1、二十一世纪液压技术现状及发展趋势( 续) 中国液压气动密封件工业协会副理事长? 杨尔庄 Present Situation and Development Tendency of Hydraulic Technology in 21 Century Yang Er?zhuang ( 接上期第 2 页) 3? 主机发展动向及液压技术发展趋势 3?1? 工程建筑机械 要求发展适用于大型工程项目、 城市建设及适应 新的作业环境所需要的产品, 要求发展多样化和不断 提高其性能, 其主要发展方向是: ? 大型化? 针对大型工程, 如水利建设、 填海工 程等发展大型、 专用工程机械。 ? 小型化 ? 针对
2、市政建筑发展小型的, 操作优 良的产品。 ? 高速化? 改善移位和方向变换性能。 ? 轻型化? 安装简便, 搬运性好。 ? 高效化? 提高作业效率并减少能耗。 ? 机电一体化 ? 发动机和液压系统根据各种作 业模式实现综合控制达到作业自动化。 ? 改善操作性能, 提高舒适性, 利用电子操作 器, 减轻操作人员的劳动强度。 ? 提高耐久性和早期故障( 1000 h) 诊断。 工程机械液压系统的发展动向( 见表2) ? 高压化 ? 开式系统34MPa, 闭式系统47MPa, 实现高压化, 需要在气蚀、 摩擦磨损、 高强度材料、 阀门 的间隙泄漏、 缸的密封、 新型管件等方面开展研究。 ? 节省能耗
3、 ? 要求提高各种液压元件的效率, 减少管路的压力损失, 减轻元件重量, 实现小型化, 改 善液压系统控制性能和防止泄漏, 目前小型液压挖掘 机已由传统的齿轮泵驱动改为变量柱塞泵驱动, 中大 型挖掘机采用多种型式变量泵、 负载传感、 二次调节、 电子极限负载等系统。 ? 采用电子直接控制, 实现智能化和自动化, 挖 掘机采用电子控制, 可以自动选用作业模式和实现复 合动作机能。 ? 降低噪声和振动, 要求降低泵噪声。 ? 减少外部泄漏, 发展零泄漏系统。 ? 提高产品清洁度, 保证产品可靠度, 要求元件 出厂内部残留油液达到 NAS8 10 级, 要求元件制造 厂建立质保体系。 ? 故障诊断、
4、 便于维护。 3?2? 机床 向高精度、 高效率、 数控化、 柔性化方向发展。机 床在夹紧固定、 平衡装置、 零件传送等辅助动作使用液 压控制还是不可缺少的。为适应机床的发展, 对液压 系统和元件提出要求如下: ? 为减少温升, 减少油箱尺寸, 节能和保证夹紧 力和平衡力的稳定, 广泛采用低噪声变量泵。 ? 为减少换向冲击, 影响精度, 广泛采用比例电 磁阀和无冲击电磁阀。 ? 采用复合阀, 简化液压回路。 ? 小型化, 轻量化。 ? 发展低成本、 维修方便的液压油箱。 ? 降低泵噪声和振动。 ? 发展不需要维护的液压油箱, 要求使用寿命 在5 年以上。 3?3? 塑料机械 由于电气传动难于实
5、现力控制, 结构复杂、 成本 高, 因而液压传动及控制还占主要地位, 尤其是大中型 塑料机械, 它对液压系统的要求: ? 采用伺服阀、 比例阀、 插装阀和闭环系统, 提 高响应速度。 ? 采用闭环系统, 减少元件的滞环和提高其直 线性, 实现高精度和高重复精度。 12001 年第 4期液压与气动 表 2? 工程机械液压技术发展 ? 简化回路, 降低成本。 ? 采用复合阀, 如插装阀( 包括螺纹式) , 减少占 用空间和管路, 提高防漏性能。 ? 自动化, 智能化, 采用数字阀、 伺服比例元件 及计算机技术的应用。 3?4? 锻压机械 小型机以机械为主, 大型机则以液压为主, 要求实 现高精度位
6、置控制、 力控制和提高工作压力。 ? 高压化, 系统压力达 35 MPa。 ? 广泛采用电液伺服和比例系统, 实现压力程 序控制( NC 压力机) 。 ? 高精度位置控制( 精密冲床) 闭环系统的应用。 3?5? 冶金机械 主要向大型化、 连续化、 高速化和自动化方向发 展。要求提高产品性能、 高效节能, 用微电子技术改进 传统产品, 发展机电一体化产品, 提高设备使用可靠性 和易维修性, 提高作业效率, 改善操作性能和保护环境 等, 对液压系统和元件要求如下: 2液压与气动2001 年第 4 期 ? 提高电液位置控制系统精度和力控制系统精 度, 实现高精度和高响应。 ? 提高各类元件可靠性,
7、 电磁阀类元件要求寿 命达到1000 万次以上。 ? 提高电液伺服阀和比例阀精度( 减少滞环和 提高直线性) 、 频响和可靠度。 ? 发展内藏电子控制器的电液伺服驱动马达、 伺服缸等电液伺服元件, 实现机电一体化。 ? 广泛采用集成化( 插装阀、 叠加阀) 和复合化 元件及系统, 减少占地空间和防止外漏。 ? 易维修性, 实现液压系统故障诊断。 ? 适应 ISO 14000环境保护标准要求, 应用水液 压技术。 ? 液压系统的污染控制。 综上所述, 为适应机械产品向高性能、 高精度和自 动化方向发展需要, 液压产品主要发展方向是: 节能提 高效率; 提高控制性能以适应机电一体化的发展; 提高
8、可靠性、 寿命、 安全性和维修性; 适应环境保护( 降低噪 声和振动、 无泄漏) 。 液压产品主要技术发展方向和技术开发课题见表 3, 机电一体化现状及发展见表 4。 4? 走向 21 世纪的液压技术 由于液压技术广泛应用了高技术成果, 如自动控 制技术, 计算机技术, 微电子技术, 摩擦磨损技术、 可靠 性技术以及新工艺, 新材料的应用, 使传统的液压技术 有了新的进展, 也使液压系统和元件、 水平有很大提 高。尽管如此, 走向 21 世纪的液压技术不可能有惊人 的技术突破, 应当主要靠现有技术的改进和扩展, 不断 扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展趋 势将集中在以下几个方面。 1
9、) 减少能耗, 充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方 面, 已取得很大进步, 但一直存在能量损耗。为减少能 量的损失, 必须解决下面几个问题。 ( 1) 减少元件和系统的内部压力损失, 以减少功 率损失; ( 2) 减少或消除系统的节流损失, 尽量减少非安 全需要的溢流量; ( 3) 采用静压技术,新型密封材料,减少摩擦损失; ( 4) 改善液压系统性能, 采用负载传感系统、 二次 调节系统和采用蓄能器回路。 2) 泄漏控制 泄漏控制主要包括两个方面: 既要防止液体泄漏 到外部造成环境污染, 又要防止外部环境对系统的 侵害。 今后, 将发展无泄漏元件和系统, 如发展集成化和
10、复合化的元件和系统, 实现无管连接, 研制新型密封和 无泄漏管接头、 电机泵组合装置。无泄漏将是世界液 压界今后努力的重要方向之一。 环境对系统的侵害应注意解决系统的密封问题, 如隔离式油箱、 设计新型的活塞杆防护装置等。 3) 污染控制 过去, 液压界主要致力于控制固体颗粒的污染, 而 对水、 空气、 化学物质和微生物等往往不够重视。今后 应重视解决: (1) 发展封闭式密封系统。防止灰尘、 污物、 空 气、 化学物质侵入系统。部分污染物来自零件的制造 和装配过程, 因此必须建立有关保证元件清洁度的技 术规范和研究经济有效的清洗方法; ( 未完待续) 液压气动网站现已开通 液压气动网站网址:
11、 WWW?yeyanet. com; WWW?yeyanet. com. cn 该网站是北京机械工业自动化研究所流体传动与控制技术工程研究中心筹办的一项公益性事业, 全国 液压气动标准化技术委员会、 中国机械工程学会流体传动与控制分会秘书处、 国家液压元件检测中心、 液压 与气动!编辑部以及流体传动与控制情报网等均设在该中心内。该网站不以赢利为目的, 致力于利用自身的 技术和信息优势为行业服务, 促进液压气动行业的发展, 促进产学研相结合。同时, 帮助企业更好地了解和 沟通市场供求信息, 为企业与用户之间架起一座桥梁。 欢迎浏览, 诚邀加盟。 联系电话: 010 62050843 32001 年第 4期液压与气动
