机械类文献综述

液压传动的现状与发展前景概述

前言

随着国民经济和现代工程技术的发展,液压技术的应用日益广泛,而当代机器设备大部分采用自动控制,从而使得液压传动及控制技术与计算机技术一起成为工业发展中不可替代的重要力量。[3]其应用几乎遍及国民经济的各个领域,应用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。正确合理地设计与使用液压系统,对于提高各类液压机械及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。[4,5] 主题

液压传动是据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。[1]20世纪50年代我国的液压工业才开始,液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展,渗透到了各个工业部门,在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到广泛的应用。如今的液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时,新元件的应用、计算机的仿真和优化等工作,也取得了卓有的成效。[3,9]

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、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术难有惊人的技术突破,所以我们应当主要依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。[8]

液压传动与机械传动、电气传动相比优势显著:液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小;可在大范围内实现无级调速 ;传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定;液压传动容易实现自动化,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易地实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控;液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。[8]

目前液压技术渗透到了国民经济的诸多领域,不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展,而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。[8]

液压传动控制系统是通过对液压传动系统的工作过程和特点进行分析, 液压传动系统控制的任何一个运动过程几乎都是按顺序步骤进行的。工作部件主要为液压缸、液压马达,它们的工作过程按预定的逻辑关系实现,运动状态的改变靠转换信号。信号主要来源于按扭(启动、停止) 开关、行程限位开关、压力控制开关以及温度、

压力等参数变化。输入的信号可通过PLC 逻辑运算转化为控制液压换向阀电磁铁线圈的输出信号。PLC 系统对液压系统的控制主要是通过控制液压系统完成基本的动作——液压缸的自由进退,实现动力滑台的进给运动。总的控制系统的结构是:上位机用力控组态软件做人机界面, 实现各种控制的可视化;下位机用PLC 实现电磁换向阀的控制,利用组态软件对PLC 的监控实现系统的实时控制。[3,10]

为应对新形势,我国液压行业各企业加速科技创新,取得了较好的经济效益和社会效益。其主要发展趋势为:(1)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,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高;(2)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;还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,这是液压行业努力的方向;[7](3)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、贯性小、响应快等优点。[9]

总结

当今世界液压传动技术在工业生产得到了极为广泛的应用,在国民经济的发展中起着不可替代的推动作用,而电子技术的蓬勃发展又为液压展传动技术提供了强大的动力,机电一体化是时代发展的潮流,电子技术与液压传动技术相结合是液压传动技术发展的必然趋势。

参考资料及文献

[1]王春行,液压控制系统[M],北京:机械工业出版社,1999

[2]梁利华,液压传动与电液伺服系统[M],哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005

[3]王益群,张伟,流体传动及控制技术的评述[J]:机械工程学报,2OO3,39(1O):95—99

[4]田科,十年来液压技术应用的发展[J]:液压与气动,1988 年第 1 期

[5]刘鑫,我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势[J]:电气时代,2003 年第 12 期

[6]赵恩刚,黄太祥,吴张永等,纯水液压传动技术的现状与应用展望[J]:流体传动与控制,2006 年 05 期

[7]白生强,工程机械液压传动系统维修探讨[J]:山西建筑第 29 卷第 12 期,2003 年 9 月

[8]黄兴,液压技术创新及发展趋势[J]:机床与液压,2005 年 12 期

[9]张利平,现代液压传动技术的新方向--纯水液压传动[J]:工程机械,2001 年 01 期

[10]李晓丹,王晓磊,基于PLC 的液压系统自动控制综合性和创新性实验探索:辽

宁工业大学学报(社会科学版) 第13 卷第4 期,2011 年8 月

液压传动的现状与发展前景概述

前言

随着国民经济和现代工程技术的发展,液压技术的应用日益广泛,而当代机器设备大部分采用自动控制,从而使得液压传动及控制技术与计算机技术一起成为工业发展中不可替代的重要力量。[3]其应用几乎遍及国民经济的各个领域,应用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。正确合理地设计与使用液压系统,对于提高各类液压机械及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。[4,5] 主题

液压传动是据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。[1]20世纪50年代我国的液压工业才开始,液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展,渗透到了各个工业部门,在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到广泛的应用。如今的液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时,新元件的应用、计算机的仿真和优化等工作,也取得了卓有的成效。[3,9]

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、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术难有惊人的技术突破,所以我们应当主要依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。[8]

液压传动与机械传动、电气传动相比优势显著:液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小;可在大范围内实现无级调速 ;传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定;液压传动容易实现自动化,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易地实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控;液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。[8]

目前液压技术渗透到了国民经济的诸多领域,不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展,而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。[8]

液压传动控制系统是通过对液压传动系统的工作过程和特点进行分析, 液压传动系统控制的任何一个运动过程几乎都是按顺序步骤进行的。工作部件主要为液压缸、液压马达,它们的工作过程按预定的逻辑关系实现,运动状态的改变靠转换信号。信号主要来源于按扭(启动、停止) 开关、行程限位开关、压力控制开关以及温度、

压力等参数变化。输入的信号可通过PLC 逻辑运算转化为控制液压换向阀电磁铁线圈的输出信号。PLC 系统对液压系统的控制主要是通过控制液压系统完成基本的动作——液压缸的自由进退,实现动力滑台的进给运动。总的控制系统的结构是:上位机用力控组态软件做人机界面, 实现各种控制的可视化;下位机用PLC 实现电磁换向阀的控制,利用组态软件对PLC 的监控实现系统的实时控制。[3,10]

为应对新形势,我国液压行业各企业加速科技创新,取得了较好的经济效益和社会效益。其主要发展趋势为:(1)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,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高;(2)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;还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,这是液压行业努力的方向;[7](3)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、贯性小、响应快等优点。[9]

总结

当今世界液压传动技术在工业生产得到了极为广泛的应用,在国民经济的发展中起着不可替代的推动作用,而电子技术的蓬勃发展又为液压展传动技术提供了强大的动力,机电一体化是时代发展的潮流,电子技术与液压传动技术相结合是液压传动技术发展的必然趋势。

参考资料及文献

[1]王春行,液压控制系统[M],北京:机械工业出版社,1999

[2]梁利华,液压传动与电液伺服系统[M],哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005

[3]王益群,张伟,流体传动及控制技术的评述[J]:机械工程学报,2OO3,39(1O):95—99

[4]田科,十年来液压技术应用的发展[J]:液压与气动,1988 年第 1 期

[5]刘鑫,我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势[J]:电气时代,2003 年第 12 期

[6]赵恩刚,黄太祥,吴张永等,纯水液压传动技术的现状与应用展望[J]:流体传动与控制,2006 年 05 期

[7]白生强,工程机械液压传动系统维修探讨[J]:山西建筑第 29 卷第 12 期,2003 年 9 月

[8]黄兴,液压技术创新及发展趋势[J]:机床与液压,2005 年 12 期

[9]张利平,现代液压传动技术的新方向--纯水液压传动[J]:工程机械,2001 年 01 期

[10]李晓丹,王晓磊,基于PLC 的液压系统自动控制综合性和创新性实验探索:辽

宁工业大学学报(社会科学版) 第13 卷第4 期,2011 年8 月


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