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榆次恒泰液壓廠

地址:山西省晉中市榆次區經緯南路185號

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液壓在各個行業的發展及應用

2013/12/26 12:01:44點擊:
 

一、引言  液體靜壓傳動技術起源于著名的“帕斯卡原理”,在1650年由法國人帕斯卡(pascal)提出來的,“作用在封閉液體上的壓力,可以無損失地傳遞到各個方向,并與作用面保持垂直”。  

如今,流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的重要標志。1795年英國約瑟夫·布拉曼,在倫敦用水作為工作介質,以水壓機的形式將其應用于工業上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質水改為油,又進一步得到改善。第一次世界大戰(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間才開始進入正規的工業生產階段。1925 年維克斯發明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁·尼斯克對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯軸節、液力變矩器等)方面的貢獻,使這兩方面領域得到了發展。第二次世界大戰(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后,日本迅速發展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業會”。近20-30 年間,日本液壓傳動發展最快,居世界領先地位。  進入21世紀社會主義現代化建設和科學發展的我國,在航空、航天、艦船、武器裝備、冶金、工程機械、農業機械和自動化生產線等各領域都廣泛運用到了液壓控制技術   

二、液壓傳動技術的發展概況  液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式,是控制是工業中經常用到的一種控制方式,它采用液壓完成傳遞能量的過程。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性,液壓控制在工業上受到廣泛的重視。液壓傳動是研究以有壓流體為能源介質,來實現各種機械和自動控制的學科。液壓傳動利用這種元件來組成所需要的各種控制回路,再由若干回路有機組合成為完成一定控制功能的傳動系統來完成能量的傳遞、轉換和控制。  液壓技術滲透到很多領域,不斷在民用工業、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業得到大幅度的應用和發展,而且發展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術,F今,采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一。如發達國家生產的95%的工程機械、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。     

近年來,我國液壓氣動密封行業堅持技術進步,加快新產品開發,取得良好成效,涌現出一批各具特色的高新技術產品。這些產品具有結構新穎、體積小、耐高壓、噪聲低、性能指標先進等特點。榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵,可廣泛用于工程、冶金、礦山機械等領域。為應對我國加入WTO后的新形勢,我國液壓行業各企業加速科技創新,不斷提升產品市場競爭力,液壓傳動產品等在國民經濟和國防建設中的地位和作用十分重要。它的發展決定了機電產品性能的提高。它不僅能最大限度滿足機電產品實現功能多樣化的必要條件,也是完成重大工程項目、重大技術裝備的基本保證,更是機電產品和重大工程項目和裝備可靠性的保證。所以說液壓傳動產品的發展是實現生產過程自動化、尤其是工業自動化不可缺少的重要手段,F在世界各國都重視發展基礎產品。近年來,國外液壓技術由于廣泛應用了高新技術成果,使基礎產品在水平、品種及擴展應用領 歷史老照片不能說的秘密慈禧軍閥明末清初文革晚清域方面都有很大提高和發展,     我國液壓產品有一定生產能力和技術水平的生產科研體系。尤其是近十年來基礎產品工業得到國家支持,裝備水平有所提高,目前已能生產品種規格齊全的產品,已能為汽車、工程機械、農業機械、機床、塑機、冶金礦山、發電設備、石油化工、鐵路、船舶、港口、輕工、電子、醫藥以及國防工業提供品種基本齊全的產品。通過科研攻關和產學研結合,在液壓伺服比例系統和元件等成果已用于生產。在產品CADCAT等方面已取得可喜的進展,并得到廣泛應用。并且在國內建立了不少獨資、合資企業,在提高我國行業技術水平的同時,為主機提供了急需的高性能和高水平產品,填補了國內空白。  如今,隨著電子技術的飛速發展,它對液壓技術帶來了很多挑戰同時也帶來了很多機遇。而且工程實際對液壓系統提出了更高的要求。充分利用電子技術,可以使液壓技術走出低谷;可以采用電子技術來強化液壓技術這是歷史的必然;液壓技術與電子技術的結合,開創了液壓技術發展的新篇章!當今日新月異的微電子技術和計算機技術又使液壓技術駛入了的發展的高速公路?傊,把握好當今難得的發展機遇,充分開創液壓技術與電子技術相互交叉的領域的研究,為傳統的液壓技術注入新的活力。

 三、液壓傳動技術的應用  液壓控制技術與現代社會中人們的日常生活、工農業生產、金額學研究活動產生著日益密切的關系,已成為現代機械設備和裝置中的基本技術構成、現代控制工程的基本技術要素和工業及國防自動化的重要手段,并在機械制造及汽車工業,能源與冶金工業,鐵路和公路工程,建材、建筑、工程機械及農林牧機械,輕工、紡織及化工機械,航空航天工程、河海工程及武器裝備和計量質檢。裝置、特種設備及公共設施等幾乎所有技術領域中日益廣泛應用。  仿真技術作為液壓系統或元件設計階段的必要手段,已被業界廣泛認識。液壓仿真技術,從誕生到今天,已經有30 多年的歷史。國外早在1973年,第一個直接面向液壓技術領域的專用液壓仿真軟件HYDSIM程序研制成功。它是由美國俄克拉何馬州立大學推出的。到現在為止,對液壓元件和系統利用計算機進行仿真的研究已有30多年的歷史,隨著流體力學,現代控制理論,算法理論,可靠性理論等相關學科的發展,特別是計算機技術的突飛猛進,液壓仿真技術也日益成熟,越來越成為液壓系統設計人員的有力工具。

一、仿真技術在液壓領域的應用 一個比較完善的液壓系統不僅應有良好的靜態性能,而且還應具有良好的動態性能。這是因為系統中執行元件的速度﹑動作和方向以及外載荷經常在不斷變化,如果系統的動態特性不靈敏,則反饋信號就無法被系統很快執行,造成系統靈敏死區、動作死區等,這樣被加工出來的零件精度就會降低。 以前人們在研究和設計時,常常憑借設計者的知識和經驗用真實的元部件構成一個動態系統,然后在這個系統上進行實驗,研究結構參數對系統動態特性的影響。用這種方法進行參數調節比較困難,要花費大量的人力、物力和時間,而且一次性成功的把握很小。這就要求人們利用其它方法對元件進行設計與試驗。計算機仿真技術不僅可以在設計中預測系統性能,減少設計時間,還可以通過仿真對于所設計的系統進行整體分析和評估,從而達到優化系統、縮短設計周期和提高系統穩定性的目的。

仿真技術在液壓領域的應用主要包括:

1.通過理論推導建立已有液壓元件或系統的數學模型,用實驗結果與仿真結果進行比較,驗證數學模型的準確度,并把這個數學模型作為今后改進和設計類似元件或系統的仿真依據。

2.通過建立數學模型和仿真實驗,確定已有系統參數的調整范圍,從而縮短系統的調試時間,提高效率。

3.通過仿真實驗研究測試新設計的元件各結構參數對系統動態特性的影響,確定參數的最佳匹配,提供實際設計所需的數據。

4.通過仿真實驗驗證新設計方案的可行性及結構參數對系統動態性能的影響,從而確定最佳控制方案和最佳結構。  

四、液壓控制技術當前的發展動向  隨著應用了電子技術、計算及技術、信息技術、自動控制技術及新工藝、新材料的發展和應用,液壓傳動技術也在不斷創新。液壓傳動技術已成為工業機械、工程建筑機械及國防尖端產品不可缺少的重要技術。而其向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發展,是不斷提高它與電傳動、機械傳動競爭能力的關鍵。

其發展趨勢主要有以下幾方面: 1、降低能耗和提高效率  降低能耗和提高效率是提高液壓技術和電氣及機械傳動競爭力的重要措施。為此必須解決以下問題:  1)、采用負荷傳感、電子負荷控制和二次調節技術等措施提高液壓系統的傳動效率。  2)、合理選用原件和設計液壓系統,以較少功率損失。  3)、選用新型密封、減摩材料和靜壓技術,以減少摩擦損失。  4)、發展新型節能元件和采用新的技術,達到節能的目的。 2、防止泄露、降低噪聲  防止泄露、降低噪聲以滿足不斷提高的環保要求。主要措施有: 1)、進一步改進密封和連接技術,盡量減少泄漏點。 2)、選擇低噪聲液壓元件,并合理設計液壓系統。 3)、正確安裝管路,采用高壓軟管和蓄能器,以降低管路振動噪聲。 3、機電液一體化 1)、采用數字電子回路 2)、實現電子技術和液壓元件的一體化 3)、現代控制原理的廣泛應用 4)、采用現場總線技術 五、當前液壓控制技術的不足及改進方法  目前國內的需求和國外先進水平相比還有較大差距。包括產品趨同化、構成不合理,性能低、可靠性差,創新和自我開發能力弱,自行設計水平低。具體表現在產品水平、產品體系與市場需求存在較大的結構性矛盾。中國的液壓市場很大,用戶對產品的要求各異,各種高品質、高性能的液壓元件市場需求量很大。而大部分國內企業所能提供的產品,無論在檔次上還是種類上,都還遠遠不能滿足這些需求。因此,在眾多低檔產品壓價競爭的同時,不得不讓出一塊巨大的市場給國外產品。這表明,在市場豐富多樣的需求面前,國內液壓行業現有產品體系的結構性過剩與結構性短缺兩個矛盾同時并存;也表明我們在產品的多樣性、層次分布性和市場適應性等方面亟待調整和改善。企業在產品更新、裝備改造等方面的投入能力不足。目前,我國大部份氣動企業缺乏對產品及裝備進行較大更新改造的能力,在高技術產品及專用生產檢測裝備的系統開發和投入能力上尤為缺乏,因而也限制了企業在高技術產品發展上取得大的突破,對縮短與國際先進水平的差距帶來影響。當然,投入資金只是個基礎條件,還必須有技術、人才等多方面的保障才行。應根據國內市場需求,依靠科技進步,不斷調整產品結構。適應國際傳動技術產品工業向國際化發展趨向,對現有國內企業進行改組、合并,使企業開發能力,裝備能力、管理水平和服務水平不斷提高,以保持一定的競爭能力。不斷提高企業產品的開發能力和創新能力,充分利用高等院校的科研開發人力資源,發展有自主產權的產品和技術。完善質保體系,不斷提高產品質量,尤其是產品可靠性,提高產品知名度,創立名牌。針對產品品種發展和保證產品質量的需求,有計劃地進行技術改造、設備更新。 六、總結語  液壓技術作為便捷和廉價的自動化技術,有著良好的發展前景。液壓產品不僅在機電、輕紡、家電等傳統領域有著很大的市場,而且在新興的產業如信息技術產業、生物制品業、微納精細加工等領域都有廣闊的發展空間。腳踏實地,放眼未來,經過行業的共同努力,我國的液壓工業一定能走進一個新天地。

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