液(yè)壓(yā)技術的發展(zhǎn)趨勢與應用
液壓技術是實現現代化傳(chuán)動與控製的關鍵技術之一,世界各國對液壓(yā)工業的發展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據統計,世界各主要(yào)國家液壓工(gōng)業銷售額占機械(xiè)工(gōng)業產值的2%~3.5%,而我國隻占1%左右(yòu),這充分說明(míng)我國液壓技術使用率較低,努(nǔ)力擴大其應用領域,將有廣闊的發展前景。液壓氣動技術具有獨特的(de)優點(diǎn),如(rú):液壓技(jì)術具有功率重(chóng)量比大,體積小,頻響高,壓力、流量可控性好,可柔性傳送(sòng)動力(lì),易實現直線運動等優點;氣動傳動具(jù)有節能、無汙染、低成本、安全可靠、結構簡單等優點,並易與微(wēi)電子、電氣技術相結合,形成自動控製係統。因此,液壓(yā)氣動技(jì)術(shù)廣(guǎng)泛用於國民經濟各部門。但是近年來,液壓氣動技術麵(miàn)臨與機械傳動和電氣傳(chuán)動的(de)競爭,如:數控機床(chuáng)、中小型塑機已采用電控伺服係統(tǒng)取代或部(bù)分取(qǔ)代液壓傳動。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲(shèn)漏、維護性差等缺點。為此,必須努力發(fā)揮液壓氣動技(jì)術的(de)優點,克服缺點,注意和電子技術相結合,不斷(duàn)擴大應用領域(yù),同時降低能耗,提高效率,適應環保需求,提高可靠性,這些都是液壓氣動技術繼續努力的永(yǒng)恒目標(biāo),也是液壓氣動產品參與市場競(jìng)爭是否取勝的關(guān)鍵。
液壓(yā)產品(pǐn)技術發展(zhǎn)趨勢
由於液壓技術廣泛應用了高科技成果,如:自控技術、計算機技術、微電子技術、可靠性及新工藝新材料等,使傳統技術有了新的(de)發展,也使產品的質量、水平有一定的提高。盡管如此,走向21世紀的液壓技術不可能有驚人的技術(shù)突(tū)破,應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展,不(bú)斷擴大其應用領域以滿(mǎn)足未(wèi)來的要求。其主要的發展趨勢將集中在以下幾個方麵。
減少損耗,充分利用(yòng)能(néng)量
液壓技術在將機械能轉換成壓力能及反轉換(huàn)過(guò)程中,總存在能量損耗(hào)。為減少能量的損(sǔn)失(shī),必須解決下麵(miàn)幾個問題:減(jiǎn)少元件和(hé)係統(tǒng)的內部壓力損失,以減少功率損失;減少或消除係統的節流損失,盡量減少非安全需要的溢流量;采(cǎi)用靜壓技術和新型密封材料,減少(shǎo)摩(mó)擦損失;改善液壓係統性能,采用負(fù)荷傳感係統、二次調節係統和采用蓄能器(qì)回路。
泄漏控製
泄漏控製包括:防(fáng)止液體泄漏到外部造(zào)成環境汙染和外部環境對係統(tǒng)的(de)侵害兩(liǎng)個方麵。今後,將發展無泄漏元件和係統,如發展集(jí)成化和複合化的元件和係統,實現無管(guǎn)連接,研製新型密封(fēng)和無泄漏管接頭,電機油泵組(zǔ)合裝置等。無泄漏將(jiāng)是世界液(yè)壓界今後努力的重要方向之一。
汙染控製(zhì)
過去(qù),液壓界主(zhǔ)要致力於控製固體顆粒的汙染,而對水、空氣(qì)等的汙(wū)染控製往往不夠重視。今後應重視解決:嚴格控製產品生產過程中的汙染(rǎn),發(fā)展封閉式係統,防止(zhǐ)外部汙染物侵入係(xì)統;應(yīng)改進元(yuán)件和係(xì)統設計,使之具有更大的耐汙(wū)染能力(lì)。同時開(kāi)發耐汙染(rǎn)能力(lì)強的高效濾材和過濾器。研究對汙染的在線測量;開發油水分(fèn)離淨化裝置和排濕元件,以及(jí)開發能清除油中的氣體、水分、化學物質和微生物的過濾元江及檢測裝置。
主動維護
開展(zhǎn)液壓係統的故障預測,實(shí)現(xiàn)主動維護技術。必須使液壓係統故障診斷現代(dài)化,加強專家(jiā)係統的開發研究(jiū),建(jiàn)立完整的、具有學習功能的專家知識庫,並(bìng)利(lì)用計算機和知(zhī)識庫中的知識,推算出引起故障的原因(yīn),提出維修(xiū)方案和預防措施。要進一步開發液壓係統故障診斷專家係統通用工具軟(ruǎn)件,開發液壓係統自補償係統(tǒng),包括自調整(zhěng)、自校正,在故障發生之前進行補償,這是液壓行業努力的方向(xiàng)。
機電一體(tǐ)化
機電一體化可實現液壓係統柔性化、智(zhì)能化,充分發揮液壓(yā)傳動出力大、慣性小、響應快等優點,其主(zhǔ)要發(fā)展動向如下:液壓係統將有過去的(de)電液開發係統和開環比例控製係統轉向閉環比例伺服(fú)係統,同時(shí)對(duì)壓力、流量、位置、溫度、速度等傳感器實現標準化;提高液壓元件性能,在性能、可靠性、智能化等方麵更適應機電一體化需(xū)求(qiú),發展與計算機直接接口(kǒu)的高頻,低功耗的電磁電控元件;液壓係統(tǒng)的流(liú)量、壓力、溫度、油汙染度等數值將實現自動測量和診斷;電子直接控製元件將得到廣泛采用,如電控液壓泵,可實現液壓泵的各(gè)種調節方式,實現軟啟動(dòng)、合理分配功率、自動(dòng)保護等;借助現場總線,實現高水平信息係統,簡化液壓係統的調節、爭端和維護。
液壓CAD技術
充分利用現有(yǒu)的液壓CAD設計軟件,進行二次開發(fā),建立知識庫信息係統,它(tā)將構成設計-製造-銷售-使用-設計的閉環係統。將計算機防真及適時(shí)控製結合起來,在試製樣機前,便可用軟件修改(gǎi)其特性(xìng)參數,以達到最佳設計效果。下一個目標是,利用CAD技術支持液壓產品到零不見設計的全過程(chéng),並把CAD/CAM/CAPP/CAT,以及現代管理係統集成在一起建立集成計(jì)算機製造係統(CIMS),使液壓設計與製造技(jì)術有一個(gè)突破(pò)性的發展。
新材料、新工藝的應(yīng)用(yòng)
新型材料的使用,如陶瓷、聚合物或塗敷(fū)料,可使液壓的發展引起新的(de)飛躍。為了保護環境,研究采用生物降解迅速的壓力流體(tǐ),如采用菜油基和合成脂基或者水(shuǐ)及海(hǎi)水(shuǐ)等介質替代礦物液壓油。鑄造工藝的發展,將促進液壓元件性能的提高,如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用(yòng),可優化元件內部流動,減少壓力(lì)損失和降低噪聲,實現元件小型化。