液壓技術現狀及發展趨勢
摘要:目前我國的制造業高速發展，正經歷從制造大國向制造強國的轉變文章在分析液壓技術在裝備制造業中的重要地位基礎之上，詳細論述了液壓技術在國內外機械制造業中的應用情況，指出液壓技術在機械制造業中有著重要的應用價值和發展潛力，對液壓技術需要不斷的加以研究和不斷的提高才能滿足機械制造業需要。
液壓傳動是以流體作為工作介質對能量進行傳動和控制的一種傳動形式。相對于電力拖動和機械傳動而言，液壓傳動具有輸出力大，結構緊湊，體積小，調速方便以及易于控制等優點，因而廣泛應用于工程機械，建筑機械和機床等設備上。目前，我國制造業的發展是比較迅速的，我國在邁向制造強國的道路上奮勇前進雖然對于我國目前的制造業來說，還存在著一定的困難，但是困難和機遇并存的狀態，是我國制造業發展的良好契機。未來的幾年中，我國的制造業對于國民經濟的增長和人們生活質量的提高，都有著不可忽視的作用。本文對我國機械制造業中的液壓技術的應用進行分析，并分析其發展的前景和潛力，具有非常重要的現實的意義。
1 液壓技術在裝備制造業中的重要性
液壓技術對于我國的機械制造業而言，有著非常重要的作用，是一個十分重要的基礎領域。流體傳動與控制技術的主要代表液壓技術自上世紀初面世以來，即融合到裝備制造業中，成為其十分重要的基礎領域之一。液壓技術推動我國的裝備制造業的發展，在裝備制造業的諸多領域中，都起著非常重要的不可忽視的作用。所以，在裝備制造業中的液壓技術，其應用的現狀和前景都是值得關注的。在機械制造業中的液壓技術的應用和定位，都需要去分析和了解，并制定出一定的策略和目標，來促進液壓技術的發展和不斷的完善，只有這樣，才能促進我國機械制造業的發展，才能實現我國的制造強國的目標的實現，才能促進我國機械制造行業的快速發展，并提高人們的物質生活水平和生活質量。
2 液壓傳動技術發展現狀
近代液壓傳動技術是由19 世紀崛起并蓬勃發展的石油工業推動起來的，最早實踐成功的液壓傳動裝置是艦船上的炮塔轉位器，其后出現了液壓六角車床和磨床，一些通用車床到20 世紀30年代末才用上了液壓傳動。第二次世界大戰期間，由于軍事上的需要，出現了以電液伺服系統為代表的響應快、精度高的液壓元件和控制系統，從而使液壓技術得到了迅猛發展。20世紀50年代，隨著世界各國經濟的恢復和發展，生產過程自動化的不斷增長，使液壓技術很快轉入民用工業，在機械制造、起重運輸機械及各類施工機械、船舶、航空等領域得到了廣泛的發展和應用。20世紀60年代以來，隨著原子能、航空航天技術、微電子技術的發展，液壓技術在更深、更廣闊的領域得到了發展，在工程機械，數控加工中心，冶金自動線等國民經濟的各個方面也都得到了應用。
2.1 液壓傳動技術的應用領域
目前液壓技術應用的主要領域是工程機械和冶金機械等，具體來說，液壓系統在以下領域中 有著廣泛的應用[1～3]。
(1) 工程機械
工程機械是液壓產品的最大用戶，占行業銷售的42.3%，今后比例還會擴大。每年為國產和合資生產的挖掘機、道路機械、建設機械、樁工機械、水泥攪拌車等配套所進口的液壓件，約達1.5億美元以上。2010年我國工程機械市場需求量如表1所示。
(2) 機床
機床產品需要大量高壓、大流量柱塞泵，插裝閥、疊加閥、電磁閥、比例閥、伺服閥、低噪聲葉片泵和輕型柱塞泵等液氣密元件產品。而液壓系統更是廣泛地應用與機床工件的夾緊、工作臺的移動等場合。隨著制造業技術的進步，國內對高精、高效、自動化機床，特別是數控機床的需求量越來越大。據有關預計，到2010年末我國數控機床年需求量超過5萬臺；機床總擁有量將由2007年的300多萬臺，增加到接近400萬臺，增長率達33%。此外，鍛壓機械的發展也對液壓原件及成套系統提出新的要求。因此，為機床和鍛壓機械配套、維修用液壓、氣動和密封件的市場需求量也將有很大的增長。
(3) 汽車制造業
汽車、摩托車產品需要大量轉向助力泵，自動變速箱用的液壓控制元件，各種類型的密封件和氣動元件；汽車制造設備則需要各種泵，液壓電磁閥，氣閥，氣源處理裝置，各種氣缸比例閥，載重汽車用齒輪泵、油缸和控制閥等。
(4) 冶金機械
據了解冶金設備中液壓氣動技術的使用率達
6.1%～8.1%，約占設備總費用的10%左右。因此，冶金工業的改造和發展為液壓氣動密封件產品提供了很大的市場空間。從行業統計分析，液壓、氣動產品為冶金行業直接提供配套分別占銷售額的14.5%和9%。另外，冶金、礦山設備產品需要大量各類柱塞泵，插裝閥、電磁閥、比例閥，伺服閥、油缸，液壓系統總成及氣動元件。
(5) 液壓試驗臺
液壓技術需要不斷地發展、創新，每年需要一批的液壓試驗臺來進行試驗，這也是液壓技術的一個應用領域。
(6) 游樂設施
隨著人們生活水平的條，對生活質量的要求也越來越高。游樂設施也已成為人們生活的一部分。而由于液壓技術本身的優點，液壓技術在游樂設備上也是不遑多讓。
(7) 武器裝備
現代武器裝備，特別是現代化大型裝備，離不開液壓傳動。現代武器裝備液壓系統的維修和防護已成為我軍重要研究課題之一，它既是對我軍裝備維修人員的重要考驗，也是提高我軍戰斗力和兵器的壽命的重要保障。特別是電流變、磁流變技術的興起及應用，更是使液壓技術在武器裝備上如虎添翼。
3 液壓技術創新及發展趨勢
基于液壓技術有如上的的優點及問題，未來液壓技術的定位是：繼續在工程機械和冶金機械這兩大領域站穩腳跟，積極向新興的產業拓進，液壓技術與液壓產品的發展趨勢如下：
(1) 工作介質的發展新方向
水液壓，采用水為工作介質，具有無污染、安全、清潔衛生等優點，符合環保這一要求。而以水為截止的水壓傳動技術具有結構簡單、效率高、經濟等優點，在眾多領域有著廣泛的應用前景。除此之外，新興的電流變液、磁流變液研究與發展，將會是液壓技術的一大創新與改革。磁流變液是一種機敏材料,在外加磁場的作用,液體的粘度發生很大的變化,具有很大的抗剪切,易于控制并且連續可控。
(2) 工作效率
泄露問題一直是影響液壓系統工作效率的重要因素之一。可提高加工精度，減少內泄漏或采用螺紋插裝閥較少外泄漏。當然，密封件產品的質量及密封系統設計和應用水平提高也是一個重要的研究領域。
(3) 材料方面
液壓元件材質的提高將極大推動其質量與品種的新發展，而材料的表面處理，將成為液壓領域新的研究方向。
(4) 傳動方面
由于在小功率的場合采用伺服電機、變頻電機等對液壓構成威脅并排擠出局。液壓將在大功率、高壓力及電力不可獲得之處有發展空，目前在強電方面采用變頻電機與液壓定量泵結合將是一個可取的方向。
(5) 控制方面
隨著電子、計算機、網絡的發展，液壓與其結合發揮二者的優勢是必然趨勢。而目前具有總線功能的液壓產品已經形成系列化。相信CAN BUS+I CAN NET將是下一代液壓產品的制高點。
(6) 故障自動檢測系統
隨著液壓技術的發展,各種工程機械、礦山機械等廣泛地采用先進的液壓系統進行傳動與控制。而液壓系統內部故障檢測較為困難，因此,研究一種基于傳感器、計算機技術對液壓系統進行實時在線狀態監測與故障診斷尤為重要。
4 結語
目前液壓技術已滲透到很多領域，在民用工業、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業得到大幅度的應用和發展，而且發展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術。現今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一。如發達國家生產的95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術。雖然液壓技術有如上的優勢，但是存在的問題與面臨的嚴峻挑戰卻也不容忽視。液壓技術要想進一步的發展，就必須有自己的定位與發展趨勢。本文所分析的這些技術是當前及以后工程機械液壓系統領域發展的方向,其要點是把先進的計算機技術、機械電子技術、控技術、通訊技術、軟件工程等應用于工程機械的液系統中，從而實現智能化、自動化。
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