21世纪液压技术现状及发展趋势（3）

3.1发展封闭式油箱密封糸，防止灰尘、水、化学物质和其它污染物的侵入。

　　3.2注意元件和系统制造过程的净化管理，建立制造过程的清洁度规范和开发先进的、经济有效的元件和系统的清洗方法，如采用超高压清洗方法等。液压元件制造过程清洁度管理。

　　3.3不断改进元件设计及材料选用以提高液压系统和元件的耐污染能力。

　　3。4发展新型纳污能力强、适应环保要求的过滤材料和过滤器，如变孔隙滤材，以提高纳污量，提高滤油器寿命，从而降低液压系统维护成本。

　　3。5发展经济实用的油水分离系统和消除油液中气泡的装置，以清除水及空气对系统的污染。

　　3。6研究经济实用的在线污染检测装置。

　　4电子化(机电一体化)

　　液压技术和电子技术相结合，可以实现液压系统柔性化、智能化，提高工作可靠性，改变液压系统效率低、漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动功率密度大、频响高等优点，使液压技术产生活力。其主要发展动向如下：

　　4.1电液比例伺服技术的应用将不断扩大。液压系统由过去o n - o f f系统和开环比例系统逐渐向闭环电液比例伺服系统转化，其应用范围将扩大。为此，相应的传感器，如压力、流量、速度、加速度等应不断实现小型化和提高其性能，并实现标准化，计算机接口应统一和兼容。

　　4.2液压和电子进一步“融合”，大力发展内藏电子线路的液压元件，如阀门和油泵中使用的电子线路主要包括电子驱动线路、功放、信号处理和运算、储存等。内藏电子器件的可简化液压电子系统线路可节省大量插件和导线，便于安装和提高工作可靠性，带内藏电子线路的比例阀和伺服阀。

　　4.3发展直动型电液伺服阀。该阀既具有比例阀的耐污染能力，又有伺服阀的精度高、响应快的优点。

　　4.4发展由电子控制装置实现压力、流量、功率等综合控制的变量油泵。泵的电子控制装置主要由电液比例元件、功率放大器以及微处理器组成。这种泵可以改变电子控制器的程序，即可实现液压泵各种控制方式，实现合理功率匹配和软启动，并自动保持最佳状态。

　　4.5发展内藏电子线路的无冲击电磁滑阀，元件内装有可调斜坡电路，当阀门换向时可自动降低滑阀流量，以减少系统的换向冲击和终点冲击。

　　4.6发展组合化电液伺服液压缸。电液伺服油缸由比例阀或伺服阀及反馈电子线路组成。

　　4.7借助现场总线( f i e l d b u s )实现高水平的信息系统，从而简化液压系统的安装，节省大量导线和接头，便于维护系统运行、监测和故障诊断，平行布线和总线设计原理。为适应总线连接，应发展带有总线连接接口的各类元件，用于总线连接的电磁换向阀。提高总线数据传递速度以保证高闭环控制系统的精度和动态性能是一个值得研究的课题。

　　4.8应用A C伺服电机或由变频电机驱动定量液压泵。此系统是由A C伺服电机或变频电机、定量柱塞泵、油箱及液压控制回路组成一体的小型节能、低噪声机电一体化装置。由伺服电机转数控制油泵的流量、压力，由位置反馈传感器测出油缸位移信号，经专用的控制器处理，实现简便的位置、速度和压力控制。该系统为无阀系统，可以减少压力损耗，达到节能效果。

　　5故障诊断与主动维护

　　液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。要实现主动维护技术，必须加强液压系统故障诊断方法的研究，使液压系统故障诊断现代化，加强对专家系统的研究，总结专家知识，建立完整的、具有学习功能的专家知识库，利用计算机根据输入的现象和知识库中的知识，经推理机的推理方法，推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用软件，对不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。此外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障产生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。

　　6液压C A D技术

　　液压C A D的应用对提高设计质量、加快设计速度、促进液压产品更新换代起到十分重要的作用。在液压C A D的开发和研究方面应注意以下几点：

　　6.1充实现有的液压C A D设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，使之构成设计——制造——销售——使用——设计的闭式循环系统。

　　6.2将计算机的仿真及适时控制结合起来，将模型放入硬件系统，在建造实际样机前，便可在软件里修改其特性参数，以达到最佳设计结果，提高设计成功率。下一个比较长远的目标是，利用C A D技术全面支持液压产品从概念设计、外观设计、性能设计、可靠性设计到零部件详细设计的全过程，并把计算机辅助设计( C A D )、计算机辅助分析( C A E )、计算机辅助工艺规划( C A P P )、计算机辅助检验( C A I )、计算机辅助测试( C A T)和现代管理系统集成在一起建立计算机制造系统( C I MS )，使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。

　　项目用途

　　海洋开发水下作业机械、潜水调查船建设机械钻孔机、隧道机械能源机械核废物处理、原子反应堆维修机器人船体检查、清扫钢铁工业电炉、冶金机械、采矿设备、清洗游戏机游戏设备船用机械甲板机械、油回收船食品机械啤酒机械、食品肉类加工机械

　　7水压技术

　　水压传动可适应环保、安全及可持续发展的要求，其主要优点是经济、水来源容易、可减少泄漏对环境的影响，防火和具有不可压缩性；缺点是粘度低、容积效率低、润滑性差、影响元件寿命，易气蚀，纯水汽化压力比油高十倍。

　　7.1水压系统的用途

　　7.2发展水压技术的主要问题点和对策。

　　7。3水压元件至今已达到一定水平，日本荏原、三菱和丹麦丹佛斯公司都已发展品种规格较完整的水压泵和控制阀门。据资料介绍，水压泵和水压控制阀门的性能已接近液压元件水平，某公司的产品性能已达到：· 水压泵在压力2 1 MP a、流量1 0 0 1／r a i n、转速1 8 0 0 r／m i n条件下，机械效率达9 4%，容积效率8 6%，动力密度1.0 k W／k g f。· 水压控制阀在2 1 MP a下，流量1 0 0 1／m i n，内部泄漏达7 6 0 e r a 3／r ai n，频响4 7 H z，目前，各公司正在大力开展研究开发工作，为水压技术的实用化而努力，力争性能能得到进一步提高，成本能有显著下降。但是，水压技术要想在机床、塑机、工程机械等领域要想获得广泛使用还需解决大量的难题，恐怕还需较长时间，不容乐观。

　　8新材料、新工艺的应用

　　8.1新型材料的使用，像陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。

　　8.2为了保护环境，减少漏油对环境危害，可采用降解迅速的压力流体，如菜油基和合成脂基的传动用介质将得到广泛采用。据专家预测，今后十年，大部分行走机械中使用的液压油(矿物油)将会为生物降解迅速的流体所替代。

　　8.3铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。

　　8.4纳米技术发展使磁性材料性能显著提高，对电机械转换器产生巨大影响。此外，纳米材料强度高可促进元件和系统轻量化和小型化，并可提高元件耐磨性，提高寿命。

　　9结束语

　　近十余年来，由于液压技术借助微电子技术，大力发展电液传动与控制，使液压技术产生新的活力。液压技术的主要竞争者是电机械传动和电气传动，只要沿着机电一体化方向走下去，并不断跟踪和移植信息技术，计算机技术、磨擦磨损技术、润滑技术、水的存在的特性主要问题需研究的对策改进元件结构密封由于金属接触而产生病损表面光洁度移动部件的间隙管路和管件自动控制技术以及新材料新工艺等的成果，充分发挥液压技术功率密度大等优点，克服漏油和噪声大等缺点，液压技术作为现代传动与控制的重要组成部分，将不断扩大应用领域，保持强大的竞争力、不断向前发展。