21世紀液壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（3）

3.1發(fā)展封閉式油箱密封糸，防止灰塵、水、化學(xué)物質(zhì)和其它污染物的侵入。

　　3.2注意元件和系統(tǒng)制造過程的凈化管理，建立制造過程的清潔度規(guī)范和開發(fā)先進的、經(jīng)濟有效的元件和系統(tǒng)的清洗方法，如采用超高壓清洗方法等。液壓元件制造過程清潔度管理。

　　3.3不斷改進元件設(shè)計及材料選用以提高液壓系統(tǒng)和元件的耐污染能力。

　　3。4發(fā)展新型納污能力強、適應(yīng)環(huán)保要求的過濾材料和過濾器，如變孔隙濾材，以提高納污量，提高濾油器壽命，從而降低液壓系統(tǒng)維護成本。

　　3。5發(fā)展經(jīng)濟實用的油水分離系統(tǒng)和消除油液中氣泡的裝置，以清除水及空氣對系統(tǒng)的污染。

　　3。6研究經(jīng)濟實用的在線污染檢測裝置。

　　4電子化(機電一體化)

　　液壓技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，提高工作可靠性，改變液壓系統(tǒng)效率低、漏油、維修性差等缺點，充分發(fā)揮液壓傳動功率密度大、頻響高等優(yōu)點，使液壓技術(shù)產(chǎn)生活力。其主要發(fā)展動向如下：

　　4.1電液比例伺服技術(shù)的應(yīng)用將不斷擴大。液壓系統(tǒng)由過去o n - o f f系統(tǒng)和開環(huán)比例系統(tǒng)逐漸向閉環(huán)電液比例伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，其應(yīng)用范圍將擴大。為此，相應(yīng)的傳感器，如壓力、流量、速度、加速度等應(yīng)不斷實現(xiàn)小型化和提高其性能，并實現(xiàn)標準化，計算機接口應(yīng)統(tǒng)一和兼容。

　　4.2液壓和電子進一步“融合”，大力發(fā)展內(nèi)藏電子線路的液壓元件，如閥門和油泵中使用的電子線路主要包括電子驅(qū)動線路、功放、信號處理和運算、儲存等。內(nèi)藏電子器件的可簡化液壓電子系統(tǒng)線路可節(jié)省大量插件和導(dǎo)線，便于安裝和提高工作可靠性，帶內(nèi)藏電子線路的比例閥和伺服閥。

　　4.3發(fā)展直動型電液伺服閥。該閥既具有比例閥的耐污染能力，又有伺服閥的精度高、響應(yīng)快的優(yōu)點。

　　4.4發(fā)展由電子控制裝置實現(xiàn)壓力、流量、功率等綜合控制的變量油泵。泵的電子控制裝置主要由電液比例元件、功率放大器以及微處理器組成。這種泵可以改變電子控制器的程序，即可實現(xiàn)液壓泵各種控制方式，實現(xiàn)合理功率匹配和軟啟動，并自動保持最佳狀態(tài)。

　　4.5發(fā)展內(nèi)藏電子線路的無沖擊電磁滑閥，元件內(nèi)裝有可調(diào)斜坡電路，當閥門換向時可自動降低滑閥流量，以減少系統(tǒng)的換向沖擊和終點沖擊。

　　4.6發(fā)展組合化電液伺服液壓缸。電液伺服油缸由比例閥或伺服閥及反饋電子線路組成。

　　4.7借助現(xiàn)場總線( f i e l d b u s )實現(xiàn)高水平的信息系統(tǒng)，從而簡化液壓系統(tǒng)的安裝，節(jié)省大量導(dǎo)線和接頭，便于維護系統(tǒng)運行、監(jiān)測和故障診斷，平行布線和總線設(shè)計原理。為適應(yīng)總線連接，應(yīng)發(fā)展帶有總線連接接口的各類元件，用于總線連接的電磁換向閥。提高總線數(shù)據(jù)傳遞速度以保證高閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度和動態(tài)性能是一個值得研究的課題。

　　4.8應(yīng)用A C伺服電機或由變頻電機驅(qū)動定量液壓泵。此系統(tǒng)是由A C伺服電機或變頻電機、定量柱塞泵、油箱及液壓控制回路組成一體的小型節(jié)能、低噪聲機電一體化裝置。由伺服電機轉(zhuǎn)數(shù)控制油泵的流量、壓力，由位置反饋傳感器測出油缸位移信號，經(jīng)專用的控制器處理，實現(xiàn)簡便的位置、速度和壓力控制。該系統(tǒng)為無閥系統(tǒng)，可以減少壓力損耗，達到節(jié)能效果。

　　5故障診斷與主動維護

　　液壓系統(tǒng)維護已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預(yù)先進行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。要實現(xiàn)主動維護技術(shù)，必須加強液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強對專家系統(tǒng)的研究，總結(jié)專家知識，建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識庫，利用計算機根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中的知識，經(jīng)推理機的推理方法，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預(yù)防措施。進一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用軟件，對不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。此外，還應(yīng)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤滑、自校正，在故障產(chǎn)生之前進行補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。

　　6液壓C A D技術(shù)

　　液壓C A D的應(yīng)用對提高設(shè)計質(zhì)量、加快設(shè)計速度、促進液壓產(chǎn)品更新?lián)Q代起到十分重要的作用。在液壓C A D的開發(fā)和研究方面應(yīng)注意以下幾點：

　　6.1充實現(xiàn)有的液壓C A D設(shè)計軟件，進行二次開發(fā)，建立知識庫信息系統(tǒng)，使之構(gòu)成設(shè)計——制造——銷售——使用——設(shè)計的閉式循環(huán)系統(tǒng)。

　　6.2將計算機的仿真及適時控制結(jié)合起來，將模型放入硬件系統(tǒng)，在建造實際樣機前，便可在軟件里修改其特性參數(shù)，以達到最佳設(shè)計結(jié)果，提高設(shè)計成功率。下一個比較長遠的目標是，利用C A D技術(shù)全面支持液壓產(chǎn)品從概念設(shè)計、外觀設(shè)計、性能設(shè)計、可靠性設(shè)計到零部件詳細設(shè)計的全過程，并把計算機輔助設(shè)計( C A D )、計算機輔助分析( C A E )、計算機輔助工藝規(guī)劃( C A P P )、計算機輔助檢驗( C A I )、計算機輔助測試( C A T)和現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立計算機制造系統(tǒng)( C I MS )，使液壓設(shè)計與制造技術(shù)有一個突破性的發(fā)展。

　　項目用途

　　海洋開發(fā)水下作業(yè)機械、潛水調(diào)查船建設(shè)機械鉆孔機、隧道機械能源機械核廢物處理、原子反應(yīng)堆維修機器人船體檢查、清掃鋼鐵工業(yè)電爐、冶金機械、采礦設(shè)備、清洗游戲機游戲設(shè)備船用機械甲板機械、油回收船食品機械啤酒機械、食品肉類加工機械

　　7水壓技術(shù)

　　水壓傳動可適應(yīng)環(huán)保、安全及可持續(xù)發(fā)展的要求，其主要優(yōu)點是經(jīng)濟、水來源容易、可減少泄漏對環(huán)境的影響，防火和具有不可壓縮性；缺點是粘度低、容積效率低、潤滑性差、影響元件壽命，易氣蝕，純水汽化壓力比油高十倍。

　　7.1水壓系統(tǒng)的用途

　　7.2發(fā)展水壓技術(shù)的主要問題點和對策。

　　7。3水壓元件至今已達到一定水平，日本荏原、三菱和丹麥丹佛斯公司都已發(fā)展品種規(guī)格較完整的水壓泵和控制閥門。據(jù)資料介紹，水壓泵和水壓控制閥門的性能已接近液壓元件水平，某公司的產(chǎn)品性能已達到：· 水壓泵在壓力2 1 MP a、流量1 0 0 1／r a i n、轉(zhuǎn)速1 8 0 0 r／m i n條件下，機械效率達9 4%，容積效率8 6%，動力密度1.0 k W／k g f?！?水壓控制閥在2 1 MP a下，流量1 0 0 1／m i n，內(nèi)部泄漏達7 6 0 e r a 3／r ai n，頻響4 7 H z，目前，各公司正在大力開展研究開發(fā)工作，為水壓技術(shù)的實用化而努力，力爭性能能得到進一步提高，成本能有顯著下降。但是，水壓技術(shù)要想在機床、塑機、工程機械等領(lǐng)域要想獲得廣泛使用還需解決大量的難題，恐怕還需較長時間，不容樂觀。

　　8新材料、新工藝的應(yīng)用

　　8.1新型材料的使用，像陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。

　　8.2為了保護環(huán)境，減少漏油對環(huán)境危害，可采用降解迅速的壓力流體，如菜油基和合成脂基的傳動用介質(zhì)將得到廣泛采用。據(jù)專家預(yù)測，今后十年，大部分行走機械中使用的液壓油(礦物油)將會為生物降解迅速的流體所替代。

　　8.3鑄造工藝的發(fā)展，將促進液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動，減少壓力損失和降低噪聲，實現(xiàn)元件小型化。

　　8.4納米技術(shù)發(fā)展使磁性材料性能顯著提高，對電機械轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生巨大影響。此外，納米材料強度高可促進元件和系統(tǒng)輕量化和小型化，并可提高元件耐磨性，提高壽命。

　　9結(jié)束語

　　近十余年來，由于液壓技術(shù)借助微電子技術(shù)，大力發(fā)展電液傳動與控制，使液壓技術(shù)產(chǎn)生新的活力。液壓技術(shù)的主要競爭者是電機械傳動和電氣傳動，只要沿著機電一體化方向走下去，并不斷跟蹤和移植信息技術(shù)，計算機技術(shù)、磨擦磨損技術(shù)、潤滑技術(shù)、水的存在的特性主要問題需研究的對策改進元件結(jié)構(gòu)密封由于金屬接觸而產(chǎn)生病損表面光潔度移動部件的間隙管路和管件自動控制技術(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，克服漏油和噪聲大等缺點，液壓技術(shù)作為現(xiàn)代傳動與控制的重要組成部分，將不斷擴大應(yīng)用領(lǐng)域，保持強大的競爭力、不斷向前發(fā)展。