液压技术的发展现状和趋势

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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,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3.机电一体化

电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。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、贯性小、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。液压系统将由过去的电气液压on-oE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5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)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,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)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,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。 4. 开辟新的应用领域

液压系统(HYDRAULIC SYSTEM)、液压传动(Hydraulic transmission)、执行元件(ACTUATOR)、液压缸(CYLINDER)、液压马达(MOTOR)、液压回路(CIRCUIT)、液压泵(PUMP)、阀(VALVE)、液压控制(Hydraulic control)、流量控制阀(FLOW VALVE)、泄漏损失(Spillage)'压力损失(Pressure loss).液压伺服系统(Hydraulic servo)

下面谈谈国内外液压行业发展的现状和趋势: 一、国内液压技术现状及发展趋势

我国的液压工业开始于20世纪50年代,目前正处于迅速发展,提高的阶段。

其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术,同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。90年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进,消化,吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量,经济效益,研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。随着工业迅猛发展逐日发展壮大,相继建立了科研机构和专业生产厂家,从事液压技术研究和液压产品生产。他们不但能生产液压泵,液压阀等液压元件,还设计制造了许多新型液压的元件,如电液比例阀,电液伺服阀等。到目前为止,液压元件的生产,已成为了我国液压元件产品的生产系列。液压技术的发展正向着高效率,高精度,高性能方向迈进。液压元件向着体积小,重量轻,微型化和集成化方向发展,液压技术,交流液压等新兴的液压技术正在开拓。又由于计算机的应用,更大大地推进了液压技术的发展,像液压系统的辅助设计,计算机仿真和优化,微机控制等工作,也都取得了显著成果。当前,液压技术在实现高压,高速,大功率,高效率,低噪音,经久耐用,高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制,司服控制,数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计,计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,日益显示出显著的成绩。微电子技术的进展,渗透到液压与气动技术中并与之结合,创造出了很多高可靠性,低成本的微型节能元件,为液压气动技术在工业各部门中的应用开辟了更为广泛的前景。

我国液压行业已形成了门类齐全、有一定生产能力和技术水平、初具规模的生产科研体系。目前全国约有近300 家企业,在国家部属或行业归口的研究院所中设有20 多个液压气动研究室,有10 多个大学设有流体传动与控制专业,还有国家级液压元件质量监督检测中心以及国家重点实验室。我国液压工业已可为工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金、矿山、石油化工、铁路、船舶、轻工机械等提供比较齐全的产品,目前,液压元件产品约有1000 个

品种,近10000 个规格。通过科技攻关和技术引进,产品水平有一定提高,生产出一些具有世界水平的产品,另外,在CAD 和CAT 技术、污染控制、故障诊断、机电一体化、海水及高水基溶液的应用、现代控制技术的应用等方面也取得可喜

成果,不少已应用于生产。

我国液压工业重视同国外企业进行有效的经济和技术合作,近年来先后从国外引进了很多液压元件和液压系统等制造技术,为提高产品水平和生产能力起到了重要作用。目前已和美国、日本、德国共同建立了某些合资企业,这些企业将推动我国液压工业的发展。另外我国也已有了气动元件、液压件、滤油器的外商独资公司。

二、国外液压技术现状及发展趋势

在国外,液压工业的发展速度高于机械工业。全世界液压产品产值约200 亿美元。在美、日、德等主要国家的比较中以日本人均产值为最高,其主要原因是日本工厂设备自动化程度高和生产管理完善,此外,日本各企业外协量大,将一些零件扩散给协作厂加工,实现零件专业化。 据统计,各国液压工业产值约占机械工业产值的2~3 % ,而我国仅占018 %左右,充分说明我国液压技术使用率低,需努力扩大其应用领域。 (1)世界液压工业市场概况

液压技术的应用领域越来越广泛,据分析,建筑工程机械、农机等行走机械是液压工业的主要用户;在产业机械中,机床、冶金、塑机是主要用户。由于机床、塑机、机器人等行业部分传动已被电气传动所取代,其需求量减少,建筑、工程、冶金等需要量的比重显著增加。据国外资料介绍,建筑机械和工业车辆液压使用率有增长趋势,机床等产业机械的液压使用率有下降

趋势,其主要原因是由于主机电一体化水平不断提高,其电气系统价格大幅度提高等造成的。

(2)液压产品构成比分析

近年来,由于主机产品发展的需要,产品品种构成有所变化:

A.柱塞泵构成比有增长趋势。齿轮泵变化不大,而叶片泵则下降017 %。 B.柱塞马达构成比有增长趋势。

C.阀门,通用三类阀门占总产量的比例有减少趋势,叠加阀、插装阀、比例阀、多路阀等所占比例将显著增加。电磁换向阀产量和销售额占的比重最大。 D.由于重视液压系统污染控制,过滤器销售额有显著增长。

(3)国外液压工业生产方式变迁及现状

为了满足用户的需要,主机品种日益增多,产品更新速度加快,相应要求液压元件增加品种,实现多样化,因而液压件属于大批量生产的产品相对减少,大部分属于成批或小批生产。为适应这种动向,国外生产方式也有所变化,现仅就生产方式的变迁及其现状等问题分述如下: 几种生产模式(主要零件的冷加工)

①以普通机床加工装为主的生产线。这种方式属于20 世纪50 、60 年代水平,一般按机群流水方式排列,主要靠工装和专机来保证精度,这种方式柔性差, 效率低,在国外已基本淘汰;

②以高效半自动机床和组合机床为主的生产线。生产线一般按U 形排列,这种生产线生产效率高,但柔性差,适用于大批或成批生产;

③以数控(NC) 、加工中心(CNC) 及制造单元(FMC) 为主组成的生产线,将高精度、高效率及柔性集成于一体,采用这种方式加工比第一种模式提高效率5~6 倍,在国外得到广泛采用;

④以柔性生产线(FMS) 、柔性自动生产线(FTL) 为主的生产模式。日本、美国、德国的液压企业广泛采用这种装备,它适于多品种、中小批量生产,可以实现无人看管,生产效率高,显著缩短生产周期。至于加工大批量零件,如电磁阀体,在国外采用柔性自动生产线(FTL) 。它由数控滑台、传送装置、去毛刺及清洗装置、精密珩绞机、零件自动检测等设备按直线排列组成;

⑤组合机床生产线。以组合机床为主组成的自动生产线,一般为刚性,有的可以更换少量品种,更换产品所需时间为1~2 天,这种生产线柔性差,但适用批量大、产品设计寿命长的零件生产,如电磁阀体、多路阀体、齿轮泵壳体等,一般生产能力为10~30 万件。目前在美国、德国、台湾还有这种生产线。这种产生方式将被柔性和自动化水平高的生产线所替代。

重视辅助工艺主机厂要求液压件和系统具有较高的清洁度。各国液压件十分重视清洗和去刺工艺,铸件进厂后都采用电化学清理、喷丸和防锈处理,工序间和组装前都进行认真清洗,主要方法有气泡高压喷射(压力5~10MPa) 、超声波及气浴(三氯乙烷) 等清洗方法。国外对成批和大量生产的零件采用多种多样的去刺工艺,如热能、挤压、振动光饰、高压喷射、电解、液体喷砂、尼龙刷、切削

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