国外液压技术现状及发展趋势
擎
液压 技 术作 为流体传动及 控制
的分 支之一
,
术翌
发展的
。
丝
,
丝星趋蛰
元件的功 能 日益 复合 插 装 阀的 大量 运 用 的拓 展更 灵 活
。
,
液 压 技 术正 是 在 汲 取 与其相 关 技 术及 同替 代性技 术的竞争中得 以
可 以说
,
如 螺纹
是 与机 械传动和 电气
,
使 系 统的功 能
传动构成 当今 传 动控制领域 的 不 可
或缺 的技 术手段 之 一
。
电气 传动 与机械
传动 不 单纯是与液 压 技术相 竞争的 技术
、
世纪 是液 压 技 术快速 发展的
一 个世 纪
。
,
其互 相 的 融 合也 正 是技术 发
。
节能化
变量 泵 在 国外的 研 发 己 日趋成 熟
。
从
世 纪 初的 矿物 油作
,
展 完 善的一 种方 向 就 目前而 言
为动力传递 介 质概念 的 引 入
塞泵
、
到柱
、
液 压 技术主 要在 以下 领域 中拥 有 不
可 替代的作 用
目前
、
,
恒 压 变量
、
、
流 量 压 力复
三 大类 阀 的发明
,
到四
五
需要大 功率传递 的
合控制
恒功率
比 例伺服控制等
。
十年代电液伺服 阀的发 明 和电液 伺
服控制理 论的确 立 再 到
,
场合 要 求功 率 重量 比 大 的 场 合 需
要 高动态响应的场 合
元件
、
技 术 已 被 广 泛 的集 成 到柱 塞 泵上
。
年 代插
本文从液 压
、
节能
、
减 少 系统 发热 已成 为 系统 设
。
装 阀 及 比 例 阀的 发 明
,
这 些 都是液
。
系 统 集成 与控制
密封技术
计时 必 需要考虑的 问题 之 一
二 次调 节单 元 如
压 技术领域极具革命性的技术进步 经 过近 一 个世 纪 的发展
,
等方 面分 别 阐述 国 外的技 术现 状 及
发展 趋 势
。
的
液压
一
可 以 实现 液 压 能 与
,
技术在机械结构 及 流体原 理 方面 已 鲜有 创新
。
液 压 元件
国外液 压元 件近 年来的主要成
机械 能的相 互 转化
在 由转速 及 扭
但液压 技术却从 乌之 相
。
矩 构 成 的二 维平 面上 可 实 现 在 四 个
关的技 术中得益 良多 正 如
年
上引
象限 内连续运 行
。
在对 负载进行控
德 国 国际 流体技术年会
用的数据表 明 近
,
果在
制 的 同 时还 可 实现 能量 的 回 收与利
年来 液压 技
元 件 的小型 化
元 件 的小 型 化
,
、
模块 化
用
,
具有 明显的 节能 效 果
,
尤 其适
。
术的发展 来源 于 自身的 科研成果仅
约
, ,
如 电磁阀的 驱
合大 型 试验台等设 备的选用
来源 于其 他 领域 的发 明 占
。
动功率 逐 渐减 小
,
,
从 而 适应 电子 器
。
值得一 提的是 变频调速技 术得 到 了 足 够的 重 视
。
移植其他技 术成果 占
件的直 接控制 同时也节 省 了能耗
采用定 量 泵变转
」 连‘ 巡些 里二塑一一一
—
—
班代 碑 即 件
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升
速 的 方案是 与恒 转速变量 泵 相 异 的
一 种思路
。
朋 ,蜘加
,
。
是 ’肋 汉 伸动 与曲脚
改进
。
系 列纯水液 压元 件 已在 食 品 等行 业 得到 了运 用
。
除 了 在传统 的需要特 别 高频
,
目前的研 究 尚处于 初步
响 的场合 外
其传统地 位正 日益 受
。
阶段
。
纵 观元 件的现 状
,
其值得 关 注
到 比 例技 术的挑战
公 司也
新材料 的应用
新材料如陶瓷技 术的使用 是 与 非矿物 油介 质 元 件 的要 求 及 提高摩
擦 副 的 寿命 联 系 在 一 起 的
已有德
、
的趋势 有 机 电一 体化 的设 计
开 始 生 产与 比 例 阀类 似 的采 用 永磁
今后
式线性 力马 达的直接驱 动式伺服 阀
。
的设 计 可 能 会从 机 电一 体化的 角度
。
目前
,
考虑
,
会集 成 多种传感元 件甚至 嵌
,
控制理 论
控制 理 论 是该领域 最为活 跃 的
一 个分支
。
英
、
芬 兰 等 国 的 厂 商 在纯
。
人芯片
从 而 适 应 系统 对元 件状态
。
水液压 件上 使用 了该项技术
监测 及 控制的要求
现 场 总线 技 术
,
液 压 控制 系统 正 从 不 断
,
新 型 磁性材料 的运用 是与电磁
阀 的
、
也 有 可 能 成 为元 件的标 准 配 置
以
。
发展的 自动控制理 论 中得 益 断 丰富 自控理 论的 实践
。
并不
,
比 例 阀的性 能提 高结 合在一 起
实现 信号 采 集及 与计算机 的通讯
目前
自
。
由于 磁通 密度 的提高
,
,
可 以使
高效 节能元 件 的研发
目
适应控制
、
鲁棒控制
、
模糊控制及
阀的推 力更 大 其直接作 用 便是 阀
前 已有 的 节能元 件很难满 足 高频 控
制的 要求
,
神 经 网 络控制 等均 得到 了不 同程 度
的运用
。
的控制 流量 更 大
更可 靠
,
,
响应 更 快
,
工作
如 能研制 出高频 响的 变
,
。
量泵 马 达
将使泵控 电液 系统 比
,
在该领域
能在
,
最 为主 要的 发展 可
环保
阀控 电液 系 统 更 有竞争 力
显 然前
者 更 节能
。
环 保 的要 求体现 了现 代工 业 的
型 磁性材料的研制
,
将显
人 文 关 怀 环 保 的液压 元 件应 当是 少 无 泄 漏 及 低 噪声
,
。
环 保与纯水液压
采 用纯
著提 高现 有 比例 阀的特性
。
这 也 是液压 元
。
水 为 介 质的 液压 系统 将会适应环 保
的要 求 而 得 到长 足 的发展
。
进一 步提 高伺 服 阀的频宽
、
。
件发展的 一 个永恒 的 主题
借 助于 密封技 术
,
今 后的 的标准化
功能 的 复合 集成与接 口
。
在泄漏 的控
。
发展 主要 集中在元 件类 别 的增加 及
工 作 压 力的 提升
。
制 方面 已取得 了长足 的 进
步
相 信 随 着新材料
。
新型控制理 论的应 用
。
在噪 声的 控制 方面
显 著的成 效
,
,
也取得 了
的 的
的运用
,
其成本也会大 大降低
密封技术
自从 液 压 技术诞生以来
,
如
系统集成与 控 制技术
叶
泄漏
。
内啮合齿轮泵和
片泵等在中高压 时均达 到 了
贝的水平
。
余分
比例阀技术
比 例阀 的发展主 要 在频 宽的 增
一直是 困扰着业 界 人士 的一大难题
传统 的噪声等级 较 高的
,
伴随着泄漏的是
对环 境 的污染
低 等等
。
、
矿物油的浪 费及
系统传动效率 的降
柱塞 类元 件 的 控制
,
其噪 声 也得 到 了较好
的
一
。
大 及 控制精度的提高上
,
以 期其性
如
,
能 接近 伺服 阀
一
。
同时
,
比 例阀又 沿
其噪声约 为
着标 准 化 模块化 及 廉价 的 方 向发
展 以 促进 其应用 前者如
,
在静密封领域
,
橡胶 类密封件
,
。
非矿物油介质 元 件
非矿物 油介 质元 件是应 用 于特 殊场 合的元 件 如要 求耐燃 安 全
,
、 、
的
拥有不 可 替代的地 位
当然
,
,
根据
带 位 置 反 馈 的 比 例伺 服 阀
,
其性能
。
应 用 场合如温 度的不 同 橡胶 及 氟橡胶 之 分 域
,
。
又 有丁 晴
已很 接近 电液 伺 服 阀的性能
后者
在 动 密封领
已拥有不 可
,
卫生
,
此 时 就需 要 考虑 采 用 高水 基
。
,
如 螺纹 插装式 比 例阀
,
在某些 工 程
聚 四 氟乙 烯
。
或纯 水元 件 元 件的诞 生
能 源 危机 催生 了该类 但 目前的发展 动 力可
、
机械中得 到 了运用
。
动摇的地 位
近 年来
密封技术 的 的使 用 方
进步也主要 集中在
…
,
电液伺服 技术
面
。
随着对 材料及 密封机理 的深 入
,
能更大程度上 与环 保
工 作 介质的 目前
,
电液伺服 阀是最早将液压 技 术
引人 自动控制领域的功 臣
。
了解 已可 以 在叮
中有针对性 的
廉价 及 其安全性 相关
的
。
丹麦
但 电液 就 少有
添 加 某些 材料 以达 到 提高性 能的要
公 司 提 供 了成 套 的
伺服阀 的结构 自发 明以 来
,
求
。
国外 许多大的 密封件公 司 如 宝
理代界部件
一一
一
一
—
卫些乞茎工竖 」 刃
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色霞 板
、
等均有针对 不 同应用场 合的
。
材料 配方以 强 化某一 方面的性能
目前
,
尽 可 能的提 高动密封对 偶件的表 面
。
光 洁度
,
也 已 成 为提高密封 效 果 的 一 种共识
这 种共识 也是 基 于对 认识而 达成的
。
材料 的 密封机 理 的
密封领域 的 另一 个创新领域 主要集中在密 封件形 状 的设计上
。
目前
,
已可 用 有限 元分 析
,
等方法对 密封 件
的 压 力梯度作 出分 析 事先知 晓其密封性能
此外
,
从而可
。
形 密封 圈及 簧 片作为弹性 体
,
在
保证
密封 件低 压 时 的 密封性 能 方面 已得
。
到广 泛认同 在直线密封及 旋转密封技术方面
,
使用 成套的 密封件来提高密封性 能 已成 为一 种
标准 的解决方 案
。
可 以预 见 的是
,
在密封技术方面
,
今 后的
发展 主要 在
新材料 的应 用 填 充料 的研发 方面
,
,
对
的运用 及 新
。
将 构成 业 界持续 的 竞争
短期 内 尚无新 的高分 子材料对
地位形 成
真正 的冲击
。
对 密封机 理 的认 识 及 密封件形 状
密封件的研制是基 于 对密封机理的深刻认识之
上的
。
因此
,
密封机 理 作 为基 础性研究
。
,
仍将
对 密封技 术的发 展 提供动 力 在
,
密封件方
。
面 密封件的形 状革新将成为各家 公 司 的 卖点
密封 件的加 工 方法
目前
,
密
,
封件主要 还 是利 用机加 工 的方法 生 产 有灵 活的一 面
,
其 固然
但如何高效 的加 工
。
,
依然是需
要 面对 的 一 个 问题
结语
纵观 液压 技术 的发展 历 史 达成 以下 共识
, ,
业 界 同仁应 当
液压 技术在与其替代性 技术 的
竞争中 应充分 汲 取 其他领域相 关技 术的研 究
成果
,
融 合 众家之长
,
方可 立于不 败之地
,
。
对
于 来 自其他 技术的 挑战
,
我们 不 必 悲观
,
而应
。
积 极应对 相信液压 技术会有一 个美好的明天
文寒查询络号
肠住
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