀、电磁阀、比例阀、伺服阀、低噪声叶片泵和轻型柱塞泵等液气密元件产品。而液压系统更是广泛地应用与机床工件的夹紧、工作台的移动等场合。随着制造业技术的进步,国内对高精、高效、自动化机床,特别是数控机床的需求量越来越大。据有关预计,到2010年末我国数控机床年需求量超过5万台;机床总拥有量将由2007年的300多万台,增加到接近400万台,增长率达33%。此外,锻压机械的发展也对液压原件及成套系统提出新的要求。因此,为机床和锻压机械配套、维修用液压、气动和密封件的市场需求量也将有很大的增长。

    (3) 汽车制造业 

    汽车、摩托车产品需要大量转向助力泵,自动变速箱用的液压控制元件,各种类型的密封件和气动元件;汽车制造设备则需要各种泵,液压电磁阀,气阀,气源处理装置,各种气缸比例阀,载重汽车用齿轮泵、油缸和控制阀等。 

    (4) 冶金机械 

    据了解冶金设备中液压气动技术的使用率达 

    6.1%~8.1%,约占设备总费用的10%左右。因此,冶金工业的改造和发展为液压气动密封件产品提供了很大的市场空间。从行业统计分析,液压、气动产品为冶金行业直接提供配套分别占销售额的14.5%9%。另外,冶金、矿山设备产品需要大量各类柱塞泵,插装阀、电磁阀、比例阀,伺服阀、油缸,液压系统总成及气动元件。

    (5) 液压试验台 

    液压技术需要不断地发展、创新,每年需要一批的液压试验台来进行试验,这也是液压技术的一个应用领域。 

    (6) 游乐设施 

    随着人们生活水平的条,对生活质量的要求也越来越高。游乐设施也已成为人们生活的一部分。而由于液压技术本身的优点,液压技术在游乐设备上也是不遑多让。 

    (7) 武器装备 

    现代武器装备,特别是现代化大型装备,离不开液压传动。现代武器装备液压系统的维修和防护已成为我军重要研究课题之一,它既是对我军装备维修人员的重要考验,也是提高我军战斗力和兵器的寿命的重要保障。特别是电流变、磁流变技术的兴起及应用,更是使液压技术在武器装备上如虎添翼。

    3 液压技术创新及发展趋势 

    基于液压技术有如上的的优点及问题,未来液压技术的定位是:继续在工程机械和冶金机械这两大领域站稳脚跟,积极向新兴的产业拓进,液压技术与液压产品的发展趋势如下: 

    (1) 工作介质的发展新方向 

    水液压,采用水为工作介质,具有无污染、安全、清洁卫生等优点,符合环保这一要求。而以水为截止的水压传动技术具有结构简单、效率高、经济等优点,在众多领域有着广泛的应用前景。除此之外,新兴的电流变液、磁流变液研究与发展,将会是液压技术的一大创新与改革。磁流变液是一种机敏材料,在外加磁场的作用,液体的粘度发生很大的变化,具有很大的抗剪切,易于控制并且连续可控。 

    (2) 工作效率 

    泄露问题一直是影响液压系统工作效率的重要因素之一。可提高加工精度,减少内泄漏或采用螺纹插装阀较少外泄漏。当然,密封件产品的质量及密封系统设计和应用水平提高也是一个重要的研究领域。

    (3) 材料方面 

    液压元件材质的提高将极大推动其质量与品种的新发展,而材料的表面处理,将成为液压领域新的研究方向。 

    (4) 传动方面 

    由于在小功率的场合采用伺服电机、变频电机等对液压构成威胁并排挤出局。液压将在大功率、高压力及电力不可获得之处有发展空,目前在强电方面采用变频电机与液压定量泵结合将是一个可取的方向。 

    (5) 控制方面 

    随着电子、计算机、网络的发展,液压与其结合发挥二者的优势是必然趋势。而目前具有总线功能的液压产品已经形成系列化。相信CAN BUS+I CAN NET将是下一代液压产品的制高点。

    (6) 故障自动检测系统 

    随着液压技术的发展,各种工程机械、矿山机械等广泛地采用先进的液压系统进行传动与控制。而液压系统内部故障检测较为困难,因此,研究一种基于传感器、计算机技术对液压系统进行实时在线状态监测与故障诊断尤为重要。 

    4  结语 

    目前液压技术已渗透到很多领域,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。虽然液压技术有如上的优势,但是存在的问题与面临的严峻挑战却也不容忽视。液压技术要想进一步的发展,就必须有自己的定位与发展趋势。本文所分析的这些技术是当前及以后工程机械液压系统领域发展的方向,其要点是把先进的计算机技术、机械电子技术、控技术、通讯技术、软件工程等应用于工程机械的液系统中,从而实现智能化、自动化。

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