一 液壓技術(shù)

前言： 液壓傳動由于應(yīng)用了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、摩擦磨損技術(shù)及新工藝、新材料等后取得了新的發(fā)展,使液壓系統(tǒng)和元件在水平上有很大提高.它已成為工業(yè)機(jī)械、工程建設(shè)機(jī)械及國防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要手段.是它們向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率密度(小型化、輕量化)方向發(fā)展,不斷提高它和電機(jī)械傳動競爭能力的關(guān)鍵技術(shù).為了保持現(xiàn)有勢頭,必需重視液壓傳動固有缺點(diǎn)的不斷改進(jìn)和更新,走向二十一世紀(jì)的液壓傳動不可能有驚人的突破,除不斷改進(jìn)現(xiàn)有液壓技術(shù)外,最重要的是移植現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù),使液壓傳動創(chuàng)造新的活力,以滿足未來發(fā)展的需要

1液壓技術(shù)滲透到很多領(lǐng)域，不斷在民用工業(yè)、在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應(yīng)用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術(shù)。近年來，我國液壓氣動密封行業(yè)堅持技術(shù)進(jìn)步，加快新產(chǎn)品開發(fā)，取得良好成效，涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術(shù)產(chǎn)品。北京機(jī)床所的直動式電液伺服閥、杭州精工液壓機(jī)電公司的低噪聲比例溢流閥（擁有專利）、寧波華液公司的電液比例壓力流量閥（已申請專利），均為機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品，并已投入批量生產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。北京華德液壓集團(tuán)公司的恒功率變量柱塞泵，填補(bǔ)了國內(nèi)大排量柱塞泵的空白，適用于冶金、鍛壓、礦山等大型成套設(shè)備的配套。天津特精液壓股份有限公司的三種齒輪泵，具有結(jié)構(gòu)新穎、體積小、耐高壓、噪聲低、性能指標(biāo)先進(jìn)等特點(diǎn)。榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵，可廣泛用于工程、冶金、礦山機(jī)械等領(lǐng)域。另外，還有廣東廣液公司的高壓高性能葉片泵、寧波永華公司的超高壓軟管總成、無錫氣動技術(shù)研究所有限公司為各種自控設(shè)備配套的WPI新型氣缸系列都是很有特色的新產(chǎn)品。由此可見液壓傳動產(chǎn)品等在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的地位和作用十分重要。它的發(fā)展決定了機(jī)電產(chǎn)品性能的提高。它不僅能最大限度滿足機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能多樣化的必要條件，也是完成重大工程項目、重大技術(shù)裝備的基本保證，更是機(jī)電產(chǎn)品和重大工程項目和裝備可靠性的保證。所以說液壓傳動產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段?，F(xiàn)在世界各國都重視發(fā)展基礎(chǔ)產(chǎn)品。近年來，國外液壓技術(shù)由于廣泛應(yīng)用了高新技術(shù)成果，使基礎(chǔ)產(chǎn)品在水平、品種及擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域方面都有很大提高和發(fā)展

2但目前國內(nèi)的需求和國外先進(jìn)水平相比還有較大差距。包括產(chǎn)品趨同化、構(gòu)成不合理，性能低、可靠性差，創(chuàng)新和自我開發(fā)能力弱，自行設(shè)計水平低。具體表現(xiàn)在產(chǎn)品水平、產(chǎn)品體系與市場需求存在較大的結(jié)構(gòu)性矛盾。中國的液壓市場很大，用戶對產(chǎn)品的要求各異，各種高品質(zhì)、高性能的液壓元件市場需求量很大。而大部分國內(nèi)企業(yè)所能提供的產(chǎn)品，無論在檔次上還是種類上，都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些需求。因此，在眾多低檔產(chǎn)品壓價競爭的同時，不得不讓出一塊巨大的市場給國外產(chǎn)品。這表明，在市場豐富多樣的需求面前，國內(nèi)液壓行業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品體系的結(jié)構(gòu)性過剩與結(jié)構(gòu)性短缺兩個矛盾同時并存；也表明我們在產(chǎn)品的多樣性、層次分布性和市場適應(yīng)性等方面亟待調(diào)整和改善。企業(yè)在產(chǎn)品更新、裝備改造等方面的投入能力不足。目前，我國大部份氣動企業(yè)缺乏對產(chǎn)品及裝備進(jìn)行較大更新改造的能力，在高技術(shù)產(chǎn)品及專用生產(chǎn)檢測裝備的系統(tǒng)開發(fā)和投入能力上尤為缺乏，因而也限制了企業(yè)在高技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展上取得大的突破，對縮短與國際先進(jìn)水平的差距帶來影響。當(dāng)然，投入資金只是個基礎(chǔ)條件，還必須有技術(shù)、人才等多方面的保障才行。
  3  面對這樣的狀況液壓技術(shù)和相關(guān)企業(yè)未來的發(fā)展趨勢如下

1) 根據(jù)國內(nèi)市場需求，依靠科技進(jìn)步，不斷調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。例如隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，適合西部工程建設(shè)的產(chǎn)品將受到市場的追捧?，F(xiàn)在，西氣東輸?shù)男蚰灰呀?jīng)拉開，如此大規(guī)模的管道工程建設(shè)和眾多的西部開發(fā)項目，為液動壓技術(shù)提供了良好的機(jī)遇。
    (2) 適應(yīng)國際傳動技術(shù)產(chǎn)品工業(yè)向國際化發(fā)展趨向，對現(xiàn)有國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行改組、合并，使企業(yè)開發(fā)能力，裝備能力、管理水平和服務(wù)水平不斷提高，以保持一定的競爭能力。
    (3) 不斷提高企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)能力和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，充分利用高等院校的科研開發(fā)人力資源，發(fā)展有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。
    (4) 完善質(zhì)保體系，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是產(chǎn)品可靠性，提高產(chǎn)品知名度，創(chuàng)立名牌。
     (5) 針對產(chǎn)品品種發(fā)展和保證產(chǎn)品質(zhì)量的需求，有計劃地進(jìn)行技術(shù)改造、設(shè)備更新。 
     而液壓產(chǎn)品的發(fā)展方向主要是：
    (1) 節(jié)省能耗，提高效率
    (2) 用AC電機(jī)或變頻電機(jī)驅(qū)動定量泵。
     (3) 發(fā)展機(jī)電一體化元件和系統(tǒng)。
     (4) 發(fā)展具有比例閥的耐污染和伺服閥高精度、高頻響的直動型電液控制閥。
    (5) 發(fā)展內(nèi)置電子系統(tǒng)的電液伺服比例元件、電磁閥、液壓定位油缸等。
    (6) 重視環(huán)保。環(huán)保型產(chǎn)品將具競爭優(yōu)勢，隨著人們環(huán)境意識的加強(qiáng)，開發(fā)保護(hù)型液壓產(chǎn)品，將成為今后國內(nèi)液壓技術(shù)的主流。
    (7) 適應(yīng)主機(jī)機(jī)電一體化的需要。
     (8) 應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù)，提高電液壓自動控制系統(tǒng)的性能
    (9) 大力發(fā)展水壓系統(tǒng)和元件，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 
    由此可見現(xiàn)階段急需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)包括：
    (1) 液壓傳動與控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，如負(fù)荷傳感技術(shù)、新型節(jié)能系統(tǒng)和元件。
    (2) 機(jī)電一體化技術(shù)及IT技術(shù)的應(yīng)用 高精度、高頻響電液、電氣伺服比例系統(tǒng)和元件，液粘調(diào)速器速度控制技術(shù)。數(shù)字液壓、氣動系統(tǒng)和元件，直動型電液控制元件。
     (3) 液壓系統(tǒng)及污染控制技術(shù)。
     (4) 無泄漏液壓系統(tǒng)和元件。
     (5) 水壓傳動與控制技術(shù)。
    (6) 高速重載齒輪傳動設(shè)計與制造技術(shù)。
    (7) 高速鐵路軸承設(shè)計制造技術(shù)。
   (8) 高速、高精度機(jī)床主軸軸承設(shè)計與制造技術(shù)。
     (9) 各種傳動系統(tǒng)降噪和增壽技術(shù)。
     (10) 特種傳動技術(shù)（諧波傳動、機(jī)械無級變速等）。
     (11) 先進(jìn)設(shè)計技術(shù)，如計算機(jī)輔助設(shè)計與試驗，仿真技術(shù)。
     (12) 大型傳動系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。
     (13) 現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用研究，如表面處理技術(shù)，計算機(jī)輔助制造技術(shù)、潤滑技術(shù)。

二 氣動技術(shù)

前言 ：氣動技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來傳動和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù)。由于它具有節(jié)能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過去汽車、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動系統(tǒng)及其元件，都由各廠自行設(shè)計、制造和維修。

1氣動技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大是氣動工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。氣動元件的應(yīng)用主要為兩個方面：維修和配套。過去國產(chǎn)氣動元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產(chǎn)氣動元件的應(yīng)用，從價值數(shù)千萬元的冶金設(shè)備到只有1~2百元的椅子。鐵道扳岔、機(jī)車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設(shè)備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國產(chǎn)氣動元件。這說明氣動技術(shù)已“滲透”到各行各業(yè)，并且正在日益擴(kuò)大。

2我國的氣動工業(yè)雖然達(dá)到了一定規(guī)模與技術(shù)水平，但是與國際先進(jìn)水平相比，差距甚大。由于氣動技術(shù)越來越多地應(yīng)用于各行業(yè)的自動裝配和自動加工小件、特殊物品的設(shè)備上，原有傳統(tǒng)的氣動元件性能正在不斷提高，同時陸續(xù)開發(fā)出適應(yīng)市場要求的新產(chǎn)品，使氣動元件的品種日益增加，其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面： 

（1）體積更小，重量更輕，功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢必限制了氣動元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動元件的第一個發(fā)展方向。國外已開發(fā)了僅大姆指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥。能開發(fā)出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉(zhuǎn)，使用更方便.為了提高氣缸的定位精度，附帶制動機(jī)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的氣缸應(yīng)用越來越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負(fù)的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。在國際展覽會上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會回轉(zhuǎn)，應(yīng)用在主機(jī)上時，無須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度。

（2）多功能化，復(fù)合化.為了方便用戶，適應(yīng)市場的需要開發(fā)了各種由多只氣動元件組合并配有控制裝置的小型氣動系統(tǒng)。如用于移動小件物品的組件，是將帶導(dǎo)向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動3kg重物，配有電磁閥、程控器，結(jié)構(gòu)緊湊，占有空間小，行程可調(diào)整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)內(nèi)容將不同模塊任意組合。還有一種機(jī)械手是由外形小并能改變擺動角度的擺動氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。

（3）與電子技術(shù)結(jié)合，大量使用傳感器，氣動元件智能化.帶開關(guān)的氣缸國內(nèi)已普遍使用，開關(guān)體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流量計、壓力表、能自動控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運(yùn)行。氣動伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進(jìn)入市場。該系統(tǒng)采用三位五通氣動伺服閥，將預(yù)定的定位目標(biāo)與位置傳感器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)施負(fù)反饋控制。氣缸最大速度達(dá)2m/s、行程300mm時，系統(tǒng)定位精度±0.1mm。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動元件與光電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它能直接接受傳感器的信號，當(dāng)信號滿足指定條件時，不必通過外部控制器，即可自行完成動作，達(dá)到控制目的。它已經(jīng)應(yīng)用在物體的傳送帶上，能識別搬運(yùn)物體的大小，使大件直接下送，小件分流。

（4）更高的安全性和可靠性.從近幾年的氣動技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求，并且強(qiáng)調(diào)了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進(jìn)行試驗。如果貫徹這些國際標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。除耐壓試驗處，結(jié)構(gòu)上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護(hù)罩。

（5）針對某些特殊要求，改進(jìn)和開發(fā)氣動產(chǎn)品，即可占領(lǐng)一塊市場，獲得不小的經(jīng)濟(jì)效益，這已被大家共識。濟(jì)南華能氣動元器件公司為鐵路編組和輪軌潤滑的特殊要求開發(fā)了氣缸和閥，受到了鐵道部門的關(guān)注。 使用新材料，與新技術(shù)相結(jié)合.國外開發(fā)了膜式干燥器，該干燥器利用高科技的反滲析薄膜濾去壓縮空氣中的水分，有節(jié)能、壽命長、可靠性高、體積小、重量輕等特點(diǎn)、適用于流量不大的場合。 以聚四氟乙稀為主體的復(fù)合材料制造的氣動密封件能耐熱（260℃），耐寒（-55℃）和耐磨，其使用場合越來越多。 為了提高質(zhì)量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術(shù)正在氣動元件制造中逐步推廣。 便于保養(yǎng)、維修和使用.國外正在研究使用傳感器實(shí)現(xiàn)氣動元件及系統(tǒng)具有故障預(yù)報和自診斷功能。 

總結(jié) ：從上述的液壓與氣動技術(shù)發(fā)展方向可知，在液壓氣動產(chǎn)品的開發(fā)上我們有許多工作可做。任何一個液壓氣動元件廠，即使其規(guī)模不大，只要積極創(chuàng)新，突破一個方面，并保持技術(shù)領(lǐng)先，就可以在市場上占一席之地，在激烈的競爭中獲得生存和發(fā)展。