液压及气压传动在实际加工中的应用文档格式.docx
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创新；
节能；
发展趋势
摘要
绪论
第一章液压技术的现状
1.1液压元件
1.2系统集成与控制技术
1.3密封技术
第二章液压技术的创新发展
2.1液压现场总线技术
2.1.1液压现场总线技术的定义
2.1.2现场总线技术在液压系统应用中的特点
2.2水压元件及系统
2.2.1水压传动技术概述
2.2.2水压传动技术特点
2.2.3水压传动技术的应用及展望
2.3液压节能技术
第三章现代液压技术的应用
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
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8
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液压技术在风力发电领域中的应用液压技术在军事领域中的应用..液压技术在工程机械领域中的应用液压技术在海底作业领域中的应用液压技术在矿山机械领域中的应用液压技术在日常设施领域中的应用
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3.6
第四章液压技术发展趋势
4.1
4.2
4.3
4.4
可靠性和性能稳定性逐渐提高.....
增强对环境的适应性、拓宽应用范围
4.2.1
4.2.2
4.2.3
目前，
减少能耗，充分利用能量主动维护机电一体化液压传动发展的动向...
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
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减少损耗，充分利用能量泄漏控制污染控制主动维护机电一体化
液压CAD技术新材料、新工艺的应用
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结论.....参考文献致谢.…
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绪论
体系
技术创新及其管理是当今管理科学的重要学科，对于提高国家、地方和企业的科技竞争力，实现可持续发展具有十分重要的意义。
无论是发达国家还是发展中国家，都非常重视对这一问题的研究。
20世纪80年代初，我国开始重视技术创新理论问题的研究，研究范围包括技术创新的模式、机制，技术创新的扩散，产创新和技术创新经济学，技术创新的区域研究以及有关技术创新的政策、
等诸多方面。
经过20多年的研究，人们已经注意到创新在生产各个方面所起的关键作用，并将创新作为企业、产业和国家竞争获胜的中心环节。
近年来，流体动力传动由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新
工艺、新材料等后取得了新的发展，使液压气动系统和元件在技术水平上有很大提高。
它已成为工业机械。
工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。
而其向自动化.高精度.高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展，是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。
为了保持现有的良好发展势头，必须重视液压传动固有缺点的不断改进和创新，走向2I世纪的流体传动除不断改进现有液压气动技术外，最重要的是移植现有的先进技术，使流体技术创造新的活力，以满足未来发展的需要。
第一章液压技术的现状
20世纪是液压技术快速发展的一个世纪。
从20世纪初的矿物油作为动力传递介质概念的引入，到柱塞泵、三大类阀的发明，到四、五十年代电液伺服阀的发明和电液伺服控制理论的确立，再到1970年代插装阀及比例阀的发明，这些都是液压技术领域极具革命性的技术进步。
经过将近一个世纪的发展，液压技术在机械结构及流体原理方面已很少再有创新。
但液压技术却从与之相关的技术中
得益良多。
正如1998年德国国际流体技术年会（IFK）上引用的数据表明：
近20年来，液压技术的发展来源于自身的科研成果仅约20%，来源于其他领域的发
明占50%，移植其他技术成果占30%。
液压技术正是在汲取与其相关技术并与替代性技术的竞争中得以发展的。
可以说，电气传动与机械传动不单纯是与液压技术相竞争的技术，其互相的融合也
正是技术发展、完善的一种方向。
就目前而言，液压技术主要在以下领域中拥有不可替代的作用：
需要大功率传递、要求功率重量比大的场合；
需要高动态响应的场合。
下面从液压元件、系统集成与控制、密封技术等方面分别阐述液压技术的现状。
1.1液压元件
液压元件近年来的主要成果:
（1）元件的小型化、模块化元件的小型化，如电磁阀的驱动功率逐渐减小，从而适应电子器件的直接控制，同时也节省了能耗。
元件的功能日益复合，如螺纹插装阀的大量运用，使系统的功能拓展更灵活。
（2）节能化变量泵在国外的研发已日趋成熟。
目前，恒压变量、流量压力复
合控制，恒功率比例伺服控制等技术已被广泛地集成到柱塞泵上。
节能、减少系
统发热已成为系统设计时必须考虑的问题之一。
值得一提的是变频调速技术得到了足够的重视
1.2系统集成与控制技术
（1）比例阀技术
比例阀的发展主要在频宽的增大及控制精度的提高上，以期性能接近伺服
阀。
同时，比例阀又沿着标准化、模块化及廉价的方向发展，以促进其应用。
前者如Bosch的带位置反馈的比例伺服阀，其性能已很接近电液伺服阀的性能。
后者如螺纹插装式比例阀，在某些工程机械中得到了运用。
（2）电液伺服技术
电液伺服阀是最早将液压技术引入自动控制领域的功臣。
但电液伺服阀的结构自发明以来，就少有改进。
除了在传统的需要特别高频响的场合外，其传统地位正日益受比例技术的挑战。
M00（公司也开始生产与比例阀类似的采用永磁式线性力马达的直接驱动式伺服阀（DDV。
（3）控制理论
控制理论是该领域最为活跃的一个分支。
液压控制系统正从不断发展的自动控制理论中得益，并不断丰富自控理论的实践。
目前，自适应控制、鲁棒控制、模糊控制及神经网络控制等均得到了不同程度的运用。
1.3密封技术
（2）近年来，密封技术的进步也主要集中在PTFE的使用方面。
随着对材料及密封机理的深入了解，已可以在PTFE中有针对性的添加某些材料以达到提高性能的要求。
国外许多大的密封件公司均有针对不同应发已日趋成熟。
目前压变量、
流量压力复合控制，恒功率、比例伺服控制等技术已被广泛地集成到柱塞泵上。
节能、减少系统发热已成为系统设计时必须考虑的问题之一。
值得一提的是变频调速技术得到了足够的重视。
采用定量泵变转速的方案是与恒转速变量泵相异的种思路。
目前的研究尚处于初步阶段。
新材料的应用新材料如陶瓷技术的使用是与非矿物油介质元件的要求及提高摩擦副的寿命联系在一起的。
目前，已有德、英、芬兰等国的厂商在纯水液压件上使用了该项技术。
新型磁性材料的运用是与电磁阀、比例阀的性能提高结合在一起的。
由于磁通密度的提高，可以使阀的推力更大，其直接作用便是阀的控制流量更大，响应更快，工作更可靠。
（4）环保
环保的要求体现了现代工业的人文关怀。
环保的液压元件应当至少无泄漏及低噪声，这也是液压元件发展的一个永恒的主题。
（5）非矿物油介质元件
非矿物油介质元件是应用于特殊场合的元件，如要求耐燃、安全、卫生，此
时就需要考虑采用高水基或纯水元件。
能源危机催生了该类元件的诞生，但目前的发展动力可能更大程度上与环保、工作介质的廉价及其安全性相关。
目前，丹麦的Danfoss公司提供了成套的NESSIM列纯水液压元件，已在食品等行业得到了运用。
第二章液压技术的创新发展
2.1液压现场总线技术
2.1.1液压现场总线技术的定义
现场总线是连接智能化仪表和自动化系统的全数字式、双向传输、多分支结
构的通信网络。
现场总线控制系统简化为工作站和现场设备两层结构，它可以看作是一个由数字通讯设备；
和监控设备组成的分布式系统从计算机角度看，现场总线是一种工业网络平台；
从通信角度看，它是一种新的全数字串行、双向、多路设备的通信方式；
从工程角度看，它是一种工厂结构化布线。
随着现代制造技术的快速发展，流体控制技术和电子控制技术的结合越来越紧密，在液压领域越来越多的人开始使用或关注总线技术在液压系统中的应用，液压技术人员也越来
越感受到现场总线技术的优越性。
液压系统是在液压总线的供油路和回油路间安装数个开关液压源，与其各自的控制阀、执行器相连接。
开关液压源包括液感元件、高速开关阀、单向阀、液容元件。
根据开关液压源功能不同，它可组合成升压或降压增流型开关液压源。
由于将开关源的输入端直接挂在液压总线上，通过高速开关方式加以升压或降压增流。
该系统克服了传统液压系统无法实现升压以及降压增流的问题，最终输出与各执行器需求相适应的压力和流量。
（1）经济性。
任何一种新技术新产品的开发与使用，其成本是首先需要考虑的因素之一，总线技术也不例外。
设计开发总线技术产品的初衷之一就是降低系统及工程成本。
所以，应用单位使用总线产品和供应商提供产品的第一前提应该是以降低总线系统的使用成本为目的。
（2）按IEC61131—3标准的柔性化程序，易学、易懂，可操作性
强。
（3）可靠性、可维护性。
现场总线技术采用总线代替一对一的I/O连线。
对于大规模I/O系统来说，减少了由接线点造成的不可靠因素，同时系统具有在线故障诊断，报警记录功能；
可完成现场液压系统的远程参数设定、修改
等参数化工作，增强了系统的可维护性。
（4）友好的人机对话界面，可方便进行液压系统的参数修改和故障监控。
（5）满足所有有关人身安全、电磁兼容、抗冲击及抗震动的重要标准。
（6）相对于传统的液压比例控制系统更具有其价格竞争优势。
2.2水压元件及系统
221水压传动技术概述
用水作介质的液压元件古而有之，最早的液压设备就是用水的。
今灭随便一个洗车店里都装备了带容积式泵的高压清洗机这样的水液压设备。
但后来所谓
“水压机”的介质中也添加了许多东西以满足方方面面的性能要求，其实是一种
乳化液。
后来发展的“难燃液压液”有几种也是水基的。
在某种意义上，液压技术的发展是一个元件与工作介质互相适应和协调发展的历史。
液压介质性能水平的提高对于现代液压技术的发展功不可没。
现在所谓的水液压元件企图用普通水
或天然海水作为介质，所有技术难点就都集中到了元件本身。
液压元件的发展越来越依赖于材料科学和制造技术的进步，这在水液压兀件中体现得尤为突出。
在现代技术条件下，造出能在密封、润滑、抗蚀等性能方面适应纯水甚至海水介质的液压元件是可能的，当然由于无法同时改进介质的相关特性，水液压装置的性能，特别是性价比较高之元件和介质都经过多年“磨合”和优化的传统液压装置会大打折扣，一般也只能在水的冰点以上才能运行。
水上和水下作业的船只和
装置上，以及用高压水工作的设备中（如高压水清洗、切割设备、消防设备和艺术喷泉等），使用直接从外界吸水和向外排水的开式循环的水液压系统有其必要性和合理性。
水压传动技术就是基于绿色设计和清沽生产技术而重新崛起的一门新技术。
是新型工业化发展进程中出现的一门绿色新技术。
由于水具有清洁、尤污染、廉
价、安全、取之方便、再利用率高、处理简单等突出优点，用其取代矿物油作为液压系统工作介质时不仅能够解决未来因石油枯竭带来的能源危机，而且能够最
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