液压与气动技术发展简史感悟

液压与气动技术发展简史感悟

通过在网上和图书馆查询各种资料,我了解到液压与气动技术相对机械传动来说是一门新兴技术。液压与气动技术就是也要传动和其他传动,统称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原来而发展起来的一门新兴技术。1795年,英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。但液压与气动技术在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。

液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。

除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制

目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。

在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标

志之一。如发达国家产的95%的工程机械生、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。

液压技术在工业中一般应用于重型,大型,特大型设备,如冶金行业轧机压下系统,连铸机压下系统等;军工中高速响应场合,如飞机尾舵控制,轮船舵机控制,高速响应随动系统等工程机械,抗冲击,要求功重比较高系统一般都采用液压系统。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。

从20世纪70年代开始,电子技术和计算机技术迅速发展并进入

液压技术领域,在产品设计﹑制造和测试方面采取了这些先进技术,取得了显著的效益。利用计算机辅助设计技术进行液压元件和液压系统的设计计算﹑性能仿真﹑自动绘图以及数据的采集和处理,可提升液压产品的质量,优化其性能,减低成本,并大大缩短其生产和交货周期。在设备控制方面,利用计算机控制系统,可简化操作提高劳动生产率,提高自动化水平,并增加产品的可靠性。因此,近年来,液压行业对于计算机技术的应用给予极大的关注,其中计算机辅助设计CAD的推广使用和数字控制液压元件的研制开发尤其突出。

我国的液压工业开始于20世纪50年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来又由于拖拉机和工程机械。自20世纪60年代开始,从国外引进液压元件生产技术,同时自行设计液压产品。目前,我国生产的液压元件已形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的应用。目前我国以开发研制了中高压齿轮泵﹑插装式锥阀﹑电业比例阀﹑叠加阀以及新系列中﹑高压阀等。尽管如此,我国的液压元件和液压产品与国外先进的同类产品相比,在性能上,在种类﹑规格上仍存在着较大的差距。

目前,流体传动技术正在高压﹑高速﹑高效率﹑大流量﹑大功率﹑微型化﹑低噪音﹑低能耗﹑经久耐用﹑高集成化方向发展,向着用计算机控制的机电一体化方向发展。

电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性

差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点。

而液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。

并且产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。

总的来说,液压技术便捷、廉价、自动化等优点,使其有着良好的发展前景。我们国家的液压技术虽然和世界领先的水平相比,还有这非常大的差距,但是我国也在迅速的进步,我国已瞄准世界主流的液压元件系列型谱,有计划的引进﹑消化﹑吸收国外最先进的液压技术和产品,并对我国正生产的液压产品进行整顿,合理调整产品结构,大力开展产品国产化工作。可以预见,我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展。

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