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1、第一章 绪论1.1现代液压技术发展展望及我国液压机械产品未来发展趋势1.11、现代液压技术发展展望一液压技术的地位 液压传动作为一种传动方式，由于具备功率密度高，结构小巧，配置灵活，组装方便，可靠耐用等独到的特点，已成功地用于一切需要中等以上功率输出，且需对运动过程进行灵活控制和调节的地方，是现代化与控制的关键技术之一。 21世纪是一个高度自动化的社会，随着科技的发展和人类的新需要，大型智能型行走机器人将应运而生。资料表明，液压技术作为能量传递或做功环节是其中必不可少的一部分。故无论现在还是将来，液压技术在国民经济中都占有重要的一席之地，发挥着无法替代的作用。二液压技术发展趋势 现代液压技术与
2、微电子技术，计算机控制技术，传感技术等为代表的新技术紧密结合，形成一个完善高效的控制中枢，成为包括传动、控制、检测、显示及至校正，预报在内的综合自动化技术。它是中大功率机械设备实现自动化不可缺少的基础技术，应用面及其广泛。下面从考查其主要服务领域需求人手，来展望液压技术的发展趋势。 1 可靠性和性能稳定性逐渐提高 可靠性和性能稳定性是涉及面最广的综合指标，它包括元器附件的可靠性、系统的可靠性设计、制造以及可靠性维护三大方面。随着诸如工程塑料、复合材料、高强度轻合金等新材料的应用，新工艺新结构的出现，元器件性能的可靠性得以大大增加。系统可靠性设计理论的成熟与普及，使合理地进行元器件的选配有了理论
3、依据。此外，过滤技术的完善和精度的提高（过滤器精度可达1一3 m ，而典型现代液压元件的动态间隙为0.5一5 m ) ，除了能彻底清除固体杂质外，还能分离油中的气体和水分。在线实时油污检测器和电子报警逻辑系统的应用，使得液压系统的维护从过去的简单拆修发展到主动维护，对可预见的诸因素进行全面分析，最大限度地提前消除诱发故障的潜在因素。 2 增强对环境的适应性、拓宽应用范围 液压传动虽然具有很多优点，但由于存在着发热、噪声、工作介质污染等不尽人意的地方，使其应用受到某种程度上的制约。面对环保意识越来越强的未来，应采取相应措施逐步解决和改善以上问题。 3.工业用液压很多，具体说有： 1）、制动用的，
4、矿上大绞车的制动都是液压的； 2）、起重用的，比如工程机械上都是，还有千斤顶； 3）、支撑用的，矿上的液压支架和单体支柱； 4)、调整方向的，船、飞机都是； 5)、调速和缓冲的，机床；但最近几年弱电的发展，取代了很多液压控制； 6)、传动作用的，液力耦合器； 近年来，我国的工程机械取得了蓬勃的发展，其中，液压传动技术起到了至关重要的作用。而且，随着液压传动技术的快速发展和广泛应用，它已成为工业机械、工程建筑机械等行业小可缺少的重要技术。然而，尽管液压技术在机械能与压力能的转换方而，已取得很大进展，但它在能量损失和传动效率上仍然存在 着问题。因为，在液压系统中，随着油液的流动，有相当多的液体能量
5、损失掉，这种能量损失不仅体现在油液流动 过程中的内摩擦损失上，还反映在系统的容积损失上，使系统能量利用率降低，传动效率无法提高。高能耗和低效率又使油液发热增加，使性能达小到理想的状况，给液压技术的进一步发展带来障。因此，探索和研究高效液压传动技术，提高其综合性能就成为了液压技术领域研究的重点之一。 车辆工程中液压技术的应用领域和范围由于液压技术有很多优点，从民用到国防，从一般传动到精密控制，都得到了广泛的应用。在机械工业中，目前机床传动系统有85%采用液压传动与控制，如磨、铣、刨、拉、及组合车床等；在工程机械中，普遍采用了液压传动，如挖掘机、轮胎装载机、汽车起动机、履带推土机，自行式铲运机、平
6、地机、压路机等；在农业机械中，目前已用于联合收割机、拖拉机、工具悬挂系统；在汽车工业中，液压制动、液压自卸、消防云梯等都得到广泛应用；在冶金工业中，如电炉控制系统、轧钢机的控制系统、手炉装料、转炉控制，高炉控制等；在轻纺工业中，诸如注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机、纺织机械等；在船舶工业中，如全液压挖泥船、打捞船、采油平台、翼船、气垫船及船舶辅机等。在国防工业中，陆、海、空三军的很多武器装备都采用了液压传动与控制，如飞机、坦克、火炮、导弹和火箭等；总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术，使用领域和设备越来越宽、越来越多。1.12我国液压机械产品未来发展趋势随着我国固定资产
7、投资的飞速增长、基础设施建设和大型项目的不断上马，我国工程液压起重机行业获得了空前的发展，也受到了人们越来越多的关注，许多工程液压起重机企业在不断加速国际化进程，有些新技术和新产品的水平达到或接近世界先进水平。在刚刚结束的第十届北京国际工程机械展（BICES）上，国内工程机械企业所展现的风姿让世人震撼。本次展会的主题为“安全、环保，科技创新”，把握了市场发展的最新趋势。低污染排放、低噪音、高效节能及安全可靠的新产品、新技术在本届BICES展览中得以充分展示。从目前的情况来看，工程液压起重机械产品未来发展趋势有： 一、系列化、多用途、高技术 系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现
8、其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。多用途体现了可以全方位满足不同用户的需求，一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，也是为了尽可能地普及机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应多种作业环境的使用要求。高技术集成的液压起重机械产品目前主要体现在全地面液压起重机产品系列，应开发一机多用型的多功能产品，应开发技术先进、可靠性高、寿命长、施工质量好而且新技术含量高的产品；应开发功能好、效率高的机电一体化或机电液一体化的大中型产品。有前途的产品是：大型轮式液压起重机、大型全地面
9、汽车液压起重机、中型越野轮胎液压起重机、集装箱液压起重运输车、整体自装卸载运车。 二、电子化与信息化互动 以微电子、Internet为重要标志的信息时代，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于工程机械的产品设计之中，进一步提高了产品的性能及高科技含量。系统采用先进的全球GPS卫星定位技术及支持无线数据传输技术，极大的方便了呼叫中心（或户主）对机器的定位和监测，实时掌握液压起重机运行状态，根据用户需求随时传送各种告知性服务信息，或通过专家远程诊断，以文字信息方式向用户提供故障排除方法，或向距离最近的服务车发出调度指令，及时提供维修服务。同时，信息化互动可以通过掌握某一区
10、域的液压起重机总数量及作业数量，指导跨区作业的液压起重机选择最佳作业区域，从而保证跨区作业收益最大化。 四 安全、舒适、可靠 全密封及降噪处理的“安全环保型”驾驶室，采用人机工程学设计的司机座椅可全方位调节，以及功能集成的操纵手柄、全自动换挡装置及电子监控与故障自诊断系统，以改善司机的工作环境，提高作业效率。大型工程液压起重机械安装有闭路监视系统以及超声波后障碍探测系统，为司机安全作业提供音频和视频信号。微机监控和自动报警的集中润滑系统，大大简化了机器的维修程序，缩短了维修时间。大型工程机械的使用寿命达2.05万小时，最高可达2.5万小时。 五、关注节能环保 环保已经成为世界各国可持续发展的一
11、个重要课题，在第五次中美战略经济对话中，环保议题的地位高度甚至能等同于金融领域的议题。由于我国的环保和节能工程机械起步较晚，还缺乏相应的技术法规和标准，有关环境、安全、人机等方面的指标过低，阻碍了我国绿色工程机械的发展。近几年的国际贸易争端由关税壁垒正逐步向环境壁垒转移，“环境”已成为制约和限定贸易自由化的新因素，在环保排放标准，包括尾气排放、噪声、振动等方面，进入欧洲、美国市场都要达到相应的欧标准，而且针对不同地区还有地方法规。目前我国大部分产品还没有达此要求，阻碍了产品向这些的地区出口。 总之，发展节能环保型工程液压起重机械产品是大势所趋。工程液压起重机械企业要和相关配件企业密切合作，研究
12、负荷传感、负载反馈、电液控制等集成元件，达到最大节省功率、充分利用功率之目的，早认识、早起步、早行动，才会早占领市场。1.2液压泵站的简介 1.2.1液压泵的概述液压动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。液压系统是以液压泵作为系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。液压泵按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。影响液压泵的使用寿命因素很多，除了泵自身设计、制造因素外及一些与泵使用相关元件（如联轴器，滤油器等）的
13、选用、试车运行过程中的操作等也有关。液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化，从而压缩液体使流体具有压力功能。其必须具备的条件是泵腔有密封容积变化。1.2.2液压装置的结构类型及其适用场合1）分散配置型液压装置 分散配置型液压装置是将液压系统的液压泵及其驱动电机、执行器、液压控制阀和辅助元件按照机器的布局、工作特性和操纵要求等分散安设在主机的适当位置上，液压系统各组成元件通过管道逐一连接起来。例如有的金属加工机床采用此种配置时，可特机床的床身、立柱或底座等支撑件的空腔部分兼作液压油箱，安放动力源，而把液压控制阀等元件安设在机身上操作者便于接近和操纵调节的位置。分散配置型液压装置的优点是节省安装
14、空间和占地面积；缺点是元件布置零乱，安装维护较复杂，动力源的振动发热还会对机床类的精度产生不良影响。所以，此种结构类型主要适宜于结构安装空间受限的移动式机械设备。2 ）集中配置型液压装置集中配置型液压装置通常是将系统的执行器安装在主机上，而将液压泵及其独立电机、辅助装置安放在主机之外，即所谓的液压站。按照操作执行器的液压控制装置的安放位置及液压站的功能，可将液压站分为动力型液压站和复合型液压站两种结构类型。动力型液压站结构较为简单，主要由液压泵及其驱动电机、油箱及其附件、少数必要的控制阀组成，因此常称为液压泵站。其主要功能是为液压执行元件提供一定压力和流量的油液，而系统的控制主要靠分散在各处的
15、控制阀完成。复合型液压站主要将液压泵及其独立电机、辅助装置安放在主机之外，系统的执行器安装在主机上。它不仅具有向系统执行器提供液压动力的功能，同时还兼具调节控制的功能。按液压站规模的大小可将液压站划分为3类：规模较小的单机型液压站、中等规模的机组型液压站、大规模的中央型液压站。设置中央型液压站可以对液压系统进行集中管理，为便于管路配置、保持稳定的环境温度和清洁度，常将其安放在地下室，如大型冶金设备的液压站。按通用性程度可将液压站分为专用液压站和通用液压站两类。工业设备所用的液压站都是根据主机的某种工艺目的设计和制造的，一般不具有通用性，属专用液压范畴。针对现代机械一些共有特点和使用要求，近年来有些液压制造商还为用户提供一类通用化液压装置。它将大部分控制元件和液压泵及其驱动电机、油箱等集成在一起，这种装置成为液压动力单元。这类液压装置一般为便携式液压结构，体积与重量较小，一般由液压元件制造商专门生产，用户可根据需要直接订货。1.2.3液压站优缺点及适用场合液压站的优点是外形整齐美观便于安装维护，便于采集相检测电液信号以利于自动化，可以隔离液压系统振动、发热等对主机精度的影响。缺点是占地面积大，特别是对于有强烈热源和烟雾、粉尘污染的机械设备，有时还需为安放液压站建立专门的隔离房间或地下室。
