導語
目前我國的(de)制造業高速發展,正經曆從制造大國向制造強國的轉變。文章在(zài)分析液壓技術在裝備制造業中的重要地位基礎之上, 詳細(xì)論述了液(yè)壓技術在(zài)國 内外機械制造業(yè)中的應用情況,指出液壓技術在機械制(zhì)造業中有(yǒu)着重要的(de)應用價值和發展潛力, 對(duì)液壓技術需要不斷的加以研究和不斷的提高才能滿(mǎn)足機械制造業(yè)需要
液壓傳動是以流體作為工作介質對能量進行傳動和控(kòng)制(zhì)的一(yī)種傳動形式。相對于電力(lì)拖 動和機(jī)械傳動而言,液壓(yā)傳動具(jù)有輸出力大,結構緊湊, 體積小, 調速(sù)方便以及易于控制等 優點, 因而廣泛應(yīng)用于工程機械,建築機械和機床等設備上。目前,我國制造業(yè)的發展是比較(jiào)迅速(sù)的, 我國在邁向制造強國的道路上奮勇前進雖然對于我(wǒ)國目前(qián)的制造業來說,還存(cún)在 着一定的困(kùn)難,但是困難和(hé)機遇并存的狀态,是(shì)我(wǒ)國制造業發展(zhǎn)的良好契機。未(wèi)來的幾年中,我國的制造業對于國民經濟的增長和人們生活質量的提高,都有着(zhe)不可忽視的作用(yòng)。本文對我國機械制造業中的液壓技術的(de)應用進行分析,并分析(xī)其發展(zhǎn)的前景和潛力,具有非常重要 的現實的(de)意義(yì)。
液壓技術在裝備制造業(yè)中的重要性
液壓技(jì)術對于我國(guó)的機械制造業而言(yán),有着非常重(zhòng)要的作用,是一個十分重要的基礎領 域。流體(tǐ)傳動與控制技術的主要代表液壓技術自上世紀初面世以來,即融合到裝備制(zhì)造業中, 成(chéng)為其十分重要的基礎領域之一。液壓技術推(tuī)動我國的裝備制造業的發展(zhǎn)在裝備制造業(yè)的 諸多領(lǐng)域中,都起着非常重(zhòng)要的(de)不可忽視的作用。所以, 在(zài)裝備制(zhì)造業(yè)中的液壓技術,其應 用的現狀和前景都是值(zhí)得關注的。在機械制造業中的液壓技術的(de)應用和定位,都需要(yào)去(qù)分析 和了解,并制定(dìng)出一定(dìng)的策略和目标,來促進液壓技(jì)術的發展(zhǎn)和不斷的(de)完善(shàn),隻有這樣,才能促進(jìn)我國機械制造業的發展,才能實現(xiàn)我國的制造強國的目标的(de)實現, 才能促(cù)進我國機械 制(zhì)造行業的快速發展,并提高人們的物(wù)質(zhì)生活水平和(hé)生活質量
液壓傳動技(jì)術發展現狀
近代液壓傳動技術是由19世紀崛起并蓬勃發展的石油工(gōng)業推動起來的,最早(zǎo)實踐成功 的液(yè)壓傳動(dòng)裝置是艦(jiàn)船上的(de)炮塔轉位器,其後出現了液壓六角車床(chuáng)和磨床,一(yī)些通用車床到 20 世紀 30 年(nián)代末才(cái)用上了液壓傳動(dòng)。第二次世界(jiè)大戰期間,由于軍事上的需要,出現了以(yǐ) 電液伺服系統為代表的響應(yīng)快、精(jīng)度高的液壓元(yuán)件和(hé)控制系統,從而(ér)使(shǐ)液壓技(jì)術得到了迅猛 發展。
20 世紀 50 年代,随着世界各國經濟(jì)的恢複和發展,生(shēng)産過程自動化的不斷增長,使 液(yè)壓技術很快轉入民用工業,在(zài)機械制造、起重運輸(shū)機械及各類施(shī)工機(jī)械、船舶、 航空等領域得到了(le)廣泛的發展(zhǎn)和應用(yòng)。20 世紀 60 年代以(yǐ)來,随着原子能、航空航天技術、微電子技 術的(de)發展,液壓技術在(zài)更深、更廣闊的領域得到了發展,在工(gōng)程機械,數(shù)控加工中(zhōng)心,冶金 自(zì)動線等國民經(jīng)濟的各個方面(miàn)也都得到了應用。
2.1 液壓傳動技術的應用領域
目前液壓(yā)技術應用的主要領域是工程機械(xiè)和冶金機械等,具體(tǐ)來說, 液壓系統在以下領域中有(yǒu)着廣泛(fàn)的應用
(1) 工程機械
工程機械是液壓産品的最大用戶,占行業銷(xiāo)售的42.3%,今後比例還會擴(kuò)大。每(měi)年為國 産和合資生産(chǎn)的挖掘機、道路機械、 建設機械、樁工機械、水泥攪拌車等配套所進口(kǒu)的液(yè)壓 件(jiàn),約達1.5億美元以上。2010 年我國工程機械市場需求量如表1 所示。
(2) 機床
機床産(chǎn)品(pǐn)需要大(dà)量(liàng)高壓、大流量柱塞(sāi)泵(bèng),插裝閥、疊加閥、電磁閥、比(bǐ)例閥、伺(sì)服閥、低噪聲葉片(piàn)泵和輕型柱塞泵(bèng)等液氣密元件産品。 而液(yè)壓系統更(gèng)是廣泛地應用與(yǔ)機床工件的夾(jiá) 緊、工作台的移動等場合。随着制(zhì)造業技術(shù)的進步,國内對高精、高效、自動(dòng)化機床,特别 是數控機床的需求量越來越大。據有關預計,到2010 年末我國(guó)數控機床年需求量超過 5 萬 台(tái);機床(chuáng)總擁(yōng)有量将由2007 年的 300 多萬(wàn)台,增加到接近400 萬台,增長率(lǜ)達33%。此外, 鍛壓(yā)機械(xiè)的發展也對液壓(yā)原件(jiàn)及成(chéng)套系統提出新的(de)要求。因此(cǐ), 為機(jī)床和鍛(duàn)壓(yā)機械配套、維 修用液壓、氣動和密封(fēng)件的市場(chǎng)需求量也将有很大(dà)的增長。
(3) 汽車制造業
汽車、 摩托車産品需(xū)要大量轉(zhuǎn)向助力泵,自動變速箱用(yòng)的液壓控制元件,各種類型的密 封件(jiàn)和氣動(dòng)元件(jiàn);汽車制造設備則需要各(gè)種泵,液壓電磁閥,氣閥,氣源處(chù)理裝置,各種氣(qì) 缸比例閥,載重汽車用齒(chǐ)輪泵、油缸和控制閥等。
(4)冶金機械
據了解冶金設備(bèi)中液壓氣動技(jì)術的使用率達6.1%~ 8.1%,約占設備總費用的 10%左右。因此,冶金工(gōng)業的改造和發展為液壓氣動密封件 産品提供了(le)很大的市場(chǎng)空間。 從行業統計分析,液壓、 氣動産品為冶金行業直接提供配套分 别占銷售額的14.5%和 9%。另外,冶金、礦山設備産品(pǐn)需要大量各類柱塞泵,插裝閥(fá)、電磁閥、比(bǐ)例閥,伺服(fú)閥、油缸,液(yè)壓系(xì)統總成及氣動元件。
(5) 液壓(yā)試驗台
液壓技術需要不斷地(dì)發展、創新, 每年需要一批的液(yè)壓試驗台來進行試驗,這也(yě)是(shì)液壓 技術的一(yī)個應用領域。
(6) 遊樂設(shè)施
随着人們生活水(shuǐ)平的條,對生活質量的要求(qiú)也(yě)越來(lái)越高。遊樂設施也已成為人們(men)生活的 一部分。而由于液壓技術本(běn)身的優點(diǎn),液壓技術在遊樂設備上也是不遑多讓。
(7) 武器裝備
現代武器裝備,特别是現代化大型裝備,離不開液壓傳動。 現代武器裝備液(yè)壓(yā)系統的維 修和防護已成為我軍重要研究(jiū)課題之一,它既是對我軍裝備維修人員的重要考驗, 也是提高 我軍戰鬥力和(hé)兵器的(de)壽命的重要保障。特别是電流變、 磁流變技術的興起及應用,更是使液 壓技術在武器裝備上如虎添翼。
液壓技術創新及發展趨勢
基于液壓(yā)技術有如(rú)上的(de)的優點及問題,未來液壓(yā)技術(shù)的定位是:繼續在工程機械和冶金機械(xiè)這兩大領域站(zhàn)穩腳跟,積極向新興(xìng)的産業(yè)拓進,液壓技術與液壓産品的發展趨勢如下:
(1) 工作介質的發展(zhǎn)新方向
水液壓, 采用水為工作介質, 具有無污染、 安全(quán)、 清潔衛(wèi)生等優點, 符合環保(bǎo)這一要求。 而以(yǐ)水為截止的水壓傳動技術具有結(jié)構簡單、效率高、 經濟等優點, 在(zài)衆多領域有着廣泛的 應(yīng)用前景。 除此之外,新興的(de)電流變液、 磁流(liú)變液研究與發展,将(jiāng)會是液壓技術(shù)的一大(dà)創新
與改革。磁流變液是一種機敏材料 , 在(zài)外加(jiā)磁場的(de)作用 , 液體的粘度發生很大的變化 , 具有很 大的抗剪切 , 易于控制并且連續可控。
(2) 工作效率
洩露問題一直是影響液壓(yā)系統工作效率(lǜ)的重要因素之一。可提高(gāo)加工精度,減少内洩(xiè)漏 或采用螺紋插裝閥較少外洩漏。 當然(rán),密封件産品的質量(liàng)及密封系(xì)統設計和應用水平提高也 是一個重(zhòng)要的研究領域。
(3) 材料方(fāng)面
液(yè)壓元件材質的提(tí)高将極(jí)大推動其質量與品種的新發展,而材料的表面處理,将成(chéng)為液 壓領域新的(de)研究方向。
(4) 傳動方面
由于(yú)在(zài)小功率(lǜ)的場合采(cǎi)用伺服電機、 變頻電機等(děng)對液(yè)壓構成威脅并排擠出局。液壓(yā)将在 大功率、 高壓(yā)力及電力不可獲得之處有發展空,目前在強電方面(miàn)采用變頻電機與液壓定(dìng)量泵 結合(hé)将是一個可取(qǔ)的方向。
(5)控制方面
随着電子、 計算機、 網絡的發展,液(yè)壓與其結(jié)合發揮二者的(de)優(yōu)勢是必然趨(qū)勢。而目(mù)前具 有總線功能的液壓産(chǎn)品已經形成系列化。相信CANBUS+I CANNET将是下一代液壓産品的制(zhì) 高點。
(6)故障自動檢測系(xì)統
随着液壓技術的發展 , 各種工程機械(xiè)、礦山機械等廣泛地采用先進的液壓系(xì)統進行傳動 與控制(zhì)。而液壓系統内部(bù)故障檢測較為困難,因此, 研究一種基于傳感器、計算(suàn)機技(jì)術對液 壓系統進行實時(shí)在線狀态監測與故障診斷尤為重(zhòng)要。
結(jié)語
目前液壓技術已滲透到(dào)很多領(lǐng)域,在(zài)民用工業、在機床、工(gōng)程機械、冶金機械、塑料機 械、農林機械、汽車、船舶(bó)等行業得到大幅(fú)度的應用和發(fā)展,而且發展成為包括傳動、控制和檢測(cè)在内的一(yī)門完整的自動化技術現今, 采(cǎi)用液壓傳動的程度已成(chéng)為衡量一個國家工業 水平的重要(yào)标志之(zhī)一。如發達(dá)國家生産的(de)95%的工程機(jī)械、 90%的數控加工中心、95%以上的 自動線都采用了液壓傳動技術。雖然液壓技術有如上的優勢(shì), 但是存在(zài)的問題與面臨的嚴峻 挑戰卻(què)也不(bú)容忽視(shì)。 液壓技術要想進一步的發展, 就必須有自己(jǐ)的定位與發展趨勢。本文所分析的這些技術是當前及以後工程機械液壓系統領域發展的方向, 其要點是把先(xiān)進的計算機 技術、機械電子(zǐ)技術、控技術、通訊技術、軟件工程(chéng)等應用于工程機械的液系統中,從而實 現智能化、自動化。