液压技术的现状、发展动向.ppt

液压控制技术的现状及展望一、国内液压技术现状

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图1国产液压产品销售去向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。（2）液压产品构成比分析二、液压控制技术的历史回顾20世纪初叶，Janny研制成功以油液为介质的轴向柱塞机械(1905年)。HeleShaw和HansThoma先后研制成功以油液为介质的径向柱塞机械(1910～1922)，标志着液压技术发展到油压技术阶段。
第二次世界大战期间，尤其20世纪60～70年代，液压技术得到了快速发展并日臻完善，并进入到稳定成熟的发展时期。可以预见，除液压元件大型化、高压、微型化及计算机技术、信息技术、微电子技术与液压技术融为一体外，液压技术难以形成重大突破。
伴随着液压技术的发展，液压控制元件发生了革命性的变化。最初大都采用直动式机械机构，直到20世纪30年代Vickers发明了先导式压力控制阀以及稍后电磁阀和电液换向滑阀问世，先导控制形式趋于多样化。1950年Moog研制成功采用微小信号功率的电液伺服阀，1970年前后信号功率介于开关控制和伺服控制之间的比例阀问世。此后，伴随微电子集成和数字化技术的快速进步，机－电－液一体化控制技术得到长足发展，特别是以电液先导控制为技术特征的液压控制技术趋于成熟。
在主级结构上，早期采用水介质是液压控制元件大多选择锥阀结构。20世纪油压控制发展后圆柱滑阀结构成为主流。1970年前后三大类板式连接液压阀分别统一到标准的安装连接尺寸（行走机械中多路阀为例外）。与此同时，基于“液压阻力回路系统学（液阻理论）”和DIN24342安装连接尺寸的二通插装阀以及用于行走机械的螺纹插装阀问世并得到解决并快速发展，使得滑阀结构和板阀结构受到冲击和挤压。图2表达了液压阀的构成格局，反映了滑阀式结构趋于被座阀式结构挤压和侵入的状况。
图2液压控制元件结构和连接形式的发展历程注：21世纪板式连接将受到两头挤压和冲击较大规格一端被二通插装阀向下挤压，较小规格一端则被螺纹插装阀向上挤压三者重合部分特别是规格NG25以下多种形式将面临优胜劣汰，部分板式阀将日显产品寿命告终，而插装阀的优势将进一步彰显。

钻孔式阀体
图3先导式换向阀的历程
Rexroth公司电液换向阀40年发展演变的情况

图4电液换向阀和二通插装阀的过流能力在连接形式上，从管式连接到板式“安装面”连接，发展到叠加式组合化和插式“安装孔”集成化连接。在功能复合方面，液压阀从单一功能的单立元件发展到多功能复合集成，尤其是行走机械上负载感应和功率协调控制做到了高度的集成化复合控制。三、液压控制技术的发展形势现代水压传动技术的研究始于美国。1967年美国的Vickers公司的J.R.Ryan发表了高压海水泵工程材料的研究报告。首开现代水压传动技术研究之先河。1991年，美国研制成功水压冲击钻和圆盘锯，组成水下作业工具系统、交付海军水下工程队使用。南非也是从事水压传动研究较早的国家，70年代后期开始研制水压凿岩机，1990年研制成乳化液凿岩机，稍后又研制平持式纯水凿岩机，性能显著优于气动凿岩机，且成本低。80年代初期，美国、英国、芬兰、丹麦、日本、德国等国家一直投入巨大人力、物力和财力，从事纯水液压技术的研究和开发，并取得重大进展。目前国内纯水液压元件的压力等级已达到14～21MPa中高水平，流量规格从几十升到上千升，并有纯水比例方向阀和伺服阀问世。在西方工业发达的国家，纯水液压传动已在食品加工业、焊接机器人、轧钢生产线上等得到应用，并有向工程机械、通用机械扩展的趋势。国内开展水压传动技术的研究较早的是华中理工大学。自1983年以来，华中理工大学主要从事高水基液压液及元件和系统的研究工作。1996年完成海水液压泵实验研究。近来，浙江大学投入大量人力、物力和财力，从事纯水液压技术的研究工作。总之，这方面的研究工作仍局限于高等学校，缺乏大型企业的参与。评价一个国家的综合国力强弱的标志是对外层空间和海洋的利用能力。目前和将来，国家实力的较量不仅在天上，而且在海洋，开发和利用公海海底矿产资源日益引起国际社会的广泛关注。目前，美国、俄罗斯、日本、法国和中国都在进行海底资源的调查和开采研究工作