液壓與氣動技術論文

1、液壓與氣動技術論文班級：13電氣自動化技術 姓名：馬逸樊 學號：1361130020【摘 要】社會需求永遠是推動技術發(fā)展的動力，降低能耗，提高效率，適應環(huán)保需求，機電一體化，高可靠性等是液壓氣動技術繼續(xù)努力的永恒目標，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關鍵?！娟P鍵詞】液壓氣動 國際 我國 應用 趨勢1 液壓技術發(fā)展趨勢由于液壓技術廣泛應用了高科技成果，如：自控技術、計算機技術、微電子技術、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求

2、。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面。1.1 減少損耗，充分利用能量液壓技術在將機械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；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；采用靜壓技術和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。1.2 泄漏控制泄漏控制包括：防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復合化的元件和系統(tǒng)，實現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機油泵組合裝置等。無

3、泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。1.3 污染控制過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應重視解決：嚴格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應改進元件和系統(tǒng)設計，使之具有更大的耐污染能力。同時開發(fā)耐污染能力強的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學物質(zhì)和微生物的過濾元江及檢測裝置。1.4 主動維護開展液壓系統(tǒng)的故障預測，實現(xiàn)主動維護技術。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機和

4、知識庫中的知識，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預防措施。要進一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進行補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。1.5 機電一體化機電一體化可實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、慣性小、響應快等優(yōu)點，其主要發(fā)展動向如下：液壓系統(tǒng)將有過去的電液開發(fā)系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng)，同時對壓力、流量、位置、溫度、速度等傳感器實現(xiàn)標準化；提高液壓元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更適應機電一體化需求，發(fā)展與計算機直接接口的高頻，低功耗的電磁電控元件；液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油

5、污染度等數(shù)值將實現(xiàn)自動測量和診斷；電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電控液壓泵，可實現(xiàn)液壓泵的各種調(diào)節(jié)方式，實現(xiàn)軟啟動、合理分配功率、自動保護等；借助現(xiàn)場總線，實現(xiàn)高水平信息系統(tǒng)，簡化液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、爭端和維護。1.6 液壓CAD技術充分利用現(xiàn)有的液壓CAD設計軟件，進行二次開發(fā)，建立知識庫信息系統(tǒng)，它將構成設計-制造-銷售-使用-設計的閉環(huán)系統(tǒng)。將計算機防真及適時控制結合起來，在試制樣機前，便可用軟件修改其特性參數(shù)，以達到最佳設計效果。下一個目標是，利用CAD技術支持液壓產(chǎn)品到零不見設計的全過程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計算機制造系統(tǒng)（CIMS

6、），使液壓設計與制造技術有一個突破性的發(fā)展。1.7 新材料、新工藝的應用新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油。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。2 氣動技術發(fā)展趨勢氣動技術是以壓縮空氣為介質(zhì)來傳動和控制機械的一門專業(yè)技術。由于它具有節(jié)能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結構簡單等優(yōu)點，廣泛應用于各種機械和生產(chǎn)線上。過去汽車、拖拉機等生產(chǎn)線上的氣動系統(tǒng)及其元件，

7、都由各廠自行設計、制造和維修。2.1 氣動技術應用面的擴大是氣動工業(yè)發(fā)展的標志氣動元件的應用主要為兩個方面：維修和配套。過去國產(chǎn)氣動元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產(chǎn)氣動元件的應用，從價值數(shù)千萬元的冶金設備到只有1-2百元的椅子。鐵道扳岔、機車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國產(chǎn)氣動元件。這說明氣動技術已“滲透”到各行各業(yè)，并且正在日益擴大。由于氣動技術越來越多地應用于各行業(yè)的自動裝配和自動加工小件、特殊物品的設備上，原有傳統(tǒng)的氣動元件性能正在不斷提高，同時陸續(xù)開發(fā)出適應市場要求的新產(chǎn)品，使氣動元件的品種日益

8、增加，其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：2.1.1 體積更小，重量更輕，功耗更低在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢必限制了氣動元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動元件的第一個發(fā)展方向。2.1.2 執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉(zhuǎn)，使用更方便為了提高氣缸的定位精度，附帶制動機構和伺服系統(tǒng)的氣缸應用越來越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。2.1.3 多功能化，復合化為了方便用戶，適應市場的需要開發(fā)了各種由多只氣動元件組合并配有控制裝置的小型氣動系統(tǒng)。如用于移動小件物品的組件，是將帶導向器的兩只氣缸分別按X軸和Z

9、軸組合而成。該組件可搬動3kg重物，配有電磁閥、程控器，結構緊湊，占有空間小，行程可調(diào)整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)內(nèi)容將不同模塊任意組合。還有一種機械手是由外形小并能改變擺動角度的擺動氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。2.1.4 與電子技術結合，大量使用傳感器，氣動元件智能化帶開關的氣缸國內(nèi)已普遍使用，開關體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流量計、壓力表、能自動控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運行。氣動伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進入市場

10、。該系統(tǒng)采用三位五通氣動伺服閥，將預定的定位目標與位置傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行比較，實施負反饋控制。2.1.5 更高的安全性和可靠性從近幾年的氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，并且強調(diào)了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗的壓力提高到使用壓力的45倍，耐壓時間增加到515min，還要在高、低溫度下進行試驗。如果貫徹這些國際標準，國內(nèi)的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達到標準要求。除耐壓試驗處，結構上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護罩。2.1.6 向高速、高頻、高響應、高壽命方向發(fā)展為了提高生產(chǎn)設備的生產(chǎn)效率，提高執(zhí)行元件的工作速度勢在必行?，F(xiàn)在我國的氣缸

11、工作速度一般在0.5m/s以下。根據(jù)日本專家預測，五年以后大部分的氣缸工作速度將提高到1-2m/s，有的要求達5m/s。氣缸工作速度的提高，不僅要求氣缸的質(zhì)量提高，而且結構上也要相應改進，例如要配置油壓吸震器以增加緩沖效果等。電磁閥的響應時間將小于10ms，壽命提高到5000萬次以上。美國有一種間隙密封的閥，由于閥芯懸浮在閥體內(nèi)，相互不接觸，在無需潤滑下，壽命高達2億次。針對某些特殊要求，改進和開發(fā)氣動產(chǎn)品，即可占領一塊市場，獲得不小的經(jīng)濟效益，這已被大家共識。濟南華能氣動元器件公司為鐵路編組和輪軌潤滑的特殊要求開發(fā)了氣缸和閥，受到了鐵道部門的關注。使用新材料，與新技術相結合。國外開發(fā)了膜式干燥器，該干燥器利用高科技的反滲析薄膜濾去壓縮空氣中的水分，有節(jié)能、壽命長、可靠性高、體積小、重量輕等特點、適用于流量不大的場合。當前我國的現(xiàn)狀：液壓、氣動、密封行業(yè)現(xiàn)已形成一個門類比較齊全、有相當競爭實力、初具生產(chǎn)規(guī)模的工業(yè)體系。據(jù)統(tǒng)計，主要企業(yè)約400余個，其中35家重點企業(yè)產(chǎn)值和產(chǎn)量占全行業(yè)的65%以上。1998年全國液壓行業(yè)總產(chǎn)