液壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

王志軍 華北機(jī)電學(xué)校

液壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

王志軍 華北機(jī)電學(xué)校

液壓傳動(dòng)作為機(jī)械傳動(dòng)中一項(xiàng)新興技術(shù)于二十一世紀(jì)得到大力發(fā)展，液壓技術(shù)日益成熟，但在發(fā)展道路中由于技術(shù)的一些缺陷，液壓技術(shù)的發(fā)展道路依舊坎坷，發(fā)展速度受到各種因素的限制。本文從專業(yè)角度介紹液壓技術(shù)在新時(shí)代的發(fā)展歷程以及國內(nèi)外液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢。

液壓技術(shù)；發(fā)展；趨勢

1.液壓技術(shù)的來源以及發(fā)展

液壓技術(shù)作為機(jī)械傳動(dòng)中一項(xiàng)全新技術(shù)，從十八世紀(jì)中葉世界上的第一臺液壓機(jī)前身水壓機(jī)開始，其實(shí)早有幾百年的歷史。二十世紀(jì)中期以后，液壓傳動(dòng)才在工業(yè)以及商業(yè)上廣泛推廣使用并有大幅度發(fā)展。液壓技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)、船舶、工程機(jī)械、軍工等需要大動(dòng)力的機(jī)械產(chǎn)品上。隨著電氣化技術(shù)、新能源等技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)逐步走向更加廣闊的領(lǐng)域，成為機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)中一項(xiàng)完整的自動(dòng)化技術(shù)。現(xiàn)如今，液壓技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展程度已經(jīng)成為新時(shí)代衡量國家工業(yè)化發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。如美國、日本發(fā)達(dá)國家的工程機(jī)械、數(shù)控加工中心、自動(dòng)化生產(chǎn)線的液壓使用率都達(dá)到了90%以上。

從二十世紀(jì)后期開始，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)飛速發(fā)展并加入了液壓技術(shù)領(lǐng)域使得液壓技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造使用這些先進(jìn)技術(shù)，得到顯著的效益。新時(shí)代利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造進(jìn)行液壓系統(tǒng)的完整性設(shè)計(jì)計(jì)算、新產(chǎn)品制造，有效的提高了液壓系統(tǒng)的質(zhì)量、優(yōu)化了產(chǎn)品行能、降低了制造成本，并縮短了液壓系統(tǒng)的生產(chǎn)周期。液壓技術(shù)現(xiàn)代自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程中，利用計(jì)算機(jī)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，極大的簡化了操作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，并增加的產(chǎn)品的可靠性。基于此，近年來液壓行業(yè)對于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD的推廣應(yīng)用和數(shù)字控制的研制開發(fā)給與了極大關(guān)注。

2.液壓技術(shù)的地位

液壓傳動(dòng)是具備體積小、動(dòng)力大、重量輕、輸出功率大的新型傳動(dòng)方式：可在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行無極變速，并且調(diào)節(jié)方便，操作方便與電氣結(jié)合比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制以及遠(yuǎn)距離操縱；動(dòng)作精準(zhǔn)、配置靈活；響應(yīng)速度靠；容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；安全性高；采用液質(zhì)載體，潤滑性好；可靠性高等特點(diǎn)。已經(jīng)可以應(yīng)用于所有中等以上功率的輸出，對運(yùn)動(dòng)需要靈活調(diào)節(jié)控制的器械，已經(jīng)成為現(xiàn)代傳動(dòng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。新世紀(jì)作為一個(gè)強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化的社會(huì)，伴隨科技發(fā)展以及社會(huì)需要，大型智能機(jī)器也將應(yīng)運(yùn)而生，而液壓作為其能量傳遞轉(zhuǎn)化的重要部分也是不可或缺。由此可見，不論是現(xiàn)在還是將來，液壓都會(huì)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要的位置，發(fā)揮獨(dú)一無二的作用。

3.液壓技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 國內(nèi)液壓技術(shù)發(fā)展情況及發(fā)展趨勢

二十世紀(jì)中葉，我國正式開始液壓工業(yè)，目前我國的液壓技術(shù)正處于飛速發(fā)展、提高的時(shí)間段。發(fā)展初期，產(chǎn)品僅僅覆蓋機(jī)床和鍛壓等需要大功率機(jī)械的地方，后來發(fā)展用到工程機(jī)械上面。從1965年從國外采購一些液壓元件以及生產(chǎn)技術(shù)，與此同時(shí)進(jìn)行了液壓產(chǎn)品的自行設(shè)計(jì)，自此我國的液壓元器件生產(chǎn)從低壓到高壓再形成自己的系列，同時(shí)在各種機(jī)械產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用。之后更是加速了對于國外優(yōu)秀產(chǎn)品的技術(shù)交流，結(jié)合國外產(chǎn)品進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計(jì)，以確保我國的液壓技術(shù)能夠積極追趕上世界平均水平，提升我國整體工業(yè)化進(jìn)程。在之后工業(yè)化迅猛發(fā)展的前提下，我國相繼建設(shè)了科研機(jī)構(gòu)，推進(jìn)制度建設(shè)促進(jìn)市場進(jìn)行優(yōu)化升級。在制度的促進(jìn)下，市場企業(yè)不但能生產(chǎn)液壓泵、閥、馬達(dá)等液壓元件，在此基礎(chǔ)上還創(chuàng)新設(shè)計(jì)了許多新型的液壓元器件，比如邏輯換向閥、電液比例閥等。現(xiàn)如今，液壓元器件的生產(chǎn)，我國已經(jīng)有一套完成的系列。液壓的發(fā)展正朝向高質(zhì)量、高性能、高效率的方向發(fā)展。

進(jìn)入21世紀(jì)后，由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，大大推進(jìn)液壓技術(shù)發(fā)展，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的液壓系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)仿真以及優(yōu)化，單片機(jī)控制等任務(wù)，都取得了良好的創(chuàng)新效果。目前，液壓技術(shù)在高壓、高功率、高效率、低污染、低能耗等方面都取得重大的發(fā)展，在進(jìn)行數(shù)字控制、比例控制等技術(shù)上都有新的發(fā)展成就。另外，在液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化以及單片機(jī)控制等方面，日益呈現(xiàn)良好成績。我國液壓行業(yè)現(xiàn)已具有門類齊全，生產(chǎn)能力優(yōu)，技術(shù)水平高的特點(diǎn)。現(xiàn)今全國液壓工業(yè)已經(jīng)能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)、機(jī)床、煉鐵、石油、化工、鐵路、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等提供全系列齊全的產(chǎn)品。目前，液壓元器件產(chǎn)品有1000多個(gè)品種，1000多個(gè)規(guī)格。并且，我國液壓行業(yè)十分重視與國外企業(yè)的技術(shù)交流合作與經(jīng)濟(jì)聯(lián)合，近年從外國引用的各種元器件以及液壓系統(tǒng)為我國產(chǎn)品的技術(shù)水平提高起到了十分重要的作用。

3.2 國外液壓技術(shù)發(fā)展情況及發(fā)展趨勢

國外發(fā)達(dá)國家都十分重視液壓工業(yè)的發(fā)展，像在美國、日本等國家液壓工業(yè)發(fā)展重視程度、速度都高于機(jī)械工業(yè)。全世界液壓產(chǎn)品約占市值200億美元，在日本工廠中，設(shè)備自動(dòng)化程度尤其高并且生產(chǎn)管理系統(tǒng)完善，往往一個(gè)工廠僅有很少的工人。在日本，液壓企業(yè)外協(xié)量大，他們將各種零件擴(kuò)散給協(xié)同廠進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)了零件的專業(yè)化，這使得液壓零部件質(zhì)量高、創(chuàng)新快，從一定程度上促進(jìn)了液壓工業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各國液壓產(chǎn)值大約占據(jù)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值2～3%，然而我國僅僅占有0.18%左右，這也充分地說明了我國液壓利用率低的現(xiàn)狀，應(yīng)推廣液壓的應(yīng)用，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

4.結(jié)論

最近幾十年，由于液壓技術(shù)應(yīng)用了微電子技術(shù)，推動(dòng)了電液協(xié)同傳動(dòng)控制，使得液壓產(chǎn)品具有了新的活力。液壓技術(shù)現(xiàn)今的競爭對手是電氣傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)，液壓只要沿著機(jī)電一體化的方向繼續(xù)走下去，并且不斷更新移植計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、摩擦磨損技術(shù)以及新材料工藝的成果，充分利用液壓技術(shù)體積變化小的特點(diǎn)，克服漏油以及能耗大的缺點(diǎn)，液壓技術(shù)將能保持強(qiáng)大的競爭力、不斷前進(jìn)發(fā)展。

[1]王春行.液壓控制系統(tǒng)[M].北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2015

[2]許益民.電液比例控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[M].北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2015

[3]謝錫純，李曉豁.礦山機(jī)械與設(shè)備[M].徐州∶中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010

[4]楊叔子，楊克沖等.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)（第五版）[M].武漢∶華中科技大學(xué)出版社，2011

[5]張利平.現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用220例（第1版）.北京∶化學(xué)工業(yè)出版社，2013

[6]李偉波，李偉，吳根茂等.現(xiàn)場總線技術(shù)及在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電國際市場，2015年第10期

[7]黃興.液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢[J].機(jī)床與液壓，2014年12期