液压传动技术发展现状与前景展望 .doc

液压传动技术发展现状与前景展望 摘 要：对液压传动技术及其优缺点进行描述；将其发展现状、工业应用情况作了一个简要 的总结归纳； 并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、 自动化控制软件技术、 纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。 关键词：液压传动；工业应用；发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通 过各种元件组成不同功能的基本回路， 再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的 传动系统[1]。 液压传动，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技 术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技 术，1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，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。1905 年将工作介质水改为油， 又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用， 特别是 1920 年以后， 发展更为迅速。 1925 液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间， 才开始进入正规的工业生产阶段[2]。 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠 定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实 际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到 了发展[3]。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出，日 本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传 动，1956 年成立了“液压工业会”。近 20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地 位。 液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。 随着控制理论的出 现和控制系统的发展，液压技术与电子技术的结合日臻完善，电液控制系统具有高响应、高 精度、高功率-质量比和大功率的特点，从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点 1．液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。 2．重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3．操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达 2000：1）。 4．可自动实现过载保护。 5．一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长 。 6．很容易实现直线运动。 7．很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控 制过程，而且可以实现遥控 。 3.2 液压传动的缺点 1．由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场 地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。 2．由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3．液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。 4．由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。 5．液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。 4 液压传动技术工业应用概况 正因为液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工 机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工 业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；矿山机械中的液压钻机、采煤机、提升机、 液压支架等[7]；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构、大 洋采矿等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车） 、船头 门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等； 军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵 控制装置等[8]。 液压传动与控制是现代机械工程的基础技术，由于其在功率重量比、无级调速、自动 控制、过载保护等方面的独特技术优势，使其成为国民经济中各行业、各类机械装备实现传 动与控制的重要技术手段[9]。 5 液压传动技术发展趋势 学习了液压传动， 对液压传动也有了一个初步的了解， 液压传动和气压传动称为流体传 动，是工农业生产中广为应用的一门技术 。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国 家工业发展水平的重要标志。历史的经验证明，流控学科技术的发展