淺談液壓傳動(dòng)和控制的發(fā)展畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題 目： 淺談液壓傳動(dòng)和控制的發(fā)展 </p><p>　　專 業(yè)： 12級(jí)機(jī)電一體化 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2015年 4 月28日</p><p>　　淺談液壓傳動(dòng)和控制的發(fā)展</p><p>　　學(xué) 生: </p><p>　　班 級(jí)： 　 12 級(jí)機(jī)電

3、一體化 　 </p><p>　　指導(dǎo)老師: </p><p>　　評(píng) 閱 人: </p><p>　　完成日期：2014年 12 月 10 日　至2015年 4月 28日</p><p>　　畢 業(yè) 論 文 任 務(wù) 書(shū)&l

4、t;/p><p>　　班 級(jí) 12級(jí)機(jī)電一體化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 2012110014 指導(dǎo)教師 </p><p>　　發(fā)題日期： 2014年 10月 30日 完成日期： 2014年11月5 日</p><p>　　題 目 淺談液壓傳動(dòng)和控制的發(fā)展

5、 </p><p>　　1. 本論文的目的、意義 </p><p>　　從液壓技術(shù)現(xiàn)狀、液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、水壓元件及系統(tǒng)、液壓節(jié)能技術(shù)等方面介紹液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)。液壓技術(shù)正是在汲取與其相關(guān)技術(shù)并與替代性技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中得以發(fā)展的?？梢哉f(shuō)，電氣傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)不單純是與液壓

6、技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)，其互相的融合也正是技術(shù)發(fā)展、完善的一種方向。 </p><p>　　液壓技術(shù)的主要競(jìng)爭(zhēng)者是機(jī)

7、械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)，只要沿著機(jī)電一體化方向走下去，并不斷跟蹤和移植信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、摩擦磨損技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及新材料新工藝等的成果，充分發(fā)揮液壓技術(shù)功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，克服漏油和噪聲大等缺點(diǎn)，液壓技術(shù)作為現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的重要組成部分，將不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，保持強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力、不斷向前發(fā)展。

8、 </p><p>　　2. 學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù) </p><p>　?。?）液壓技術(shù)的現(xiàn)狀

9、 </p><p>　　液壓元件 </p><p>　　系統(tǒng)集成與控制技術(shù)

10、 </p><p>　　密封技術(shù) </p><p>　?。?）液壓技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展

11、 </p><p>　　液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) </p><p>　　水壓元件及系統(tǒng)

12、 </p><p>　　（3）現(xiàn)代液壓技術(shù)的應(yīng)用 </p><p>　　液壓技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用

13、 </p><p>　　液壓技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用 </p><p>　　液壓技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用 </p><p>　　液壓技術(shù)在海底作業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

14、 </p><p>　　液壓技術(shù)在礦山機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用 </p><p>　　液壓技術(shù)在日常設(shè)施領(lǐng)域中的應(yīng)用

15、 </p><p>　　（4）液壓技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　可靠性和性能穩(wěn)定性逐漸提高 </

16、p><p>　　增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、拓寬應(yīng)用范圍 </p><p>　　減少能耗,充分利用能量 </p><p>　　主動(dòng)維護(hù)

17、 </p><p>　　目前，液壓傳動(dòng)發(fā)展的動(dòng)向 </p><p>　　發(fā)展趨勢(shì)

18、 </p><p><b>　　3. 參考資料</b></p><p>　　[1]王意．流體技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合與競(jìng)爭(zhēng)［J］． 液壓氣動(dòng)與密封，1999（1）：4-8. </p><p

19、>　　[2]楊爾莊.液壓系統(tǒng)防漏與治漏的建議［J］．液壓氣動(dòng)與密封，1999（1）：2-4. </p><p>　　[3]雷天覺(jué)，楊爾莊，等.新編液壓工程手冊(cè)［M］．北京：北京理工大學(xué)出版社，1999. </p><p>　　[4]史

20、維祥.流體控制發(fā)展的一些動(dòng)向［J］． 液壓氣動(dòng)與密封，2001（1）:10-12.</p><p>　　[5]陳忠強(qiáng).國(guó)外液壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］．現(xiàn)代零部件，2004（5）：55-57.</p><p>　　[6]黃興.液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)［J］．機(jī)床與液壓，2005（12）：6-8，34.

21、 </p><p>　　[7]路甬祥.對(duì)流體傳動(dòng)與控制技術(shù)的系統(tǒng)哲學(xué)思考［J］．液壓氣動(dòng)與密封，2005（5）：7-9． </p><p>　　[8]楊爾莊.環(huán)保節(jié)能與液壓技術(shù)［J］． 液壓氣動(dòng)與密封，2005（5）：9-1

22、6． </p><p>　　[9]楊乃喬，液壓傳動(dòng)的現(xiàn)狀與發(fā)展〔J〕。液壓氣動(dòng)與密封，2004 </p><p>　　[1

23、0]邊耀剛. 美國(guó)液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 液壓氣動(dòng)與密封, 1983, </p><p>　　[11]李碩衛(wèi), 張國(guó)賢. 現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 機(jī)械工程師,2009,

24、 </p><p>　　[12]2004年七大行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng), 2004, </p><p>　　[13]金學(xué)俊. 冶金行業(yè)液壓技術(shù)展望[J]. 液壓氣動(dòng)與密封, 2003,

25、 </p><p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)者</b></p><p><b>　　年 月</b></p><p><b>　　摘 要&

26、lt;/b></p><p>　　液壓傳動(dòng)和控制由應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝 、新材料等后取得了新的發(fā)展，使液壓系統(tǒng)和元件在技術(shù)水平上有很大提高。本文從液壓技術(shù)現(xiàn)狀、液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、水壓元件及系統(tǒng)、液壓節(jié)能技術(shù)等方面介紹液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)。指出液壓傳動(dòng)向自動(dòng)化、高精度 、高效率 、高速化、高功率 、小型化、輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。&l

27、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓技術(shù)；創(chuàng)新；節(jié)能；發(fā)展趨勢(shì)</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　1、液壓技術(shù)的現(xiàn)狀2</p><p>　　1.1 液壓元件2</p><p>　

28、　1.2 系統(tǒng)集成與控制技術(shù)3</p><p>　　1.3 密封技術(shù)4</p><p>　　2、液壓技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　2.1液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)5</p><p>　　2.1.1液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的定義5</p><p>　　2.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在液壓系統(tǒng)應(yīng)用中的特點(diǎn)5<

29、;/p><p>　　2.2水壓元件及系統(tǒng)6</p><p>　　2.2.1水壓傳動(dòng)技術(shù)概述6</p><p>　　2.2.2水壓傳動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)7</p><p>　　2.2.3水壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用及展望錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　2.3液壓節(jié)能技術(shù)8</p><p>　　3、現(xiàn)代液

30、壓技術(shù)的應(yīng)用10</p><p>　　3.1液壓技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用10</p><p>　　3.2液壓技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用12</p><p>　　3.3液壓技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.4液壓技術(shù)在海底作業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用14</p><p>　　3.5液壓技術(shù)

31、在礦山機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用15</p><p>　　3.6液壓技術(shù)在日常設(shè)施領(lǐng)域中的應(yīng)用15</p><p>　　4、液壓技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)16</p><p>　　4.1 可靠性和性能穩(wěn)定性逐漸提高16</p><p>　　4.2 增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、拓寬應(yīng)用范圍16</p><p>　　4.2.1減少能耗,充分利用

32、能量錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　4.2.2主動(dòng)維護(hù)17</p><p>　　4.2.3機(jī)電一體化錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　4.3目前，液壓傳動(dòng)發(fā)展的動(dòng)向18</p><p>　　4.4發(fā)展趨勢(shì)19</p><p>　　4.4.1 減少損耗，充分利用能量19</p>&

33、lt;p>　　4.4.2 泄漏控制19</p><p>　　4.4.3 污染控制19</p><p>　　4.4.4 主動(dòng)維護(hù)19</p><p>　　4.4.5 機(jī)電一體化20</p><p>　　4.4.6 液壓CAD 技術(shù)20</p><p>　　4.4.7 新材料、新工藝的應(yīng)用20</p

34、><p><b>　　結(jié)論21</b></p><p><b>　　致謝.23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　技術(shù)創(chuàng)新及其管理是當(dāng)今管理

35、科學(xué)的重要學(xué)科，對(duì)于提高國(guó)家、地方和企業(yè)的科技競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都非常重視對(duì)這一問(wèn)題的研究。20世紀(jì)80年代初，我國(guó)開(kāi)始重視技術(shù)創(chuàng)新理論問(wèn)題的研究，研究范圍包括技術(shù)創(chuàng)新的模式、機(jī)制，技術(shù)創(chuàng)新的擴(kuò)散，產(chǎn)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)，技術(shù)創(chuàng)新的區(qū)域研究以及有關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的政策、體系等諸多方面。經(jīng)過(guò)20多年的研究，人們已經(jīng)注意到創(chuàng)新在生產(chǎn)各個(gè)方面所起的關(guān)鍵作用 ，并將創(chuàng)新作為企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)獲勝

36、的中心環(huán)節(jié)。近年來(lái)，流體動(dòng)力傳動(dòng)由于應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù) 、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料等后取得了新的發(fā)展，使液壓氣動(dòng)系統(tǒng)和元件在技術(shù)水平上有很大提高。它已成為工業(yè)機(jī)械。工程建筑機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。而其向自動(dòng)化．高精度．高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。為了保持現(xiàn)有的良好發(fā)展勢(shì)頭，必須重視液壓傳動(dòng)固有缺點(diǎn)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，走向2 l世紀(jì)的流體傳

37、動(dòng)除不斷改進(jìn)現(xiàn)有液壓氣動(dòng)技術(shù)外，最重要的是移植現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，使流體技術(shù)創(chuàng)造新的活力，以滿足未</p><p><b>　　1.液壓技術(shù)的現(xiàn)狀</b></p><p>　　20世紀(jì)是液壓技術(shù)快速發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)。從20世紀(jì)初的礦物油作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)概念的引入，到柱塞泵、三大類閥的發(fā)明，到四、五十年代電液伺服閥的發(fā)明和電液伺服控制理論的確立，再到1970年代插裝閥及比例閥

38、的發(fā)明，這些都是液壓技術(shù)領(lǐng)域極具革命性的技術(shù)進(jìn)步。經(jīng)過(guò)將近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，液壓技術(shù)在機(jī)械結(jié)構(gòu)及流體原理方面已很少再有創(chuàng)新。但液壓技術(shù)卻從與之相關(guān)的技術(shù)中得益良多。正如1998年德國(guó)國(guó)際流體技術(shù)年會(huì)(IFK)上引用的數(shù)據(jù)表明：近20年來(lái)，液壓技術(shù)的發(fā)展來(lái)源于自身的科研成果僅約20％，來(lái)源于其他領(lǐng)域的發(fā)明占50％，移植其他技術(shù)成果占30％。</p><p>　　液壓技術(shù)正是在汲取與其相關(guān)技術(shù)并與替代性技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中得以

39、發(fā)展的。可以說(shuō)，電氣傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)不單純是與液壓技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)，其互相的融合也正是技術(shù)發(fā)展、完善的一種方向。就目前而言，液壓技術(shù)主要在以下領(lǐng)域中擁有不可替代的作用：需要大功率傳遞、要求功率重量比大的場(chǎng)合；需要高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的場(chǎng)合。下面從液壓元件、系統(tǒng)集成與控制、密封技術(shù)等方面分別闡述液壓技術(shù)的現(xiàn)狀。</p><p><b>　　1.1液壓元件</b></p><p>　

40、　液壓元件近年來(lái)的主要成果：</p><p>　　1.1.1元件的小型化、模塊化元件的小型化，如電磁閥的驅(qū)動(dòng)功率逐漸減小，從而適應(yīng)電子器件的直接控制，同時(shí)也節(jié)省了能耗。元件的功能日益復(fù)合，如螺紋插裝閥的大量運(yùn)用，使系統(tǒng)的功能拓展更靈活。</p><p>　　1.1.2節(jié)能化變量泵在國(guó)外的研發(fā)已日趨成熟。目前，恒壓變量、流量壓力復(fù)合控制，恒功率比例伺服控制等技術(shù)已被廣泛地集成到柱塞泵上。節(jié)能

41、、減少系統(tǒng)發(fā)熱已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。值得一提的是變頻調(diào)速技術(shù)得到了足夠的重視。</p><p>　　1.1.3新材料的應(yīng)用新材料如陶瓷技術(shù)的使用是與非礦物油介質(zhì)元件的要求及提高摩擦副的壽命聯(lián)系在一起的。目前，已有德、英、芬蘭等國(guó)的廠商在純水液壓件上使用了該項(xiàng)技術(shù)。新型磁性材料的運(yùn)用是與電磁閥、比例閥的性能提</p><p>　　高結(jié)合在一起的。由于磁通密度的提高，可以使閥的推

42、力更大，其直接作用便是</p><p>　　閥的控制流量更大，響應(yīng)更快，工作更可靠。</p><p><b>　　1.1.4環(huán)保</b></p><p>　　環(huán)保的要求體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)的人文關(guān)懷。環(huán)保的液壓元件應(yīng)當(dāng)至少無(wú)泄漏及低噪聲，這也是液壓元件發(fā)展的一個(gè)永恒的主題。</p><p>　　1.1.5非礦物油介質(zhì)元件<

43、;/p><p>　　非礦物油介質(zhì)元件是應(yīng)用于特殊場(chǎng)合的元件，如要求耐燃、安全、衛(wèi)生，此時(shí)就需要考慮采用高水基或純水元件。能源危機(jī)催生了該類元件的誕生，但目前的發(fā)展動(dòng)力可能更大程度上與環(huán)保、工作介質(zhì)的廉價(jià)及其安全性相關(guān)。目前，丹麥的Danfoss 公司提供了成套的NESSIE系列純水液壓元件，已在食品等行業(yè)得到了運(yùn)用。</p><p>　　1.2系統(tǒng)集成與控制技術(shù)</p><

44、p>　　1.2.1比例閥技術(shù)</p><p>　　比例閥的發(fā)展主要在頻寬的增大及控制精度的提高上，以期性能接近伺閥。同時(shí)，比例閥又沿著標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化及廉價(jià)的方向發(fā)展，以促進(jìn)其應(yīng)用。前者如Bosch 的帶位置反饋的比例伺服閥，其性能已很接近電液伺服閥的性能。后者如螺紋插裝式比例閥，在某些工程機(jī)械中得到了運(yùn)用。</p><p>　　1.2.2電液伺服技術(shù)</p><p

45、>　　電液伺服閥是最早將液壓技術(shù)引入自動(dòng)控制領(lǐng)域的功臣。但電液伺服閥的結(jié)構(gòu)自發(fā)明以來(lái)，就少有改進(jìn)。除了在傳統(tǒng)的需要特別高頻響的場(chǎng)合外，其傳統(tǒng)地位正日益受比例技術(shù)的挑戰(zhàn)。MOOG 公司也開(kāi)始生產(chǎn)與比例閥類似的采用永磁式線性力馬達(dá)的直接驅(qū)動(dòng)式伺服閥（DDV）。</p><p><b>　　1.2.3控制理論</b></p><p>　　控制理論是該領(lǐng)域最為活躍的一個(gè)

46、分支。液壓控制系統(tǒng)正從不斷發(fā)展的自動(dòng)控制理論中得益，并不斷豐富自控理論的實(shí)踐。目前，自適應(yīng)控制、魯棒控制、模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等均得到了不同程度的運(yùn)用。</p><p><b>　　1.3密封技術(shù)</b></p><p>　　自從液壓技術(shù)誕生以來(lái)，泄漏一直是困擾著業(yè)界人士的一大難題。伴隨著泄</p><p>　　漏的是：礦物油的浪費(fèi)及對(duì)環(huán)境的

47、污染、系統(tǒng)傳動(dòng)效率的降低等等。在靜密封領(lǐng)域， 橡膠類密封件擁有不可替代的地位，當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合（如溫度）的不同，又有丁腈橡膠及氟橡膠之分。在動(dòng)密封領(lǐng)域，聚四氟乙烯（PTFE）已擁有不可動(dòng)搖的地位。近年來(lái)，密封技術(shù)的進(jìn)步也主要集中在PTFE 的使用方面。隨著對(duì)材料及密封機(jī)理的深入了解，已可以在PTFE 中有針對(duì)性的添加某些材料以達(dá)到提高性能的要求。國(guó)外許多大的密封件公司均有針對(duì)不同應(yīng)發(fā)已日趨成熟。目前壓變量、流量壓力復(fù)合控制，恒功率、比

48、例伺服控制等技術(shù)已被廣</p><p>　　泛地集成到柱塞泵上。節(jié)能、減少系統(tǒng)發(fā)熱已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。值得一提的是變頻調(diào)速技術(shù)得到了足夠的重視。采用定量泵變轉(zhuǎn)速的方案是與恒轉(zhuǎn)速變量泵相異的種思路。目前的研究尚處于初步階段。</p><p>　　2.液壓技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展</p><p>　　2.1液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) </p><p>

49、;　　2.1.1液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的定義 </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能化儀表和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字式、雙向傳輸 、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化為工作站和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備兩層結(jié)構(gòu)，它可以看作是一個(gè)由數(shù)字通訊設(shè)備；和監(jiān)控設(shè)備組成的分布式系統(tǒng)從計(jì)算機(jī)角度看，現(xiàn)場(chǎng)總線是一種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；從通信角度看，它是一種新的全數(shù)字串行、雙向、多路設(shè)備的通信方式；從工程角度看，它是一種工廠結(jié)構(gòu)化布線。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的快

50、速發(fā)展，流體控制技術(shù)和電子控制技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密，在液壓領(lǐng)域越來(lái)越多的人開(kāi)始使用或關(guān)注總線技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，液壓技術(shù)人員也越來(lái)越感受到現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)越性。液壓系統(tǒng)是在液壓總線的供油路和回油路間安裝數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)液壓源，與其各自的控制閥、執(zhí)行器相連接。開(kāi)關(guān)液壓源包括液感元件、高速開(kāi)關(guān)閥、單向閥、液容元件。根據(jù)開(kāi)關(guān)液壓源功能不同，它可組合成升壓或降壓增流型開(kāi)關(guān)液壓源。由于將開(kāi)關(guān)源的輸入端直接掛在液壓總線上，通過(guò)高速開(kāi)關(guān)方式加以升壓或降壓

51、增流。該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)升壓以及降壓增流的問(wèn)題，最終輸出與各執(zhí)行器需求相適應(yīng)的壓力和流量。</p><p>　　2.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在液壓系統(tǒng)應(yīng)用中的特點(diǎn) </p><p>　　( 1 )經(jīng)濟(jì)性。任何一種新技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與使用，其成本是首先需要考慮的因素之一，總線技術(shù)也不例外。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)總線技術(shù)產(chǎn)品的初衷之一就是降低系統(tǒng)及工程成本。所以，應(yīng)用單位使用總線產(chǎn)品和供應(yīng)商提供產(chǎn)品

52、的第一前提應(yīng)該是以降低總線系統(tǒng)的使用成本為目的。 </p><p>　　( 2 )按 I E C 6 1 1 3 1 — 3標(biāo)準(zhǔn)的柔性化程序，易學(xué)、易懂，可操作性強(qiáng)。</p><p>　　( 3 )可靠性、可維護(hù)性?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)采用總線代替一對(duì)一的 I ／ O連線。對(duì)于大規(guī)模 I ／ O系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，減少了由接線點(diǎn)造成的不可靠因素，同時(shí)系統(tǒng)具有在線故障診斷，報(bào)警記錄功能；可完成現(xiàn)場(chǎng)液壓系統(tǒng)的遠(yuǎn)

53、程參數(shù)設(shè)定 、 修改等參數(shù)化工作，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。 </p><p>　　(4)友好的人機(jī)對(duì)話界面，可方便進(jìn)行液壓系統(tǒng)的參數(shù)修改和故障監(jiān)控。</p><p>　　(5)滿足所有有關(guān)人身安全 、電磁兼容、抗沖擊及抗震動(dòng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　(6)相對(duì)于傳統(tǒng)的液壓比例控制系統(tǒng)更具有其價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　2.2水

54、壓元件及系統(tǒng) </p><p>　　2.2.1水壓傳動(dòng)技術(shù)概述 </p><p>　　用水作介質(zhì)的液壓元件古而有之，最早的液壓設(shè)備就是用水的。今滅隨便一個(gè)洗車店里都裝備了帶容積式泵的高壓清洗機(jī)這樣的水液壓設(shè)備。但后來(lái)所謂“水壓機(jī)”的介質(zhì)中也添加了許多東西以滿足方方面面的性能要求，其實(shí)是一種乳化液。后來(lái)發(fā)展的“難燃液壓液”有幾種也是水基的。在某種意義上，液壓技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)元件與工作介質(zhì)互相

55、適應(yīng)和協(xié)調(diào)發(fā)展的歷史。液壓介質(zhì)性能水平的提高對(duì)于現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展功不可沒(méi)?，F(xiàn)在所謂的水液壓元件企圖用普通水或天然海水作為介質(zhì)，所有技術(shù)難點(diǎn)就都集中到了元件本身。液壓元件的發(fā)展越來(lái)越依賴于材料科學(xué)和制造技術(shù)的進(jìn)步，這在水液壓元件中體現(xiàn)得尤為突出。在現(xiàn)代技術(shù)條件下，造出能在密封、潤(rùn)滑、抗蝕等性能方面適應(yīng)純水甚至海水介質(zhì)的液壓元件是可能的，當(dāng)然由于無(wú)法同時(shí)改進(jìn)介質(zhì)的相關(guān)特性，水液壓裝置的性能，特別是性價(jià)比較高之元件和介質(zhì)都經(jīng)過(guò)多年“磨合”和

56、優(yōu)化的傳統(tǒng)液壓裝置會(huì)大打折扣，一般也只能在水的冰點(diǎn)以上才能運(yùn)行。水上和水下作業(yè) 的船只和裝置上，以及用高壓水工作的設(shè)備中(如高壓水清洗、切割設(shè)備、消防設(shè)備和藝術(shù)噴泉等)，使用直接從外界吸水和向外排水的開(kāi)式循環(huán)的水液壓系統(tǒng)有其必要性和合理性。 </p><p>　　水壓傳動(dòng)技術(shù)就是基于綠色設(shè)計(jì)和清沽生產(chǎn)技術(shù)而重新崛起的一門(mén)新技術(shù)。是新型工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的一門(mén)綠色新技術(shù)。由于水具有清潔、尤污染、廉價(jià)、安全、取之

57、方便、再利用率高、處理簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)，用其取代礦物油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)時(shí)不僅能夠解決未來(lái)因石油枯竭帶來(lái)的能源危機(jī)，而且能夠最大限度地解決因礦物油泄漏和排放帶來(lái)的污染與安全問(wèn)題，最符合環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展的要求，使得人們開(kāi)始重新考慮和認(rèn)識(shí)到將這一清潔能源作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的重要性，并已引起人們的普遍關(guān)注，成為現(xiàn)代水壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展的最直接動(dòng)力。 </p><p>　　2.2.2水壓傳動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)</p&g

58、t;<p>　　( 1 )資源豐富，來(lái)源廣泛，再利用率高。水是地球上最為豐富且與世共生的資源，在水壓傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的整個(gè)周期內(nèi)，可多次回收，重復(fù)使用，且不易變質(zhì)</p><p>　　( 2 )水是一種無(wú)毒無(wú)污染資源，對(duì)人體和環(huán)境尢害。有利于提高T作環(huán)境的舒適性和安全性 ，排除的液體不需作任何處理即可直接排放 ，從根本上消除油壓傳動(dòng)系統(tǒng)岡泄漏和排放 而造成的牛產(chǎn)與環(huán)境污染。</p><

59、;p>　　( 3 )阻燃性好，安全性高。特別適合高溫、核輻射和明火等場(chǎng)合下的應(yīng)用 ，有效地解決油壓傳動(dòng)所帶來(lái)的易燃 、易爆 、油蒸汽對(duì)人體的危害等安全問(wèn)題以及核輻射造成的液油變質(zhì)和放射性污染等問(wèn)題。</p><p>　　( 4 )處理技術(shù)與工藝簡(jiǎn)單 ，系統(tǒng) 的運(yùn)行與維修費(fèi)用低。水長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)變質(zhì)，使用前后的水處理簡(jiǎn)單；而且系統(tǒng)在航運(yùn)、水下作業(yè)、潛艇等水環(huán)境下工作時(shí)，不用油箱 、冷卻裝置，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。&

60、lt;/p><p>　　2.2.3水壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用及展望</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水壓產(chǎn)品及技術(shù)取得了較大的進(jìn)展，目前，不僅水壓泵形式增多了，符合ISO／CETOP連接尺等各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的各種閥，甚至疊加閥、比例閥和連續(xù)可調(diào)的流量控制閥都形成了產(chǎn)品系列，配套用的液壓缸、油箱、接頭零件、密封件等也一應(yīng)俱有，而且在專家的指導(dǎo)下，用戶可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行系統(tǒng)配組。正式推出了多種工作壓

61、力為l6～21MPa的作為成套機(jī)械和設(shè)備用 的獨(dú)立產(chǎn)品(動(dòng)力站和控制閥)。在歐、美水壓傳動(dòng)開(kāi)始廣泛進(jìn)入食品工業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)、造紙木材加工、海上作業(yè)、核能工業(yè)、消防、工程、地質(zhì)鉆探、環(huán)境工程等一些對(duì)安全 、清潔、環(huán)境無(wú)害要求較高的行業(yè)。一些量大面廣的街道和路面清洗車以及新的鐵路機(jī)械中的應(yīng)用，加上傳統(tǒng)的鋼廠軋機(jī)和水壓機(jī)等應(yīng)用正在擴(kuò)大。可見(jiàn)水液壓作為一種更符合環(huán)保要求的傳動(dòng)技術(shù)，將會(huì)使流體技術(shù)在與電傳動(dòng)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中得到新的支持。隨著新材料、新

62、技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，必將推動(dòng)水壓技術(shù)的發(fā)展，逐步地取代現(xiàn)有的油壓傳動(dòng)系統(tǒng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，水壓傳動(dòng)這一在第一次工業(yè)革命中興起的古老技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展終將成為與電氣、油壓、氣動(dòng)并列的第四種傳動(dòng)技術(shù)。</p><p><b>　　2.3液壓節(jié)能技術(shù)</b></p><p>　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動(dòng)件的機(jī)械摩擦損失 、泄漏損失溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的

63、無(wú)功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率 、容積效率 、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度有關(guān)；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失所占比例與控制策略有關(guān)。因此節(jié)能是液壓技術(shù)的重要課題之一，隨著節(jié)能和環(huán)保要求的日益高漲，有效活用能源和降低噪聲已成為液壓行業(yè)的重要目標(biāo)。綜觀國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展歷程，無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨節(jié)能的需要及創(chuàng)新。 </p>&l

64、t;p>　　(1)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)由恒壓油源、二次元件(液壓泵／ 馬達(dá))、工作機(jī)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)二次元件斜盤(pán)傾角來(lái)改變二次元件排量，以適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，使負(fù)載按設(shè)定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，在系統(tǒng)中沒(méi)有原理性節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過(guò)回

65、收 、釋放液壓能有效提高液壓系統(tǒng)的工作效率。 </p><p>　　(2)電液負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)。負(fù)載感應(yīng)就是將變化的負(fù)載壓力反饋到壓力補(bǔ)償裝置或液壓泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) ，使液壓系統(tǒng)壓力 與負(fù)載壓力相適應(yīng) ，消除了系統(tǒng)壓力過(guò)剩，由于負(fù)載感應(yīng)裝置與變量泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起，使變量泵的流量 與負(fù)載流量相適應(yīng)，系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)剩流量。</p><p>　　(3)定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液系統(tǒng)。交流變

66、頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免節(jié)流損耗和溢流損耗，另外，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還大大提高了原動(dòng)機(jī)——異步電動(dòng)機(jī)的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其它液壓調(diào)速方式所無(wú)法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應(yīng)，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在大功率間歇運(yùn)動(dòng)的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。</p><p>　　(4)盡可能地節(jié)省空間。采用無(wú)油壓控制閥可以減少系統(tǒng)裝置空間，依據(jù)閉回

67、路的構(gòu)成使油箱小型化，減少發(fā)熱量從而不須使用冷卻器。例如，采用伺服馬達(dá)使液壓泵正反轉(zhuǎn)向，不必使用方向、流量 、壓力控制閥也能達(dá)到控制的效果。采用閉回路系統(tǒng)，可以自我形成油量補(bǔ)償機(jī)能，混合式伺服系統(tǒng)可以使油箱控制</p><p>　　在儲(chǔ)存最小作動(dòng)油的狀態(tài)下作功，體現(xiàn)油箱小型化的優(yōu)點(diǎn)。由于只在需要時(shí)使液壓泵輸出必要的流量，從而將發(fā)熱源控制降至最低，也就無(wú)需再加裝冷卻器。因?yàn)椴恍枥鋮s水的循環(huán)以及減少作動(dòng)油的消費(fèi)量，所

68、以也能節(jié)省資源。另外，降低噪聲也依然重要。</p><p>　　(5)一體化構(gòu)造。將液壓泵 、馬達(dá)、油箱、油量補(bǔ)償回路構(gòu)成為一體，形成無(wú)配管的一體構(gòu)造。</p><p>　　(6)省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。高的響應(yīng)速度、高的控制精度和重復(fù)精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應(yīng)用；由轉(zhuǎn)速叮調(diào)的伺服電機(jī)+柱塞泵、伺服馬達(dá)螺桿驅(qū)動(dòng)、蓄能器 +高速伺服組成閉環(huán)同路控制油電式高速注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。有

69、高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出：針對(duì)閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的問(wèn)題，推出了泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型，泵和比例壓力、比例流量控制閥結(jié)合的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.現(xiàn)代液壓技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　在工業(yè)各領(lǐng)域，如機(jī)械、電子、鋼鐵、運(yùn)輸車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草領(lǐng)域等，液壓傳動(dòng)技術(shù)已成為基本組成部分。在尖端技術(shù)領(lǐng)域如

70、核工業(yè)和宇航中，液壓傳動(dòng)技術(shù)也占據(jù)著重要的地位。 </p><p>　　目前 , 它們分別在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化和執(zhí)行件柔性化等方面取得了很大的進(jìn)展。同時(shí) , 由于與微電子技術(shù)密切配合 , 能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞盡可能大的功率并加以準(zhǔn)確的控制 , 從而更使得它們?cè)诟餍懈鳂I(yè)中發(fā)揮出了巨大作用。 </p><p>　　應(yīng)該特別提及

71、的是, 近年來(lái), 世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展 , 各部門(mén)對(duì)液壓傳動(dòng)提出了更高的要求。液壓傳動(dòng)與電子技術(shù)配合在一起 , 廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、海洋開(kāi)發(fā)、宇宙航行、地震予測(cè)及各種電液伺服系統(tǒng) , 使液壓傳動(dòng)的應(yīng)用提高到一個(gè)嶄新的高度。</p><p>　　3.1液壓技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的風(fēng)機(jī)是有許多轉(zhuǎn)動(dòng)部件的。機(jī)艙在水平面旋轉(zhuǎn)，隨時(shí)跟風(fēng)。風(fēng)輪沿水平軸旋轉(zhuǎn)，

72、以便產(chǎn)生動(dòng)力。在變槳矩風(fēng)機(jī)，組成風(fēng)輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉(zhuǎn)，以便適應(yīng)不同的風(fēng)況。在停機(jī)時(shí)，葉片尖部要甩出，以便形成阻尼。液壓系統(tǒng)就是用于調(diào)節(jié)葉片槳矩、阻尼、停機(jī)、剎車等狀態(tài)下使用。</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)    </b></p><p>　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即制動(dòng)系統(tǒng)(偏轉(zhuǎn)器和主軸一高速軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng))和葉片角

73、度控制及機(jī)艙偏轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)用液壓控制，而葉片和偏轉(zhuǎn)器的控制則用液壓或電氣驅(qū)動(dòng)方式。采用那一種傳動(dòng)的爭(zhēng)論在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)中也不例外。至于采用液壓還是電氣來(lái)控制葉片角度的輸出功率、速度或頻響，一般取決于制造廠家的經(jīng)驗(yàn)而定。</p><p><b>　　變槳控制系統(tǒng)</b></p><p>　　葉片角度（變槳）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)考慮當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)遇到像臺(tái)風(fēng)等

74、強(qiáng)風(fēng)力時(shí)，機(jī)組能立即停止運(yùn)行，以使電源中斷，而此時(shí)的葉片需要控制在和風(fēng)向相平行的位置上，確保葉片不再轉(zhuǎn)動(dòng)，電源中斷后，機(jī)組的能量貯存系統(tǒng)開(kāi)始工作，如液壓蓄能器或蓄電池。用液壓控制時(shí)，用液壓直線驅(qū)動(dòng)器(液壓缸)，用電</p><p>　　氣控制時(shí)，采用電氣回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器。裝在主軸內(nèi)的液壓直線驅(qū)動(dòng)器，及停止時(shí)應(yīng)用的蓄能器也裝在軸內(nèi)。</p><p>　　國(guó)外液壓直線驅(qū)動(dòng)器是將液壓、電子、電氣的優(yōu)

75、點(diǎn)融合在一起的液壓直線驅(qū)動(dòng)裝置（Electro-hydraulic system），簡(jiǎn)稱Hybrid 系統(tǒng)，這種系統(tǒng)節(jié)能是值得提倡。</p><p>　　這種由液壓缸、液壓泵、AC 馬達(dá)、蓄能器、電磁閥、傳感器和動(dòng)力源組成的集成式電氣液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性能好，輸出功率大，電氣安裝性和維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)。它可以降低液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)，如漏油和油污染的影響，使可靠性得到顯著提高，而當(dāng)電力中斷時(shí)，又能充分顯示出液壓傳動(dòng)的

76、優(yōu)點(diǎn)，即和液壓缸串聯(lián)的液壓缸，從蓄能器獲得供油，使葉片迎風(fēng)面和風(fēng)向平行，使葉輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓系統(tǒng)由帶位置傳感器的液壓缸和雙向供油的齒輪泵直接供油，中間沒(méi)有閥，減少了壓力損失和漏油點(diǎn)，這種系統(tǒng)比伺服控制系統(tǒng)節(jié)能40％以上。</p><p>　　除上述Hybrid 系統(tǒng)外，在國(guó)外，葉片角度控制和偏轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)也有采用直線式電液伺服比例液壓缸和回轉(zhuǎn)型液壓比例伺服驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的。這些系統(tǒng)具有動(dòng)靜態(tài)性能好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但在節(jié)省能

77、耗和油液污染度等方面較Hybrid 系統(tǒng)差。</p><p>　　目前世界各大公司提供的風(fēng)電液壓系統(tǒng)，廣泛采用比例伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)。AAAA美國(guó)Parker 公司為風(fēng)力發(fā)電提供各種液壓元件和成套風(fēng)電系統(tǒng)(包括制動(dòng)、偏轉(zhuǎn)器和葉片角度等的控制系統(tǒng))。角度控制系統(tǒng)由特殊設(shè)計(jì)的液壓缸組成，裝在風(fēng)輪輪轂內(nèi)，液壓缸內(nèi)裝有位置傳感器，缸上還集成了所需的液壓閥，每臺(tái)風(fēng)電設(shè)備都設(shè)有二三套獨(dú)立的角度控制系統(tǒng)(每個(gè)葉片一個(gè))。該系統(tǒng)具

78、有高可靠性和安全性，動(dòng)靜態(tài)性能好，維護(hù)方便，泄漏少等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)采用高性能比例伺服控制可以由模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)控制。Parke 公司提供的閥總成預(yù)先都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)，可減少安裝調(diào)試時(shí)間，降低成本，還可節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。液壓源由過(guò)濾性能良好的單獨(dú)液壓站提供。偏轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)系統(tǒng)具有良好的保持葉片正確與風(fēng)向?qū)χ?，使風(fēng)力發(fā)電具有良好的性能。Parker 公司可提供電控和液壓控制兩種系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更加緊湊的直接驅(qū)動(dòng)，還具有良好的過(guò)載保護(hù)，避免部件損壞

79、，系統(tǒng)采用閉環(huán)比例伺服控制，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能好。Parker 公司為和上述三個(gè)系統(tǒng)配套，還提供獨(dú)立的過(guò)濾性好并可在停電故障時(shí)，由蓄能器提供的液壓動(dòng)力源，保證安全停止和機(jī)組安全。</p><p>　　美國(guó)伊頓（Eaton）公司在風(fēng)力發(fā)電液壓控制系統(tǒng)方面做了不少研究工作，所提供的風(fēng)輪葉片角度閉環(huán)比例控制系統(tǒng)可承受高溫、低溫的工作條件，系統(tǒng)的</p><p>　　動(dòng)靜態(tài)性能好、位置精度高。<

80、/p><p>　　德國(guó)博世力士樂(lè)公司是歐洲風(fēng)力發(fā)電液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的供應(yīng)商，可以成套提供機(jī)組用的增速齒輪箱、制動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)輪葉片控制系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)器控制系統(tǒng)。根據(jù)用戶需要可提供電氣控制系統(tǒng)和液壓比例伺服閉環(huán)系統(tǒng)。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已廣泛用于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。</p><p>　　3.2液壓技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)。高新技術(shù)廣泛應(yīng)

81、用于軍事領(lǐng)域、各種新式武器和技術(shù)兵器大量投放戰(zhàn)場(chǎng)，使得戰(zhàn)爭(zhēng)的突發(fā)性和破壞性空前提高，戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)液壓技術(shù)的依賴性進(jìn)一步增強(qiáng)。其發(fā)展水平的高低將直接制約著中國(guó)軍隊(duì)工程裝備的水平和工程保障的能力，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用日益突出。 </p><p>　　軍隊(duì)工程機(jī)械是外國(guó)軍隊(duì)軍用工程機(jī)械開(kāi)發(fā)和研制的主要內(nèi)容，尤其是戰(zhàn)斗工程車一直是外國(guó)軍隊(duì)工程機(jī)械的發(fā)展重點(diǎn)，他們認(rèn)為野戰(zhàn)工程機(jī)械質(zhì)量和水平的高低是直接決定戰(zhàn)時(shí)野戰(zhàn)工程保障任務(wù)

82、能否順利完成的關(guān)鍵因素。而野戰(zhàn)工程機(jī)械質(zhì)量和水平的高低大部分是取決于液壓技術(shù)的發(fā)展水平。目前外國(guó)軍隊(duì)在這方面的典型裝備主要有美軍 M9裝甲戰(zhàn)斗工程車，由美國(guó)陸軍機(jī)動(dòng)裝備研究和發(fā)展中心研制，1985 年開(kāi)始大量裝備美軍工兵部隊(duì)，單車造價(jià)2.1 億美元。該車整機(jī)重24.5t，最高行駛速度公路為48.3km/h；水路為4.8km/h，最大涉水深 1.83m，最大爬坡能力60％，裝有夜視儀，配備“三防”、施放煙霧和通訊工具。具有多種用途，能完成

83、填平彈坑和戰(zhàn)壕，搶救戰(zhàn)斗車輛，清除路障、樹(shù)木、碎石或其他戰(zhàn)場(chǎng)障礙，修建渡口、渡河車輛進(jìn)出道路，修建和保養(yǎng)軍用道路和飛機(jī)場(chǎng)等提高機(jī)動(dòng)性的任務(wù)；修造反裝甲部隊(duì)障礙，破壞渡口和橋梁，挖反坦克壕，破壞登陸地區(qū)和飛機(jī)場(chǎng)，修筑堅(jiān)固支撐點(diǎn)和運(yùn)送筑障器等反機(jī)動(dòng)性任務(wù)和為裝甲車輛挖掘掩體、修建防御指揮所、挖防護(hù)壕、開(kāi)辟射擊陸地、搬動(dòng)修建隱蔽所需用的器材以及為陶式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射車和其他戰(zhàn)場(chǎng)武器挖掘隱蔽塹壕</p><p>　　中國(guó)軍

84、隊(duì)軍用工程機(jī)械與國(guó)外國(guó)軍隊(duì)隊(duì)軍用工程機(jī)械之比較，雖然中國(guó)軍隊(duì)近些年來(lái)根據(jù)軍事斗爭(zhēng)的需要，加大了軍用工程機(jī)械的開(kāi)發(fā)和研制力度，生產(chǎn)出了一批新型的高性能的軍用工程機(jī)械裝備，并且有些裝備已超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平。但總體水平同發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有相當(dāng)大的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是在野戰(zhàn)工程機(jī)械方面，對(duì)多用裝甲戰(zhàn)斗工程車的開(kāi)發(fā)和研制力度不夠。外國(guó)軍隊(duì)從20世紀(jì)60年代初期就開(kāi)始了多用裝甲戰(zhàn)斗工程車的研究，到20世紀(jì)末，主要軍事強(qiáng)國(guó)都已經(jīng)形成了系列

85、化裝備，能夠完成各種條件下的工程保聯(lián)任務(wù)并且將防護(hù)能力、綜合作業(yè)能力、突擊能力和伴隨保障能力融于一身。相比之下目前中國(guó)軍隊(duì)多用裝甲戰(zhàn)斗工程車的研究才剛剛走步，還有十分漫長(zhǎng)的路要走。二是對(duì)保障機(jī)械的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)，美軍、俄軍、法軍和英軍研究的相對(duì)好一些，并有一些保障機(jī)械裝備了部隊(duì)，而中國(guó)軍隊(duì)開(kāi)展的并不是很理想，尤其是戰(zhàn)時(shí)快速搶修和維護(hù)機(jī)械的配套設(shè)備還是一片空白。三是軍用工程機(jī)械的機(jī)動(dòng)和伴隨保障能力還需進(jìn)一步提高?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)部隊(duì)的機(jī)動(dòng)速度

86、越來(lái)越快，機(jī)動(dòng)戰(zhàn)已經(jīng)成為主要作戰(zhàn)模式，在這種條件下，軍用工程機(jī)械為了完成伴隨工程保聯(lián)任務(wù)必須具有較快的機(jī)動(dòng)速度，才</p><p>　　由此可見(jiàn)現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展水平直接影響著我國(guó)軍事機(jī)械的水平。</p><p>　　3.3液壓技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　液壓式可變高頻沖擊錘在海洋和地質(zhì)勘探領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景。</p><

87、;p>　　一般振動(dòng)沖擊錘的激振頻率為10～20 Hz，而日本新近推出的液壓式可變高頻沖擊錘激振頻率可達(dá)60Hz．并可在施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況改變激振頻率和振幅，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化振動(dòng)及工況要求。目前國(guó)內(nèi)研制的液壓振動(dòng)設(shè)備的激振頻率可在10～100 Hz范圍內(nèi)隨意調(diào)整。并能和相應(yīng)的設(shè)備組合使用，既可進(jìn)行水下作業(yè)又可用于礦山作業(yè)。</p><p>　　液壓式可變高頻沖擊錘的工作原理：來(lái)自專用液壓泵站的高壓油通過(guò)三

88、級(jí)伺服閥與激振液壓缸相結(jié)合，其激振頻率和振幅由控制臺(tái)控制?？刂婆_(tái)以電氣信號(hào)的形式設(shè)定。可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。激振液壓缸為開(kāi)環(huán)控制，不設(shè)位移傳感器，在此狀態(tài)下．若柱塞觸到限制擋塊就不能高效率作業(yè)。為使激振液壓缸經(jīng)常處于激振器中心附近保持振動(dòng)。在結(jié)構(gòu)上將其與定位液壓缸設(shè)計(jì)成整體式。定位液壓缸上裝有稱為定位閥的方向控制閥，液壓缸的位移不采用機(jī)械式伺服閥。當(dāng)液壓缸發(fā)生位移時(shí)。定位閥將缸上的運(yùn)動(dòng)部件利用油的吸排壓力將其反饋供給定位液壓缸，以實(shí)現(xiàn)

89、控制。但如果定位閥的靈敏度高，激振缸和定位缸經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生相反的力．這樣就會(huì)導(dǎo)致能量利用率的降低。解決這一問(wèn)題的措施是：對(duì)定位閥設(shè)置一定的重疊量，定位液壓缸與集流腔連通，將定位系統(tǒng)的增益調(diào)整在低水平。</p><p>　　液壓式振動(dòng)沖擊錘的結(jié)構(gòu)特征是：采用一般的伺服閥得到高頻振動(dòng)沖擊，達(dá)到其開(kāi)采礦石的目的，它主要取決于該裝置控制系統(tǒng)和液壓、機(jī)械部分所構(gòu)成的要素。</p><p>　　控制上的因

90、素，一方面液壓式可變高頻沖擊錘的輸出能量大，最大輸出可超過(guò)3 t，要使此等級(jí)的液壓缸以主頻60 Hz運(yùn)動(dòng)。伺服閥的流量必須在400 L／min以上。因此選用滿足此流量的626F高速型伺服閥，構(gòu)成一般的定位系統(tǒng)。</p><p>　　3.4液壓技術(shù)在海底作業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　隨著水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)，已經(jīng)不再局限于觀察型，作業(yè)型的水下機(jī)器人更有發(fā)展空間和市場(chǎng)。

91、在整個(gè)作業(yè)工具里，機(jī)械手是用途最廣，最復(fù)雜的部件，靈活的機(jī)械手有助于水下機(jī)器人出色地完成作業(yè)任務(wù)。水下機(jī)械手分為開(kāi)關(guān)手和關(guān)節(jié)手，其中關(guān)節(jié)手最為靈活，其控制系統(tǒng)也最為復(fù)雜。</p><p>　　深海液壓主從式機(jī)械手控制器是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，可靠性要求高。該控</p><p>　　制器運(yùn)行穩(wěn)定。機(jī)械手動(dòng)作精度、速度滿足使用要求。</p><p>　　所控制的機(jī)械手具有

92、大腕、小腕、肘、肩、肩轉(zhuǎn)和手抓等6個(gè)自由度。液壓驅(qū)動(dòng)元件是由伺服閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)中使用了5個(gè)伺服閥和一個(gè)電磁閥。機(jī)械手控制器通過(guò)液壓閥，進(jìn)而間接控制液壓執(zhí)行元件油缸和馬達(dá)，達(dá)到控制機(jī)械手完成既定的任務(wù)。</p><p>　　深海液壓主從式機(jī)械手控制器可以應(yīng)用在我國(guó)作業(yè)型水下機(jī)器人和載人潛水器上。</p><p>　　3.5液壓技術(shù)在礦山機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>

93、;　　新型的液壓挖掘機(jī)具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、操縱簡(jiǎn)單、以及容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，其y性能正向著高效率、高可靠性、安全節(jié)能及自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。</p><p>　　液壓挖掘機(jī)工作裝置是由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗和液壓油缸等構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)電液控制系統(tǒng)控制液壓油缸的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。并在作業(yè)過(guò)程中，采用通過(guò)電磁比例先導(dǎo)閥控制多路換向閥的方法。</p><p

94、>　　液壓的廣泛應(yīng)用在該領(lǐng)域使其工作時(shí)間大大縮短，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，操作簡(jiǎn)便。</p><p>　　3.6液壓技術(shù)在日常設(shè)施領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　液壓電梯具有承載重量大和運(yùn)行平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，由于梯式液壓電梯采用r層疊式導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)形式，滑輪式液壓電梯采用了組合式滑輪組的運(yùn)動(dòng)形式，所以均可克服傳統(tǒng)液壓電梯提升行程短、速度慢的缺點(diǎn)；此外，梯式液壓電梯的液壓缸安裝在一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌中

95、，滑輪式液壓電梯的液壓缸安裝在滑輪組中，均非傳統(tǒng)液壓電梯液壓缸的坑道安裝方式，從而降低了安裝成本，提高了電梯強(qiáng)度和可維修性。</p><p>　　由于梯式液壓電梯采用鏈條式嚙合傳動(dòng)，在電梯結(jié)構(gòu)大小相同的情況下，比滑輪式液壓電梯有更大的承載力，但其結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜，且鏈輪運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌為非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，需要專門(mén)加工制造，成本較高，影響批量生產(chǎn)?；喪揭簤弘娞萁Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，受力部位集中。所有的零部件都是標(biāo)準(zhǔn)件，可以成批生產(chǎn)，經(jīng)

96、濟(jì)性好；但在電梯結(jié)構(gòu)大小相同的情況下，承載力不如梯式液壓電梯。</p><p>　　4. 液壓技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　現(xiàn)代液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感技術(shù)等為代表的新技術(shù)緊密結(jié)合，形成一個(gè)完善高效的控制中樞，成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)、顯示乃至校正、預(yù)報(bào)在內(nèi)的綜合自動(dòng)化技術(shù)。它是中大功率機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)，應(yīng)用面極其廣泛。下面從考查其主要服務(wù)領(lǐng)域需求

97、人手，來(lái)展望液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 </p><p>　　4.1 可靠性和性能穩(wěn)定性逐漸提高 </p><p>　　可靠性和性能穩(wěn)定性是涉及面最廣的綜合指標(biāo)，它包括元、器、輔、附件的可靠性，系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、制造以及可靠性維護(hù)三大方面。隨著諸如工程塑料、復(fù)合材料、高強(qiáng)度輕合金等新材料的應(yīng)用，新工藝新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，元、器件性能的可靠性得以大大增加。系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)理論的成熟與普及，使合理地進(jìn)行元器

98、件的選配有了理論依據(jù)。此外，過(guò)濾技術(shù)的完善和精度的提高（過(guò)濾器精度可達(dá)1一3 µm ，而典型現(xiàn)代液壓元件的動(dòng)態(tài)間隙為0 .5一5 µm ) ，除了能徹底清除固體雜質(zhì)外，還能分離油中的氣體和水分。在線實(shí)時(shí)油污檢測(cè)器和電子報(bào)警邏輯系統(tǒng)的應(yīng)用，使得液壓系統(tǒng)的維護(hù)從過(guò)去的簡(jiǎn)單拆修發(fā)展到主動(dòng)維護(hù)，對(duì)可預(yù)見(jiàn)的諸因素進(jìn)行全面分析，最大限度地提前消除誘發(fā)故障的潛在因素。 </p><p>　　4.2 增強(qiáng)對(duì)環(huán)

99、境的適應(yīng)性、拓寬應(yīng)用范圍 </p><p>　　液壓傳動(dòng)雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于存在著發(fā)熱、噪聲、工作介質(zhì)污染等不盡人意的地方，使其應(yīng)用受到某種程度上的制約。面對(duì)環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)的未來(lái)，應(yīng)采取相應(yīng)措施逐步解決和改善以上問(wèn)題</p><p>　　由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、磨擦磨損技術(shù)、可靠性技術(shù)及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使液壓

100、系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來(lái)的要求。綜合國(guó)內(nèi)外專將集中在以下幾個(gè)方面： </p><p>　　4.2.1減少能耗,充分利用能量 </p><p>　　液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上

101、。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個(gè)問(wèn)題： </p><p>　?、贉p少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時(shí)還可減少漏油損失。 </p><p>　　②減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)流

102、量和壓力。 </p><p>　　③采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。 </p><p>　?、馨l(fā)展小型化、輕量化、復(fù)合化、廣泛發(fā)展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。 </p><p>　?、莞纳埔簤合到y(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 </p><p>　?、逓榧皶r(shí)維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對(duì)系統(tǒng)壽命和可靠性造

103、成影響，必須發(fā)展新的污染檢測(cè)方法，對(duì)污染進(jìn)行在線測(cè)量，要及時(shí)調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時(shí)而造成損失。 </p><p>　　4.2.2主動(dòng)維護(hù) </p><p>　　液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過(guò)去簡(jiǎn)單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測(cè)，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。 要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前，憑有經(jīng)驗(yàn)的維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)

104、驗(yàn)，通過(guò)看、聽(tīng)、觸、測(cè)等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識(shí),建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫(kù)，并利用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識(shí)庫(kù)中知識(shí)，用推理機(jī)中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對(duì)于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。 </p><p>

105、;　　另外，還應(yīng)開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤(rùn)滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進(jìn)市補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。 </p><p>　　4.2.3機(jī)電一體化 </p><p>　　電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)出

106、力大、貫性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),其主要發(fā)展動(dòng)向如下： </p><p>　?、匐娨核欧壤夹g(shù)的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。液壓系統(tǒng)將由過(guò)去的電氣液壓on-oE系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng),為適應(yīng)上述發(fā)展,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算機(jī)接口也應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和兼容。 </p><p>　?、诎l(fā)展和計(jì)算機(jī)直接接口的功耗為5mA以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制