液压行业未来生长偏向和趋势

摘要：液压及控制技术是一种应用极为广泛的基础技术，在国民经济各领域中获得了极为广泛的应用。我国的液压及控制技术恒久落后于外洋，严重制约了中国主机水平的提高和工业自动化的实现，因而迅速提高我国液压技术和控制技术的水平具有极为重要的经济意义和现实意义。

节能伺服系统

在古板的液压传动中，是通过种种液压阀来控制普通油缸的运动偏向、速度和位置的。为了满足种种要求，液压先驱者们，经过近百年的不绝努力，发明和生产了上百种规格的液压元件和产品。但为了获得精确的控制，普通的液压元件已经不可满足要求。自二十世纪七十年代以来，随着以微电子技术为主导的信息技术、生物技术、新质料技术、新能源技术、空间技术、海洋开发技术等高技术群的蓬勃生长，在世界上逐步泛起了机械电子工业、光电子工业、办公自动化设备、信息处理系统、电子医疗设备、现代生物制品、新质料、新能源等高技术工业。流体传动与控制技术就是其中的机械电子技术工业中起重要作用的要害技术领域。流体传动及控制包括液压传动及控制与气体传动与控制两个方面。液压传动及控制技术应用于生产开始于十七世纪，经历了二百多年的彷徨，直到二十世纪四十年代，才进人了高速生长时期。气动技术的应用历史虽然久远，但真正应用于生产是在十八世纪，其应用与研究则在二十世纪五十年代才开始被重视�？刂坡鄣姆浩�，特别是自动控制理论与技术的生长，使流体传动及控制技术取得了飞速的进步。目前，流体传动及控制技术已经在冶金、煤炭、石油、化工、能源、航空、航天、国防等领域广泛应用，成为国民经济生长中不可缺氨赡支撑技术。

电磁阀

液压技术是以液体(主要是矿物油)为事情介质，实现能量通报、转换、分派及控制的一门技术。液压技术的生长总是与今世的高新技术紧密结合在一起的。二十世纪四十年代控制论的降生，极大地增进了液压技术的快速生长，使其应用规模逐渐扩大，不但在国防领域具有不可替代的职位，并且已经渗透到国民经济的各个行业，液压技术生长与应用的水平已成为权衡一个国家工业生长水平的重要标记。近年来，液压技术与微电子技术、盘算机技术、传感器技术等的结合，使其又爆发了奔腾性进步。目今液压技术的生长主要集中在以下几个方面:

(1) 生长集成、交合、小型化和轻量化液压元件。随着液压系统庞大化程的提高，要求液压元件具有高可靠性，减少配管，节省装置空间、易维修等特点，必须生长上述类型的液压元件。继集成块式、叠加阀式、插装阀式之后，近几年又泛起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) 生长高性能的液压控制元件。适应机电一体化主机生长的需要。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、低本钱比例阀及不需要A/D和D/A转换、可直接与盘算机接口的数字阀。

(3) 以情况掩护、宁静和满足可连续生长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质料，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，先进的质料及完善的工艺外，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。增强污染控制与新型工程质料的应用研究，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、要领和盘算机对液压系统进行自动适应控制手段研究。

随着科学技术的进步，不但液压技术自己的内涵已包括了许多高新技术的内容，并且它的应用也已广泛高新技术的各个领域，特别是机电一体化的许多产品中。高新技术对现代液压技术的影响主要体现在电子与信息技术、质料科学和现代制造技术方面。它们既为液压技术的进一步生长带来了新的机缘，也在某些方面饰演了挑战和竞争者的角色。

1 、电子和信息技术的影响

人们常将液压技术分为“液压传动”(液压驱动)和“液压控制”两个领域。古板的液压控制系统常用若干牢固的和可背叛流元件以压差方法测取、识别和调理系统流量。此类由多个“液阻”组成的庞大液压网络系统曾被生长到了很高的水平。例如，在上世纪70年代，就泛起了以纯液压的方法按某种既定纪律(恒功率、恒扭矩，负载敏感、转速反响敏感等)调理泵和马达排量的装置，然而在同一时期电子控制技术迅速崛起。电子比例和脉宽控制技术的生长促使液压变量泵和马达的变量系统只需要保存推动外盘或缸体偏摆的功效和一套通用的电液接口装置，而把调理信号的处理任务交给电子系统去完成。通过在更深条理上引入电子调理技术，特别是数字总线技术，更实现了从仅对单个元件的离散控制到对从原动机、传动机直到事情机的整个系统的综合实时优化控制的生长。相关于需要用精密机加工方法制造的纯液压控制装置，电子控制装置不但在功效和控制精度上，并且在尺寸、能耗效用性、兼容性以及开发和制造本钱等多方面都具有明显的优点。有鉴于此，液压控制的角色将越来越多地被电子装置所取代，而液压装置的任务则逐渐集中于能量转换、功率流切换和主系统的过载掩护等方面的动力传动方面。可是，纵然是液压传动也在面临电传动技术的挑战。近年来，基于微电子技术和磁性质料技术的进步，具有优异无级调速性能的交流变频电传动已成为液压泵一马达驱动装置的重要竞争敌手。

2 、质料科学和先进制造技术的影响

液压技术的基来源理很容易理解，但要圆满地实现它的功效却有赖于质料科学及制造技术的进步。有资料标明，近20年来液压技术的生长来源于自身结构革新的科研结果仅约20 ，而依靠质料、外貌技术，加工工艺等方面研究结果的却占到30%。虽然，这一现象绝不但仅爆发在液压技术领域，没有一种学科或工业能关起门来自我生长。各学科间的相互结合、借鉴和结果的移植是今天和今后科学技术的生长趋势�？蒲Ъ际跏锹菪缴仙�。

种种液压元件的结构都经历了一次到频频的由简单到庞大，再到简单的重复循环的历程。每一次循环后的元件的性能都有了质的提高，而这在很洪流平上都得益于同一时期质料和制造技术的进步。原始的液压元件的结构是很简单的，例如一个铁筒加一个实心回柱体就组成了液压缸。其后人们开始凭据所需功效的差别，把一个简单的零件剖析成专司转换运动偏向的、抗磨的、承力的、密封的等多个“专业化”零件的组合。结果是元件的性能有了提高，但庞大性也增加了许多。一旦泛起了具有某种综合性能的新质料和能制造某种庞大型面的新的加工要领后，人们又会力图把多个功效重新集中到一个零件上。例如，早期的内曲线马达曾广泛接纳柱塞封油、横梁(或连杆)传力、再经过带滚针轴承的滚轮转换为扭矩的结构。在泛起了具有良好综合性能的新质料和相应的制造技术后，新型马达即得以把封油、传力和支撑滚子的功效都集中到一个形状特殊的柱塞上，并用“四点接触”的单个轴承取代了原来成对配置的向心推力轴承，甚至将轴承内、外环也“集成”到了滚道轴线盘和输出轴上。这些步伐大幅度地减小了马达的径向尺寸，使其功率密度在多年间提高了一倍多，价格则显著降低。质料科学和新的制造技术关于增进液压元件技术进步的意义由此可见一斑。

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