導語
目前我國的(de)制造業高(gāo)速發(fā)展,正經曆(lì)從制造大國(guó)向(xiàng)制造強國(guó)的轉(zhuǎn)變。文章在分析(xī)液壓(yā)技術(shù)在裝(zhuāng)備制造(zào)業(yè)中的(de)重要地位基礎(chǔ)之上(shàng), 詳細論述(shù)了液壓技術在國 内(nèi)外機械制(zhì)造業(yè)中的應用(yòng)情況(kuàng),指出(chū)液壓(yā)技術在機(jī)械制(zhì)造業(yè)中有着重(zhòng)要的應用價值(zhí)和發展潛(qián)力, 對(duì)液壓技(jì)術(shù)需要(yào)不斷的加以研(yán)究和不斷的提(tí)高才能滿足機(jī)械制造業(yè)需要(yào)
液壓傳動(dòng)是以(yǐ)流體作為工作(zuò)介質(zhì)對(duì)能(néng)量進(jìn)行傳動和控制(zhì)的一(yī)種傳動形(xíng)式。相對于(yú)電力拖 動(dòng)和機械傳動而(ér)言(yán),液壓傳(chuán)動具(jù)有輸出力(lì)大(dà),結構緊(jǐn)湊, 體積小(xiǎo), 調(diào)速方便(biàn)以及易(yì)于(yú)控制(zhì)等 優點(diǎn), 因而廣泛應(yīng)用于(yú)工程(chéng)機械(xiè),建築機械(xiè)和機(jī)床等(děng)設備上。目前(qián),我國制(zhì)造業的(de)發(fā)展是(shì)比較迅速的, 我(wǒ)國在邁向制造(zào)強國的道路上奮勇前進(jìn)雖然(rán)對于我(wǒ)國(guó)目前的制(zhì)造業來說(shuō),還存在 着(zhe)一定(dìng)的困難,但是困(kùn)難和機遇并存的狀态,是我國(guó)制造(zào)業發展的(de)良好契機(jī)。未來(lái)的幾(jǐ)年(nián)中,我國的制造業(yè)對于(yú)國民(mín)經(jīng)濟的增(zēng)長和(hé)人們(men)生活質量的提高,都(dōu)有着不可忽視(shì)的作(zuò)用。本(běn)文對(duì)我國機械制造業中的液壓技(jì)術的(de)應用進行(háng)分析(xī),并(bìng)分析其(qí)發展的(de)前(qián)景和(hé)潛力,具有非常重要 的現(xiàn)實的意義。
液壓技術(shù)在裝備(bèi)制造(zào)業中的(de)重(zhòng)要性
液(yè)壓技術對于我(wǒ)國的(de)機械(xiè)制造業(yè)而言,有着非(fēi)常重要的作用(yòng),是一個十(shí)分重(zhòng)要的基礎領 域(yù)。流體傳動與控(kòng)制技(jì)術(shù)的(de)主要(yào)代表液壓(yā)技術自上(shàng)世紀初面(miàn)世以來,即融合(hé)到裝備(bèi)制造業(yè)中, 成為(wéi)其十分(fèn)重要(yào)的基(jī)礎領域之一。液壓技術推動我國的(de)裝備(bèi)制造業的發展在裝備制(zhì)造業的(de) 諸多領(lǐng)域中(zhōng),都(dōu)起着非(fēi)常重要(yào)的(de)不可(kě)忽視的(de)作用。所(suǒ)以, 在裝備制造(zào)業中的液壓技(jì)術,其應 用的現(xiàn)狀和(hé)前景都是(shì)值得關注的。在(zài)機械制造業中(zhōng)的液壓技術的(de)應用(yòng)和(hé)定位,都(dōu)需要去分析 和了解,并制定出(chū)一定的策略和(hé)目标,來促進液壓技術的(de)發展(zhǎn)和不(bú)斷的完善(shàn),隻有這樣(yàng),才能(néng)促進(jìn)我國(guó)機械(xiè)制造業的(de)發展(zhǎn),才能實現我國(guó)的制(zhì)造強(qiáng)國的目标(biāo)的實現, 才(cái)能促進我(wǒ)國機(jī)械 制造行業(yè)的(de)快速發展,并提(tí)高人(rén)們的物質(zhì)生活(huó)水(shuǐ)平(píng)和生(shēng)活質量
液壓傳(chuán)動技術發展現(xiàn)狀
近代液(yè)壓傳動技術(shù)是由19世(shì)紀崛起并蓬勃(bó)發展的(de)石(shí)油工(gōng)業推動起(qǐ)來的,最早實踐(jiàn)成功 的液壓(yā)傳(chuán)動裝(zhuāng)置是艦船上的(de)炮塔轉(zhuǎn)位器,其(qí)後出現(xiàn)了液壓(yā)六角(jiǎo)車床和磨床,一(yī)些(xiē)通用車(chē)床到 20 世紀 30 年代(dài)末才用上(shàng)了液(yè)壓傳動。第二次世界大戰(zhàn)期間,由于(yú)軍事(shì)上的需要,出現了以 電(diàn)液(yè)伺服系統(tǒng)為代表的(de)響應(yīng)快、精度高的液(yè)壓元(yuán)件(jiàn)和控制(zhì)系統(tǒng),從(cóng)而使液(yè)壓技術得(dé)到了(le)迅猛(měng) 發展。
20 世紀(jì) 50 年代,随着(zhe)世界各國經(jīng)濟的恢複和(hé)發(fā)展,生産(chǎn)過程自動化的(de)不斷增長,使 液壓技術很快轉(zhuǎn)入民用工(gōng)業,在機械(xiè)制造、起重(zhòng)運(yùn)輸機械及各(gè)類施(shī)工(gōng)機械、船舶、 航空等(děng)領域得到了廣泛的(de)發展(zhǎn)和應(yīng)用。20 世(shì)紀 60 年代以來,随(suí)着原子能(néng)、航空(kōng)航天技(jì)術(shù)、微電子技 術的發展(zhǎn),液壓技術在更深、更廣闊的領(lǐng)域得到了發展(zhǎn),在工程機(jī)械,數控加(jiā)工中心,冶(yě)金 自(zì)動線(xiàn)等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面也都(dōu)得到了應用(yòng)。
2.1 液壓傳(chuán)動技(jì)術的應用(yòng)領域
目前(qián)液壓技術應(yīng)用的主(zhǔ)要領(lǐng)域(yù)是工(gōng)程機械和(hé)冶金機(jī)械等,具體來說(shuō), 液壓(yā)系統在以下領(lǐng)域中有着(zhe)廣泛的(de)應用(yòng)
(1) 工(gōng)程機械
工程機械是液(yè)壓(yā)産品(pǐn)的最(zuì)大用戶,占(zhàn)行業銷售的42.3%,今(jīn)後比例還會(huì)擴(kuò)大。每年為國 産和合資(zī)生産的挖掘機、道路機(jī)械(xiè)、 建(jiàn)設(shè)機(jī)械、樁(zhuāng)工機械(xiè)、水(shuǐ)泥(ní)攪(jiǎo)拌車等(děng)配(pèi)套所(suǒ)進口的(de)液壓 件,約達(dá)1.5億(yì)美元以上。2010 年我國工程(chéng)機械市場需求(qiú)量如表1 所(suǒ)示。
(2) 機(jī)床
機(jī)床産品需(xū)要大(dà)量(liàng)高壓、大(dà)流量柱塞泵,插(chā)裝閥、疊(dié)加(jiā)閥、電磁閥、比例閥、伺(sì)服閥、低(dī)噪聲葉片泵(bèng)和輕(qīng)型柱(zhù)塞泵等液氣密(mì)元件産品。 而液(yè)壓系(xì)統更是廣(guǎng)泛地(dì)應用與機(jī)床工件(jiàn)的夾 緊(jǐn)、工作(zuò)台的移動(dòng)等場合(hé)。随着制(zhì)造業(yè)技(jì)術的進(jìn)步,國内對高精(jīng)、高效(xiào)、自動化機(jī)床,特别 是數控(kòng)機床的需(xū)求量(liàng)越來(lái)越(yuè)大(dà)。據有(yǒu)關預計(jì),到(dào)2010 年末(mò)我國(guó)數控機床(chuáng)年需(xū)求量超過(guò) 5 萬 台;機床總擁(yōng)有量将(jiāng)由(yóu)2007 年的(de) 300 多萬台,增(zēng)加到(dào)接近(jìn)400 萬台,增長(zhǎng)率達33%。此外, 鍛壓(yā)機械的發(fā)展也(yě)對液壓(yā)原(yuán)件及(jí)成套系統提出(chū)新的要求。因此, 為機床和鍛壓(yā)機械配套(tào)、維(wéi) 修(xiū)用液壓(yā)、氣(qì)動和(hé)密封件(jiàn)的(de)市場(chǎng)需求量也将有(yǒu)很大的增長。
(3) 汽(qì)車制(zhì)造業
汽車、 摩托車産品需(xū)要大量(liàng)轉向助(zhù)力泵,自動變速(sù)箱(xiāng)用(yòng)的液壓控(kòng)制元件,各種類型的密 封件和氣動元件(jiàn);汽車(chē)制造設(shè)備則需(xū)要各種(zhǒng)泵(bèng),液壓(yā)電磁閥,氣(qì)閥,氣(qì)源處理(lǐ)裝置,各(gè)種氣(qì) 缸比例閥(fá),載重汽車(chē)用齒(chǐ)輪(lún)泵(bèng)、油缸(gāng)和控(kòng)制閥(fá)等(děng)。
(4)冶金機(jī)械
據了解(jiě)冶金設備(bèi)中(zhōng)液(yè)壓氣(qì)動技術(shù)的(de)使用(yòng)率達6.1%~ 8.1%,約占(zhàn)設備總費(fèi)用的(de) 10%左右。因此,冶金工業(yè)的改(gǎi)造和發展(zhǎn)為液壓氣(qì)動密(mì)封件 産(chǎn)品提供(gòng)了很大的市場(chǎng)空間。 從行業統(tǒng)計分析,液壓、 氣(qì)動産(chǎn)品(pǐn)為(wéi)冶金(jīn)行業直接提供(gòng)配套(tào)分(fèn) 别占銷售額的14.5%和(hé) 9%。另外(wài),冶金、礦(kuàng)山(shān)設備産品需(xū)要大量(liàng)各類(lèi)柱塞泵,插(chā)裝閥、電磁(cí)閥(fá)、比(bǐ)例閥,伺服閥、油(yóu)缸,液壓系統總(zǒng)成及(jí)氣動元件(jiàn)。
(5) 液(yè)壓試(shì)驗台
液(yè)壓技(jì)術需(xū)要不(bú)斷地(dì)發展(zhǎn)、創新, 每年需要一批(pī)的液(yè)壓試(shì)驗台來進(jìn)行(háng)試驗,這(zhè)也是液壓(yā) 技術(shù)的一個應用領(lǐng)域。
(6) 遊樂設施
随(suí)着人(rén)們生活水(shuǐ)平的(de)條,對(duì)生活質量的要求(qiú)也(yě)越來越高。遊樂(lè)設施也(yě)已成為(wéi)人們生活(huó)的 一部分。而由于液(yè)壓技術本身的優點(diǎn),液(yè)壓技術(shù)在遊樂設備上(shàng)也是(shì)不遑(huáng)多讓(ràng)。
(7) 武(wǔ)器(qì)裝備
現代(dài)武器裝備,特别(bié)是現代化(huà)大型(xíng)裝備(bèi),離不開液(yè)壓傳(chuán)動。 現代武(wǔ)器裝備液壓系(xì)統的維 修和防護已成為我軍(jun1)重要研究課題之一(yī),它既(jì)是對(duì)我軍裝備維修(xiū)人員的重要考(kǎo)驗, 也是提高 我(wǒ)軍戰鬥力和兵(bīng)器的壽(shòu)命(mìng)的重(zhòng)要保(bǎo)障。特(tè)别是(shì)電流變、 磁流變(biàn)技術的興(xìng)起及(jí)應用,更是(shì)使液 壓技(jì)術在(zài)武器裝備上如(rú)虎添(tiān)翼。
液壓技術(shù)創新及發(fā)展趨勢
基于液壓技術(shù)有如上的的優(yōu)點及(jí)問題,未來(lái)液壓技術的定(dìng)位是:繼續在工(gōng)程機械和(hé)冶金機械(xiè)這兩大領(lǐng)域站穩腳跟,積(jī)極向新(xīn)興的(de)産(chǎn)業拓進,液(yè)壓技(jì)術與液(yè)壓産品的發(fā)展趨(qū)勢如(rú)下(xià):
(1) 工(gōng)作介質的(de)發展新方(fāng)向
水液壓, 采用水為(wéi)工作介(jiè)質, 具有(yǒu)無污染、 安全、 清潔衛生等(děng)優點(diǎn), 符合(hé)環(huán)保這一(yī)要求。 而以(yǐ)水為(wéi)截止的(de)水壓傳動技術具有結構簡單、效率高(gāo)、 經濟等優點, 在衆多領域(yù)有着(zhe)廣泛的(de) 應(yīng)用前(qián)景。 除(chú)此之外,新興的(de)電流變液(yè)、 磁流(liú)變液研究(jiū)與發展,将會是(shì)液壓技術的一大創(chuàng)新
與改革。磁(cí)流變液是一(yī)種機(jī)敏材料 , 在(zài)外加磁場的作(zuò)用 , 液體的粘度(dù)發生(shēng)很大的變(biàn)化(huà) , 具有很 大的(de)抗剪(jiǎn)切 , 易于控(kòng)制并且連(lián)續可控。
(2) 工(gōng)作效率
洩(xiè)露問題(tí)一(yī)直是(shì)影響液壓系統(tǒng)工作效率(lǜ)的(de)重(zhòng)要因(yīn)素之(zhī)一。可提高加工(gōng)精度,減少内(nèi)洩漏 或(huò)采用螺(luó)紋插裝(zhuāng)閥較(jiào)少外洩漏(lòu)。 當然,密封件産(chǎn)品的(de)質(zhì)量(liàng)及密(mì)封系統設計和應用(yòng)水(shuǐ)平提高(gāo)也 是一(yī)個重要的研(yán)究領(lǐng)域。
(3) 材料方面
液壓元(yuán)件材(cái)質的提高(gāo)将極大推(tuī)動其(qí)質量與品種的(de)新發展,而材料的表面處理,将(jiāng)成為液 壓領域(yù)新的研究方向(xiàng)。
(4) 傳動方面
由于在小功率的場(chǎng)合采(cǎi)用伺(sì)服電機、 變頻電機等對液壓構成威脅并排擠出局(jú)。液壓将在(zài) 大功率、 高(gāo)壓力及電(diàn)力不可獲(huò)得之(zhī)處有(yǒu)發(fā)展空,目(mù)前在強(qiáng)電(diàn)方(fāng)面采用(yòng)變(biàn)頻電機與液壓定(dìng)量泵(bèng) 結合(hé)将是一個(gè)可取的方向。
(5)控(kòng)制方(fāng)面(miàn)
随着電(diàn)子、 計算機、 網絡(luò)的發(fā)展,液壓與其結(jié)合發揮二者的優勢是必(bì)然趨勢。而目(mù)前(qián)具 有總線功能(néng)的液壓(yā)産品已經形成系列化(huà)。相信canbus+i cannet将(jiāng)是(shì)下一代液壓産品的(de)制 高點。
(6)故(gù)障自動檢測系統
随(suí)着液壓技(jì)術的發展(zhǎn) , 各種工程(chéng)機械(xiè)、礦(kuàng)山(shān)機械(xiè)等廣(guǎng)泛地(dì)采用(yòng)先進的液壓系統進行傳動 與(yǔ)控制。而液壓系(xì)統内部(bù)故障(zhàng)檢(jiǎn)測較為困難,因(yīn)此, 研(yán)究一種基于傳感器(qì)、計算機技(jì)術對液 壓(yā)系統進行(háng)實時在線狀态監測(cè)與故障診斷尤(yóu)為重要。
結語
目(mù)前液壓技術已滲透到很多(duō)領(lǐng)域,在民用工業(yè)、在機床、工程機(jī)械、冶(yě)金機(jī)械、塑(sù)料機 械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船(chuán)舶等(děng)行業得到大幅(fú)度的應用和發(fā)展,而且發展成(chéng)為(wéi)包括(kuò)傳(chuán)動、控(kòng)制和(hé)檢測在(zài)内(nèi)的一門(mén)完整的自動化技(jì)術現(xiàn)今, 采用液(yè)壓傳(chuán)動的(de)程度(dù)已成(chéng)為衡(héng)量(liàng)一個(gè)國(guó)家工(gōng)業 水平的(de)重要标志之一。如發達國家生産的95%的(de)工程機(jī)械、 90%的數(shù)控加工(gōng)中心、95%以上(shàng)的 自動線都采用了(le)液壓傳(chuán)動技術(shù)。雖然液壓技術(shù)有如上(shàng)的優(yōu)勢(shì), 但是存在的問(wèn)題與面臨的嚴(yán)峻 挑(tiāo)戰卻也不(bú)容忽視(shì)。 液(yè)壓技(jì)術要(yào)想進一步的發展, 就必須(xū)有自己的定位(wèi)與發(fā)展趨勢。本(běn)文所分析的這(zhè)些技術(shù)是當前及以(yǐ)後(hòu)工(gōng)程機(jī)械液壓系統領域發展的方向(xiàng), 其要點是把先(xiān)進的計(jì)算(suàn)機 技(jì)術、機(jī)械(xiè)電(diàn)子技術、控(kòng)技(jì)術、通訊(xùn)技術(shù)、軟件工程(chéng)等應用于(yú)工程(chéng)機械的液系統(tǒng)中,從而實(shí) 現智能化(huà)、自動(dòng)化。