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[新闻]二十一世纪的液压技术将有哪些新突破

2022年05月26日 茂名机械设备网

二十一世纪的液压技术将有哪些新突破

由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技

术、计算机技术、微电子技术、摩擦磨损技术、可靠性技

术,加之新工艺、新材料的应用,使传统的液压技术有了新

的进展,也使液压系统和元件水平有很大提高。走向21世纪

的液压技术将主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应

用领域以满足未来的要求。其主要的发展趋势将集中在以下

几个方面:

一、减少能耗,充分利用能量。液压技术在将机械能转

换成压力能及反转换方面,已取得很大进步,但一直存在能

量损耗。为减少能量的损失,必须解决下面几个问题:①减

少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。②减少或

消除系统的溢流损失,尽量减少非安全需要的溢流量。③采

用静压技术、新型密封材料,减少摩擦损失。改善液压系统

性能,采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回

路。

二、泄漏控制。泄漏控制主要包括两个方面:既要防止

液体泄漏到外部造成环境污染,又要防止外部环境对系统的

侵害。今后,将发展无泄漏元件和系统,如发展集成化和复

合化的元件和系统,实现无管连接,研制新型密封和无泄漏

管接头、电机泵组合装置。无泄漏将是世界液压界今后努力

的重要方向之一。环境对系统的侵害应注意解决系统的密封

问题,如隔离式油箱、设计新型的活塞杆防护装置等。

三、污染控制。过去,液压界主要致力于控制固体颗粒

的污染,而对水、空气、化学物质和微生物等往往不够重

视。今后应重视解决:①发展封闭式密封系统。防止灰尘、

污物、空气、化学物质侵入系统。部分污染物来自零件的制

造和装配过程,因此必须建立有关保证元件清洁度的技术规

范和研究经济有效的清洗方法。②应重视液压元件和系统的

耐污染能力问题,应改进元件设计,使之具有更大的耐污染

能力。③发展耐污染能力强的高效过滤材料和过滤器。5开发

油水分离净化装置、排湿元件以及清除油中气泡的滤油器,

以清除油中所含的气体和水分。⑤必须发展新的污染检测方

法,对污染进行测量。

四、主动维护。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。

要实现主动维护技术,必须要加强液压系统故障诊断方

法的研究,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统

的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的

专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知

识,用推理机中存在的推理方法,推算出引起故障的原因,

提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断

专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只须修改和增

减少量的规则。另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括

自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前进行补偿,这是

液压行业努力的方向。

五、机电一体化。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、惯性

小、响应快等优点,其主要发展动向如下:①电液伺服比例

技术的应用将不断扩大。液压系统由过去的电气液压o n-o

ff系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统。为适应

上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感

器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。②发展

和计算机直接接口的功耗为5m A以下电磁阀,以及用于脉宽

调制系统的高频电磁阀等。③液压系统的流量、压力、温

度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断。5计算机仿真标

准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。⑤由电子

直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,只

要改变电子控制器的程度,即可实现液压泵的各种调节方

式,实现合理分配功率,自动保护最佳状态,实现软启动等

功能。⑥提高液压元件性能,适应机电一体化需求。液压元

件应在性能、可靠性、智能化方面做大量工作。下一个目标

要发展内藏式传感器和带有计算机、有自我管理机能(故障

诊断、故障排除)的智能化液压元件。⑦借助现场总线

(fie ld bu ses),实现高水平的信息系统,从而简化液

压系统的使用、调节、诊断和维护。

六、液压C AD技术。C AD技术使人工设计方式变为自动

化和半自动化的方式,尤其是C AD/C AM/C APP的推广和

应用使液压技术得到迅速发展。在液压C AD的开发和研究方

面应注意以下几点:①充实现有的液压C AD设计软件,进行

二次开发,建立知识库信息系统,它将构成设计—制造—销

售—使用—设计的闭式循环系统。②将计算机的仿真及适时

控制结合起来,将模型放入“硬”件和系统中,借此在建造

实际样机之前,便可在软件里修改其特性参数,以达到最佳

设计结果。

七、新材料、新工艺的应用。新型材料的使用,如陶

瓷、聚合物或涂敷料,可使液压的发展引起新的飞跃。为了

保护环境,减少漏油对环境危害,可采用生物降解迅速的压

力流体,如菜油基和合成脂基的传动用介质将得到广泛应

用。据专家预测,今后十年大部分行走机械中使用的液压油

(矿物油)将会为生物降解迅速的流体所替代。铸造工艺的

发展,将促进液压元件性能的提高,如铸造流道在阀体和集

成块中的广泛使用,可优化元件内部流动,可减少压力损失

和降低噪声,实现元件小型化。

如果上述提高液压技术的方向得到充分实现,可以肯

定,液压技术和其他传动方式相比将继续保持其有力的竞争

地位。

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