发布时间 : 星期五 文章[论文]液压与气压传动特点、应用及发展前景福建农林大学更新完毕开始阅读867f4c9e4a7302768f993919
题目：液压与气压传动的特点、应用及发展趋势
【摘要】：本论文是我们经过查找了好多材料之后写的，本文介绍了液压控制技术的概况及发展现状，液压控制技术的特点及应用，论述了液压控制技术当前的发展动向，提出了液压控制技术的不足及改进方法，最后对液压控制技术在今后的发展做了展望。
【前言】
社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术发展的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争能否取胜的关键。由于液压技术广泛应用了多种技术成果，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应当主要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。总的来说，液压和气动传动技术还是有很大的研究价值和发展空间的。
一、 液压传动、气压传动的概况和发展现状
A. 液压传动技术的发展概况
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式，是控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。
液压技术渗透到很多领域，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。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。
近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。这些产品具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。榆次液压件有限公司的高性能组合齿轮泵，可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。为应对我国加入WTO后的新形势，我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，液压传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件，也是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证，更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。现在世界各国都重视发展基础产品。近年来，国外液压技术由于广泛应用了高新技术成果，使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展，
我国液压产品有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。尤其是近十年来
基础产品工业得到国家支持，装备水平有所提高，目前已能生产品种规格齐全的产品，已能为汽车、工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港口、轻工、电子、医药以及国防工业提供品种基本齐全的产品。通过科研攻关和产学研结合，在液压伺服比例系统和元件等成果已用于生产。在产品CAD和CAT等方面已取得可喜的进展，并得到广泛应用。并且在国内建立了不少独资、合资企业，在提高我国行业技术水平的同时，为主机提供了急需的高性能和高水平产品，填补了国内空白。 如今，随着电子技术的飞速发展,它对液压技术带来了很多挑战同时也带来了很多机遇。而且工程实际对液压系统提出了更高的要求。充分利用电子技术,可以使液压技术走出低谷;可以采用电子技术来强化液压技术这是历史的必然;液压技术与电子技术的结合,开创了液压技术发展的新篇章!当今日新月异的微电子技术和计算机技术又使液压技术驶入了的发展的高速公路。总之,把握好当今难得的发展机遇,充分开创液压技术与电子技术相互交叉的领域的研究,为传统的液压技术注入新的活力。
B.发展现状综述
液体静压传动技术起源于著名的“帕斯卡原理”，在1650年由法国人帕斯卡（pascal）提出来的，“作用在封闭液体上的压力，可以无损失地传递到各个方向，并与作用面保持垂直”。
如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。1795年英国约瑟夫?布拉曼，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间，在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后，日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。近20-30 年间，日本液压传动发展最快，居世界领先地位。
进入21世纪社会主义现代化建设和科学发展的我国，液压与气压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、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。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95％的工程机械、90％的数控加工中心、95％以上的自动线都采用了液压或气压传动技术。
我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。
二、 液压传动的特点
1、优点：（1）体积小、重量轻、结构紧凑
（2）液压传动的各种元件可根据需要灵活方便的布置
（3）液压装置工作平稳，换向冲击小，易于实现快递启动、制动和频
繁的换向
（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速，而且可以在运行过程
中进行调速
（5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命
长
（6）易于实现自动化以及过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机
控制后，可实现大负载、高精度、复杂运动的自动控制
（7）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推
广使用
2、缺点：（1）液压传动能量损失较大，传动效率比机械、电力传动要低 （2）不能保证严格的传动比，这主要由液压油泄漏等造成的 （3）工作性能易受温度变化的影响，不宜在高温或者温度很低的环境
下工作
（4）液压传动系统出现故障不易诊断
三、 气压传动的特点
1、优点：（1）以空气为工作介质，来源方便且用之不竭，用后可直接排入大气
而不污染环境
（2）使用快速接头可以非常简单的进行配管，因此系统的组装维修以
及元件的更换比较简单
（3）全气压传动控制装置具有防火、防爆、防潮的能力，可在高温场
合下使用
（4）空气的黏性很小，其损失也很小，节能高效，适于远距离运输
（5）动作迅速、反应快、维护简单、不易堵塞
（6）工作环境适用好，安全可靠。具有较高的自保持能力，即使压缩
机停止运行，由于储气罐的储能，气压传动系统仍可维持一个稳定压力
（7）成本低、过载能自动保护
2、缺点：（1）由于空气是可压缩的，因此气压传动系统稳定性差。给位置控制
和速度控制精度带来很大影响
（2）不宜获得较大的推力或转矩
（3）噪声大，尤其在声速排气时，需要加装消声器
（4） 因工作介质空气本身没有润滑性，须在气路中设置给油润滑装
置
3、气压传动与电气、液压传动对比：
(1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速(约340m／s)范围内，所以它的
工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成因难。
(2)空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响应能力性方面不如液压传动。
(3)气压传动系统出力较小，且传动效率低。 四、 液压与气压技术的应用
液压传动所用的工作介质为液压油成其它合成液体，气压传动所用的工作介质为空气，由于这两种流体的性质不同，所以液压传动和气压传动又各有共特点。液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制，而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低(通常在1.0MPa以下)，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于较远距离的传动和控制。
由于液压技术有很多优点，20 世纪中期以来，从民用到国防，从一般传动到精密控制，液压都得到了广泛的应用。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；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。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。