静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势_金文胜

静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势_金文胜
静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势_金文胜

第16卷 第3期2001年9月

内蒙古民族大学学报(自然科学版)

Journal of Inner M ongolia University for Natio nalities

V ol.16 No.3

Sep.2001

静液压驱动在农业机械行走装置上的

应用与发展趋势

金文胜1,安国军2,刘喜海3,孙晓丽4,杨昕宇2

(1.内蒙古民族大学理工学院,内蒙古通辽 028043;2.内蒙古赤峰市翁牛特旗农机推广服务公司,内蒙古赤峰 024500;

3.内蒙古通辽市奈曼旗土城子乡农机站,内蒙古奈曼 028300;

4.大连瓦轴集团,辽宁瓦房店 116300)

摘 要:介绍了静液压驱动的优点,简述了静液压驱动在农业机械行走装置上的应用现状,分析了静液压驱动

在行走装置上的发展趋势.

关键词:静液压驱动;农业机械行走装置;应用;趋势

中图分类号:S219.032.1 文献标识码:A 文章编号:1671—0185(2001)03-0252-06

Application and Trend of Hydraulic Driving in Agricultural

Machinery Implements Running

JIN Wen-sheng1,AN Guo-jun2,LI U Xi-hai3,SUN Xiao-li4,YANG Xin-yu2

(1.College o f Science and Engineering,Inner M ong olia U niversity for N ationalities,To ngliao028043,China;

2.Po pula tity Company for Ag ricultural M achine of Wengniute County,Chifeng024500,China;

3.Ag ricultural M achine O ffice of T ucheng zi Tow n,Naiman County,N aiman028300,China;

4.W azhou Company of Dalian City,Wafang dian116300,China)

Abstract:The advantages of quiet hydraulic driving are introduced and the current state of applica-

tion of hy draulic driving in agricultural machinery implements that are driven.The trend of hy-

draulic driving in the im plements that be gone on is analy zed.

Key words:Hy draulic driving;Ag ricultural machinery implement Running;Application;Trend

用液压油为工作介质传递动力和进行控制的液压传动,其液压功率是通过液体的压力和流量传递的.按工作原理或根据压力和流量两参数哪一个占主要地位,液压传动可分为容积式和动力式两大类〔1〕:容积式液压传动是利用密封容积内受静压力的液体来传递动力的(帕斯卡原理),其特征是流量小压力大占主要地位,因此,常将用高压油传递动力的液压系统称为液压传动或静液压传动.静液压驱动就是将发动机的机械能带动液压泵转换为液压能,而液压泵输出的高压液体经操纵调节装置进入装在行走轮附近或直接装在轮内的油马达,重新将液压能转换为机械能,使车轮作旋转运动的一种驱动方式〔2〕.

组成静液压驱动系统的主要工作部件是油泵、操纵调节装置和马达.作为主油泵常采用变量轴向柱塞泵,因为该泵结构紧凑,排量可变,工作压力和传动效率都较高,工作寿命长,这种泵型有斜盘式和斜轴式.操纵调节装置包括一般液压阀和根据系统某些特殊要求而另行设计的其它阀类.油马达可采用高速轴向柱塞式油马达或低速大扭矩油马达.高速轴向柱塞式油马达的结构同轴向柱塞式油泵相类似.此类马达工作速度较高,输出转矩较小,所以须经调速机构才能带动驱动轮旋转.单作用和多作用低速大扭矩径向柱塞马达都得到应用,而单作用油马达工作性能较好,成本较低,旋转速度较高,但在相同排量下其重量和轮廓尺寸都比双作用油马达大〔3〕.

动力式液压传动是利用运动着的液体动能来传递动力的(动量矩原理)〔4〕,其特征是压力小流量大占收稿日期:2001-06-10

作者简介:金文胜(1942-),男,教授,主要从事农机化学科的教学与应用研究工作.

主要地位,因此,常将它称为动液压传动.主要元件有液力偶合器和变扭器.动液压传动装置由于输出转速随负荷而变,无级传动在高效率区窄,又没有固定的传动比等,不适合农业机械工况的要求,主要用在工业拖拉机、工程机械及某些城市的公共汽车上.

农业机械行走装置采用静液压驱动仅有近50年的历史〔5〕,自从英国国立农机研究所(N IAE )于1954~1956年研究成功第一台液压驱动的农用拖拉机以来,已引起世界农业工程技术界的广泛注意,被看成是拖拉机传动装置的一次革命,从此各国,特别是主要工业国家争相投入研制,取得可喜的成果.

静液压驱动拖拉机的主要优点是能方便地实现无级变速,而且速比变化范围较大;操纵简单,并可实行倒驶、制动及不需要起步离合器等.它可在各种作业要求的合理速度下进行工作,而且不需换档、功率流不中断〔5〕,因此生产率可提高28%左右;同时,驾驶员的劳动强度也大为减轻.因此,近20年来,国外大中小型拖拉机采用静液压驱动机型的产品发展很快.

作为农业机械代表的自走式联合收获机的行走装置几乎全部采用了静液压驱动,而且比在拖拉机上使用获得更快的推广,成为当前重要的发展趋势,这主要基于联合收获机结构和使用上有特殊的优点〔2-5〕:它有效地适应被收获作物的不同长势,为维持一定的喂入量、保证生产率和作业质量而进行有效地无级调速;传输动力只需两条油管(软管和钢管),可省掉许多多余的传动机构,使整机结构布置合理、质心高度相对降低;操纵换向、变速方便,为实现自动控制创造更有利的条件;静液压传动传动效率低,更适用于驱动联合收获机行走装置功率仅占发动机功率的一小部分(约20%~25%)的需要,对整机而言,油耗相对降低.

值得提出的是,静液压驱动的传动效率比机械传动低15%,成本高20%左右,因此,在近期还不大可能完全取代机械驱动的那些农业机构,是发展滞后的主要障碍.但从改善拖拉机使用性能和扩大其综合利用范围及提高生产率的观点来看,这些缺点将随着工业技术水平的发展,而逐步被克服.

1 静液压驱动在农业机械行走装置上的应用

为适应不同农业机械行走装置对行走速度和输出转矩及功率的需要,随泵与马达的组合方式和组合结构的形式不同〔1-4〕

,静液压驱动可采用不同的调速形式和不同的油路来达到这些要求.

1.1 静液压驱动行走装置的调速形式 根据调速原理n M =Q p /q M ,改变进入马达的流量Q p 或者改变马达的排量q M ,都可实现马达速度n M 的变化.静液压驱动的调速回路多采用节流调速和容积调速,按照泵与马达的配合情况可分为下列4种〔1-5〕.

1.1.1 

定量泵与定量马达的节流调速系统

图1 最简单的静液压驱动系统Figure 1 The system of the most simple quiet hydraulic driving 如图1所示,这种系统最简单,由于泵与马达都是定

量,据上面公式不能变速;若马达工作压力不变,则只能

获得恒定转矩.如果采用节流分流来调速,无论采取哪种

节流方式,由于油液需在较高压力下通过节流阀和溢流

阀,引起压力损失较大,系统发热和效率降低,虽然回路

结构简单、操作方便,能获得较低的运动速度并能实现无

级变速,但只适宜于小功率拖拉机或部分联合收获机导

向轮的静液压驱动中.

1.1.2 变量泵与定量马达的容积调速系统

图2(a )所示,这是靠改变泵的排量q p 来实现无级调速的回路.马达2的回油又回到油泵1的入口,油液不经油箱而直接在系统内循环,构成闭式回路,闭式回路省去了一个容量很大的油箱,并且油液基本上在系统内部循环,可以减少空气渗入系统而引起的一系列问题,因此,容积调速都为这种回路.在高压管路上接有高压安全阀3用以防止系统过载,为补偿油泵和马达的泄漏,在低压管路上接一个小容量的补油泵10和单向阀6,向变量泵供油,以改善泵的工作情况和防止空气渗入管路中.补油泵的工作压力由溢流阀5来调定.补油泵还能降低闭式回路中油液的温升,它不断地将油箱中的冷油送入系统.而原系统中多余的热油可从溢流阀流入油箱.在不考虑泄漏和摩擦损失253第3期 金文胜等:静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势

时马达的转速n M 和转矩M 为

n M =Q p /q M =n p q p /q M

(1)M =P p q M /2π(2)

式中Q p 、q p ———变量泵的流量和排量;n p 、p p ———油泵的转速和输出压力

由式(1)可知,当Q p 或q p 变化时,则马达的转速n M 即出现变化.这种回路泵还可进行反向,所以有较大的调速范围.由式(2)可知,q M 是定量的,而P p 取决于安全阀的调定值,故P p 也是固定值.因此,马达的最大输出转矩M 是不变的,属于恒转矩调速.若不考虑功率损失,马达的输出功率等于泵的输出功率,其公式为:N =P p ·Q p /612=P p ·n p ·q M /612(KW )

因q p 或n p 是变化的,故N 也是变化的.图2(b )是该回路的输出特性

.

图2 变量泵与定量马达组成的容积调速系统

Figure 2 The system of adjusting volume made up changed quantity pump and fixed quantity motor 由于这种恒转矩调速回路结构简单,采用变量泵的结构较变量马达简单得多,所以成本较低,且调速性能基本上满足小功率拖拉机的要求,因此,现在和将来在中小农业机械行走装置的液压驱动上会获得较普遍的应用.如约翰迪尔—4440型拖拉机静液压前轮驱动和MF410、MF510及JD —7770型联合收获机的液压驱动均属于这种回路.某些工程机械由于负载情况多变,要求机构能随负载的变化而自动调节速度,以保证最大限度地利用发动机的功率,而采用恒功率变量泵和定量马达组成的调速回路,来保证输入功率基本上等于马达的输出功率而组成恒功率调速.由N =M ·n M /974(KW )可知,当N 恒定,M 与n M 呈双曲线关系,并随负载的变化自动调节,这在挖掘机液压驱动系统中得到较广泛的应用.

1.1.3 

定量泵与变量马达的容积调速系统

图3 定量泵与变量马达组成的容积调速系统Figure 3 The system of adjusting volume made up fixed quantity pump and changed quantity motor

图3(a )所示,回路中泵的

流量为定值,改变马达的排量

进行无级调速.图中其它元件

的作用同图2(a ).泵输出流量

Q p 是不变的,泵的供油压力

P p 由安全阀限定,若不计系统

损失,则马达输出功率N =N p

=P p ·Q p ,即马达最大输出功

率不变,故属于恒功率调速.马

达的转速和转矩仍可用(1)和

(2)式计算,只是其中的q p 不

变,而马达的排量q M 改变,马达的转速将随q M 的增加而减少.马达的最大排量决定了马达的最低转速,调小马达的排量q M ,其转速按双曲线规律升高.但随着马达排量减少,其输出转矩M 将减小.当马达的排量减小到一定程度时,其输出转矩不足以克服负载而马达停止转动.因此,用改变马达排量来调速,其调节范围不大,即使采用高质量的254 内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2001年

轴向柱塞马达,其调速比(I =n M max /n M min )一般不超过4,故调速范围受到限制.另外,变量马达不能在运动中通过零点换向,否则经过排量很小的区域会引起转速很高,会对马达和马达带动的执行机构造成冲击和磨损,反而更容易出现故障.要避免这一现象必须另装换向阀.因此,这种调速回路在静液压驱动的行走

装置中目前很少单独应用〔3〕.图(b )是该回路的调速特性.

1.1.4 变量泵与变量马达的容积调速系统 图4(a )所示,这种回路可采用双向变量泵1和双向变量马达2,即可改变泵的流量大小,又可改变马达的排量,而且泵的供油方向又可改变,因此,回路的调速范围可以扩大.为了补油和防止过载,在泵和马达的进、回油路之间并联一个桥式单向阀组6、8、7、9和高压安全阀3.补油时,油从油箱经补油泵4、单向阀6(或8)进入泵的吸油路.补油压力由低压溢流阀5调定.过载时,高压油经单向阀7(或9).安全阀流回油箱

.

图4 变量泵与变量马达组成的容积调速系统

Figure 4 The system of adjusting volume made up changed quantity pump and motor

这种油路实际上是上面介绍的恒转矩和恒功率调速的组合.由于许多静液压驱动的行走装置及其设备在低速时要求有较大的转矩,在高速时又希望输出功率能基本不变,所以,当变量马达的输出转速由低向高调节时可分低、高速二个阶段进行:低速阶段应先将变量马达的排量固定在最大值上,然后调节变量泵的排量使其从小到大逐渐增加,这时马达的转速也从最小值逐渐升高到最大值,直到泵的排量达到最大值,此阶段属于变量泵与定量马达组成恒转矩调速,其调速范围为R 1.高速阶段应将变量泵的排量固定在最大值上,然后变量马达的排量使它由大变小,则马达的转速逐渐升高,直到马达允许的最高转速为止,此阶段属于定量泵与变量马达组成的恒功率调速,其调速范围为R 2.因此,回路的总调速范围为R =R 1·R 2,其速比可达100.图中(b )是这种回路的调速特征

.

图5 高速方案系统原理图Figure 5 A Principle for high speed scheme

可见,这种回路从工作性能看,由于它有很大的调速范

围,又能进行恒转矩和恒功率调节,并且有较高的工作效

率,因此,更适用于大功率的矿山机构和农业机械行走装置

主动轮的静液压驱动中,代表了静液压驱动的发展方向.如

万国公司IH —656和我国试制的东方红—20拖拉机,E —

516自走联合收获机等均属于这种调速回路.

1.2 静液压驱动行走装置的几种油路方案

由于泵与马达在行走装置布置上有多种多样,因此出

现了各种静液压驱动的油路方案,从国内外目前研究和生

产的静液压驱动方案来看,基本上可归纳为两种〔1-5〕.

1.2.1 高速方案(又称整体式或液压变速箱方案) 高速方案是指马达和行走轮之间还带有减速箱和差速器之类传动装置的系统.图5为高速方案系统的原理图.发动机带动变量泵向变量马达提供一定流量的高压油,使其旋转.马达再通过减速箱和差速器(有的还设有最终传动)带动行走轮旋转.高速方案能够通过选择减速箱的传动比来实现马达特性的良好匹配,或者使用同一种型号的马达适255第3期 金文胜等:静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势

合不同主机的要求,元件通用性较好;地面传到驱动轮上的各种负荷主要由减速箱来承受,马达只承受扭矩,改善了受力情况;另外,利用马达和驱动轮之间的传动环节能比较方便地安装离合、变速、制动和动力输出装置;当需要改装不同行走装置时

图6 万国656液压传动拖拉机传动系统Figure 6 Tractor driving system for wanguo -656hydraulic transmission

(如联合收获机由轮胎换装半履带装置)

也比较方便实现.值得提出的是,轴向柱

塞式变量泵和变量马达结构成熟,生产

工艺有良好的继承性,通过合理匹配可

获得较宽的高效率范围;泵与马达背靠

背地安装在一起,管路短无外露,液压损

失小,结构紧凑、可靠性高,厂家可用较

小的投资批量生产,使成本相对地降低,

因此,目前用静液压驱动拖拉机的主动

轮几乎都采用这种方案.图6是万国公

司IH —656型静液压驱动拖拉机的静

液压变速箱传动系统简图.

1.2.2 低速方案(又称分置式或车轮马

达方案)低速方案是将发动机驱动油泵输出的高压油直接进入驱动轮内的低速大扭矩液压马达,从而驱动拖拉机行驶.如图7所示.这种形式布置灵活,方案较多,既有两轮驱动和四轮驱动之分,又可按系统中泵与马达液压元件的多少,分为二元件、三元件、四元件和五元件的配置方案.图中a 和d 分别为泵和马达并联和串联的油路.在图d 的串联油路中,油泵的全部流量顺次通过两个马达,因此马达的转速比并联状态高一倍,而每个马达上的压降为油泵所建立的一半,马达的输出转矩相应为并联状态的一半.因此串联回路工作速度能适应于运输作业.并联回路工作速度较低而牵引力大,能适应于田间作业.在并联状态时,能根据两个轮子上的阻力不同,自行分配相应流量的油液进入马达中,具有差速器的功能.而在串联状态时,为了能转向,还必须设有串联油路的差速装置.图b 为用一个变量泵供油,两高速马达驱动车轮并设有最终传动机构的高速方案,与图5整体式高速方案或分置二元件相比,又省出了差速器.为扩大液压驱动的高效区间,减少泵的排量,可采用C 串联、并联,阀A 使两个马达串联获得高速工作或使两马达并联获得低速工作,这样,使两车轮马达串、并联时获得不同的驱动特性.在图e 两个变量泵通过分动箱由发动机驱动,产生的压力油送入各自侧的马达内,操纵变量泵使两侧马达具有不同的转速,就可实现车轮转向.图f 是用一个变量泵向四个并联油马达供油,通过阀A 可实现四轮驱动或单独主动轮驱动的转换.如自走式联合收获机上采用的静液压五元件四轮驱动就属于这种方案.图g 为左右两只油马达分别由两只变量泵供油的分置四元件液压驱动系统,这种油路可方便地实行单边制动,很适用驱动履带式行走装置.

1.3 导向轮的静液压驱动装置〔1-5〕 在车辆的导向轮上设置静液压驱动进行辅助驱动,对发挥牵引力和提高机具的通过性和生产率都具有实际意义.导向轮驱动一般可采用机械驱动和静液压驱动两种方法,前者由于机械驱动的“功率循环”现象总是不理想,后者动力传递仅通过液压软管就可以实现在前桥结构基本不大变动情况下,在轮幅上安装结构紧凑的车轮马达.为了充分发挥四轮驱动的牵引特性,导向轮驱动装置的油路除完成一般机械驱动外,还应使导向轮和主动轮同步,即导向轮和主动轮都采用静液压驱动才能使前后轮缘切线线速度一致.

2 静液压驱动行走装置的发展趋势

比较前已述及的四种静液压驱动的调速形式和各种静液压驱动的油路方案及从节约能源降低成本的趋势来看,笔者认为农业机械行走装置的静液压驱动有以下发展趋势:

256 内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2001年

图7 分置液压传动

Figure 7 Separated hydraulic transmission

a 低速马达驱动

b 高速马达驱动

c 具串并阀的三元件系统

d 两车轮马达串联

e 两侧泵分别驱动两侧马达

f 四轮驱动马达

g 两泵分别驱动两马达分置四元件系统

(1)采用定量泵与变量马达的节流调速系统只能在小功率的拖拉机或联合收获机导向轮的静液压驱动系统中得到少量应用.(2)容积调速不需要节流和溢流,能量利用比较合理,效率高而发热少,在大功率的农业机械静液压驱动系统中获得越来越多的应用.对于定量泵与变量马达的恒功率调速系统在农业机械行走装置的静液压驱动上不能单独应用.对于变量泵与定量马达的恒转矩调速系统,现在和将来在农业机械行走装置上会获得较普遍的采用,特别在中小功率的农业机械静液压驱动上.对于变量泵与变量马达的恒功率、恒转矩调速系统,由于具有较高的工作效率,调速范围很大,其在大功率的农业机构主动轮的静液压驱动中的应用和发展很快,代表了静液压驱动的发展方向.(3)高、低速油路方案国外农业机械上均有采用.低速方案适用一些新型的形态比较复杂的经济作物的收获机械、需要调整地隙高度的植保机械和坡地机械的液压驱动装置上,更适合于象压路机、挖掘机等低速行驶的机械液压驱动中.但由于管路长,油液流动损失大,传动效率不易再提高及其价格等原因,至今在通用拖拉机上还没有大量推广.作为高速油路方案的静液压驱动有许多优点、方案较多,更适宜大功率的静液压驱动,而带功率分流的静液压变速箱在国外发展很快,但由于传动零件数目较多,结构复杂,减速器具有附加的扭矩损失.另外,高速马达的起动性能也不如低速马达等原因,总的看来,这两种油路方案还将继续并存下去.(4)国外一些四轮驱动拖拉机还采用了静液压驱动前桥方案.普通两轮拖拉机改装为静液压驱动前桥和主动轮机械驱动的后桥组成的液压———机械复合传动是比较理想的并将得到发展.(5)为了克服静液压驱动传动效率低、成本高的缺点,在液压元件设计和应用中将广泛采用粉末冶金、工程塑料、复合和纳米等新型材料和表面喷涂、摩擦焊接、强力磨削等特殊加工工艺技术,进一步提高元件的性能、工作可靠性和使用寿命;利用电子技术对发动机和液压系统进行综合调节,使整机的动力性、经济性经常处于最佳状态,这都是静液压驱动行走装置发展的必然趋势.

参 考 文 献

〔1〕 西北农业大学主编.液压传动(第二版)〔M 〕.北京:农业出版社,1994.

〔2〕 潘石峰,王智敏.农牧业机械液压传动〔M 〕.北京:农业出版社,1982.

〔3〕 薛祖德.液压传动〔M 〕.北京:中央广播电视大学出版社,1995.

〔4〕 吉林工业大学等校.工程机械液压与液力传动〈下册〉〔M 〕.北京:机械工业出版社,1979.

〔5〕 金文胜,杨臣,刘保华.液压技术在农牧业机械上的应用现状与发展趋势〔J 〕.拖拉机与农用运输车,1999,(4):

14-18.〔责任编辑 徐寿军〕257

第3期 金文胜等:静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势

静液压传动工程机械的制动系统

静液压传动工程机械的制动系统 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多,本文简要介绍了其制动系统的特点、类型,分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词:静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全,采用静液压传动的工程机械与常规机械一样,需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速,继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是:第一,在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力,使车辆减速直至停车;第二,具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能;第三,行走制动装置的作用必须是渐进的;第四,行走制动系统的操纵功能必须是独立的,不应受其它正常操纵机构的影响,不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说,凡是能完全满足上述要求的装置,均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置,一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外,也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件,能更好地控制减速力(矩),从而减少主制动元件(刹车盘、片等)的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关,一般无法独立使车辆完全停止,只能作为辅助制动装置(缓速装置)来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达,除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外,还要求两者均能在逆向工况下运行,即在必要时马达可作为泵运行,泵可成为马达运行,使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时,多余的流量就使马达驱动车辆加速,而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高,液压能转化为车辆的动能增量;反之,如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时,马达出口阻力增大,在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶,车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行,并在马达出油口建立起压力,迫使泵按马达工况拖动发动机运转,车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力(矩)原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关,所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速,又能使其完全停止运动,不仅能满足行走制动全部功能要求,而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此,静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器,但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置(如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换

未来液压与气动技术的发展趋势

未来液压与气动技术的发展趋势 摘要:本文对液压与气动技术的当前现状作了说明,积极主动提倡自主创新,发挥中国液压与气动行业的优势如何抓住液压与气动技术发展趋势等问题提出的一些方法和建议。 一液压技术 前言:液压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、摩擦磨损技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在水平上有很大提高.它已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可缺少的重要手段.是它们向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率密度(小型化、轻量化)方向发展,不断提高它和电机械传动竞争能力的关键技术.为了保持现有势头,必需重视液压传动固有缺点的不断改进和更新,走向二十一世纪的液压传动不可能有惊人的突破,除不断改进现有液压技术外,最重要的是移植现有的先进技术,使液压传动创造新的活力,以满足未来发展的需要 1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。北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀(拥有专利)、宁波华液公司的电液比例压力流量阀(已申请专利),均为机电一体化的高新技术产品,并已投入批量生产,取得了较好的经济效益。北京华德液压集团公司的恒功率变量柱塞泵,填补了国内大排量柱塞泵的空白,适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。天津特精液压股份有限公司的三种齿轮泵,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。另外,还有广东广液公司的高压高性能叶片泵、宁波永华公司的超高压软管总成、无锡气动技术研究所有限公司为各种自控设备配套的WPI新型气缸系列都是很有特色的新产品。由此可见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 2但目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。包括产品趋同化、构成不合理,性能低、可靠性差,创新和自我开发能力弱,自行设计水平低。具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。中国的液压市场很大,用户对产品的要求各异,各种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。而大部分国内企业所能提供的产品,无论在档次上还是种类上,都还远远不能满足这些需求。因此,在众多低档产品压价竞争的同时,不得不让出一块巨大

液压与气动技术发展简史感悟

液压与气动技术发展简史感悟 通过在网上和图书馆查询各种资料,我了解到液压与气动技术相对机械传动来说是一门新兴技术。液压与气动技术就是也要传动和其他传动,统称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原来而发展起来的一门新兴技术。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。但液压与气动技术在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。 液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。 除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制

目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,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。如发达国家产的95%的工程机械生、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。 液压技术在工业中一般应用于重型,大型,特大型设备,如冶金行业轧机压下系统,连铸机压下系统等;军工中高速响应场合,如飞机尾舵控制,轮船舵机控制,高速响应随动系统等工程机械,抗冲击,要求功重比较高系统一般都采用液压系统。液压传动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。从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。 从20世纪70年代开始,电子技术和计算机技术迅速发展并进入

最新液压传动技术发展现状与前景展望

液压传动技术发展现状与前景展望 摘要:对液压传动技术及其优缺点进行描述;将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳;并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。关键词:液压传动;工业应用;发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路,再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统[1]。液压传动,是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),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。1925 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[2]。年维克斯(F.Vikers)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(G?Constantimsco)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[3]。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,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与电子技术的结合日臻完善,电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点,从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点 1.液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。 2.重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3.操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)。 4.可自动实现过载保护。

静液压驱动在装载机上的应用

静液压驱动在装载机上的应用 厦门厦工机械股份有限公司 黄松 摘要:静液压传动技术在国外的工程机械上得到广泛的应用,文章介绍了静液压驱动系统的特点,以及静液压驱动系统在厦工XG904等机型上的应用。做了一些静态参数的匹配分析,静液压系统与动力机匹配的关系,包括驱动系统压力与整机驱动力的关系,驱动闭式回路流量与车速的关系,各项参数匹配。 关键词:迷你装载机静液压驱动静态匹配DA控制 随着小型多功能机械(compact machine)的发展,静液压传动技术因其独特的优势,越来越得到广泛的应用。厦工作为国内装载机专业的生产厂家,首先使用静液压驱动技术在装载机上应用,并且已经形成批量生产。代表机型有XG3090,XG904,XG902。在同行中备受好评。 图一:XG904整机

1.静液压系统构成与特点。 静液压传动系统HST(Hydraulic Static Transmission) 是指由液压泵、液压马达,补油泵和控制元件(液压阀) 组成的闭式回路,辅以调节控制装置等组成的一种无级变速传动系统,有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点。静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱) ,成为一种无级变速的传动装置。它与纯机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。工程机械合理运用静液压传动装置,则能改善机器性能,提高生产效率,节省能量消耗,使机器的品质上升到一个新的 阶段。 静液压传动的四种基本形式组合: 根据静液压传动中排量是否可调可以分为4种系统组合方式:定量泵-定量马达,定量泵-变量马达,变量泵-定量马达,和变量泵-变量马达。根据XG904整机的特点,我公司选择了变量泵-变量马达的组合方式。 图二:静液压系统原件构成

最新液压技术应用的发展趋势解读

液压技术应用的发展趋势 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。 相对于电力拖动和机械传动而言,液压传动具有输出力大,重量轻,惯性小,调速方便以及易于控制等优点,因而广泛应用于工程机械,建筑机械和机床等设备上。 由于要使用原油炼制品来作为传动介质,近代液压传动技术是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用车床到20世纪30年代末才用上了液压传动。 第二次世界大战期间,在一些兵器上用上了功率大,反应快,动作准的液压传动和控制装置,大大提高了兵器的性能,也大大促进了液压技术的发展。战后,液压技术迅速转向民用,并随着各种标准的不断制订和完善,各类元件的标准化,规格化,系列化而在机械制造,工程机械,材料科学,控制技术,农业机械,汽车制造等行业中推广开来。 由于军事及建设需要的刺激,液压技术日益成熟。20世纪60年代后,原子能技术,空间技术,计算机技术等的发展再次将液压技术推向前进,使它发展成为包括传动,控制,检测在内的一门完整的自动化技术,在国民经济的各个方面都得到了应用。如工程机械,数控加工中心,冶金自动线等。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性优势。 液压传动系统的主要优点: (1)在相同功率下,液压执行元件体积小,重量轻,结构紧凑。液压传动一般使用的压力在7Mpa左右,也可高达50Mpa。而液压装置的体积比同样输出压力的电机及机械传动装置的体积小得多。 (2)液压传动的各个元件,可根据需要方便,灵活地来布置。 (3)液压。 (4)易于自动化。液压设备配上电磁阀,电气元件,可编程控制器和计算机等,可装配成各式自动化机械。 (5)速度调整容易。液压装置速度调整非常简单,只要调整流量控制阀即可轻易且可实行无级调速。 (6)不会有过载的危险。液压系统中装有溢流阀,当压力超过设定压力时,阀门开启,液压经由溢流阀流回油箱,此时液压油不处在密闭状态,故系统压力永远无法超过设定压力。 我国的液压工业开始于20世纪50年代,目前正处于迅速发展,提高的阶段。其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术,同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。80年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进,消化,吸收和国产化工作,以确保

液压与气动技术的发展趋势

液压与气动技术的发展趋势 摘要:液压技术在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,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。由于工业自动化以及FMS发展,要求气动技术以提高系统可靠性、降低总成本与电子工业相适应为目标,进行系统控制技术和机电液气综合技术的研究和开发。显然,气动元件的微型化、节能化、无油化是当前的发展特点,与电子技术相结合产生的自适应元件,如各类比例阀和电气伺服阀,使气动系统从开关控制进入到反馈控制。计算机的广泛普及与应用为气动技术的发展提供了更加广阔的前景。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继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键…… 关键词:液压,气动技术,发展趋势 The Development Trend of Hydraulic and Pneumatic Technology Abstract:With the development of atomic energy, space technology, electronic technology and other aspects of the infiltration, hydraulic technology to a wider area, developed into including the transmission, control and detection of a complete automation technology. Because of industrial automation and the development of FMS, the requirements of pneumatic technology to improve system reliability, reduce the total cost and the electronics industry to adapt to the target, the research and development of system control technology and electromechanical liquid gas comprehensive technology. Obviously, gas, energy saving, miniaturization of pneumatic components of non oil is the current characteristics of the development of electronic technology, and the combination of adaptive element is generated, the pneumatic system into the feedback control from the control switch. To reduce energy consumption, improve efficiency, adapt to the demand of environmental protection, mechanical and electrical integration, high reliability is the hydraulic and pneumatic technology to the eternal goal, the key is the hydraulic and pneumatic products to participate in market competition to win. Key Words:Hydraulic, pneumatic, development

(完整版)液压传动系统的概论.

液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初,包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等,可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪,欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献,其中包括:1648年法国的B.帕斯卡(B.Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律;1681年D.帕潘(D.Papain)发明的带安全阀的压力釜;1850年英国工程师威廉姆.乔治.阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明;19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F.Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀;1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利;这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质,因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争,曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后,由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动,相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达;1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使玻璃冷却器技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期,德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:130101020071

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30 年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,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不可能有惊人的技术突破,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 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,

静液压传动工程机械的制动系统

静液压传动工程机械的制动系统(2005/11/21 10:44)标签: 目录:技术应用 浏览字体:大中小 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多,本文简要介绍了其制动系统的特点、类型,分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词:静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全,采用静液压传动的工程机械与常规机械一样,需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速,继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是:第一,在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力,使车辆减速直至停车;第二,具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能;第三,行走制动装置的作用必须是渐进的;第四,行走制动系统的操纵功能必须是独立的,不应受其它正常操纵机构的影响,不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说,凡是能完全满足上述要求的装置,均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置,一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外,也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件,能更好地控制减速力(矩),从而减少主制动元件(刹车盘、片等)的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关,一般无法独立使车辆完全停止,只能作为辅助制动装置(缓速装置)来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达,除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外,还要求两者均能在逆向工况下运行,即在必要时马达可作为泵运行,泵可成为马达运行,使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时,多余的流量就使马达驱动车辆加速,而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高,液压能转化为车辆的动能增量;反之,如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时,马达出口阻力增大,在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶,车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行,并在马达出油口建立起压力,迫使泵按马达工况拖动发动机运转,车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力(矩)原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关,所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速,又能使其完全停止运动,不仅能满足行走制动全部功能要求,而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此,静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器,但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置(如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换挡装置等)。 在许多工业发达国家中,允许静液压传动装置作为行走制动系统使用已为相关安全法规所确认。例如,1987年4月1日起生效的德国交通工具及设备和自行式机械“静液压传动装置可以作为行车制动器使用,前提是这一驱动系统中不含有短路阀,或只装有驾驶员无法直接操纵的短路阀(例如将短路阀的操纵手柄装于机罩下面)。” 人们常回担心静液压传管路爆破或元件损坏后会丧失制动能力,但在显得技术条件下,出现这种风险的概率不会大于传统行走制动器的概率。 2 停车制动系统 停车制动系统用来使车辆保持静止状态。从原则上说,它可以采用任一种具有足够锁定能力

液压与气动技术发展趋势

液压与气动技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高技术成果,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不可能有惊人的技术突破,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。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。2.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要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 ----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3.机电一体化 ---- 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。

液压与气动技术发展趋势111

液压或气动技术发展趋势 液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,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。 一、由于液压技术广泛应用了高技术成果,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不可能有惊人的技术突破,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。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1、减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。 2、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要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3、机电一体化 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为

液压传动技术的现状及发展

液压传动技术的现状及发展 班级:13级模具二班 姓名:王金露 学号:

液压传动技术的现状及发展【摘要】液压作为一个广泛应用的技术,在未来有更广泛的前景,随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和只能的技术,计算机的技术等技术结合起来,这样能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的,更加灵活的完成预期的控制任务。与机械传动相比,液压传动更容易实现其运动参数和动力参数的控制。近年来,液压技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在机械系统中的应用突飞猛进,液压传动具有的优势也日渐凸显。随着液压技术与微电子技术,计算机控制技术以及传感技术的紧密结合,液压传动技术必将在工程机械行业走驱动系统发展中发挥越来越重要的作用。世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。 【关键词】液压装置,计算机,自动控制,微电子 【引言】液压传动技术是工业上最常见的一门技术,他是利用各种元件根据帕斯卡原理来达到力的传递所设计的一种技术。液压传动技术根据其自身的特点在工业上得到了广泛的应用,但也相应的有一

定的局限性。为了给用户提供更全面、更可靠、更物美价廉的自动化,保证产品质量的均一性,减轻单调或繁重的体力劳动,提高生产效率,降低生产成本就需要对液压传动技术不断的创新,因此对于机器的性能、质量、可靠性的要求不断提高,液压传动技术必将在工程机械行业的发展中发挥出越来越重要的作用。 【正文】 液压传动是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理 而发展起来的一门新兴技术,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。第一次世界大战后液压传动广泛应用,特别是 1920 年以后,发展更为迅速。 1925 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。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。第二次世界大战期间,在美国机床中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30年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状 况及发展趋势 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,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不可能有惊人的技术突破,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 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前,它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时,由于与微电子技术密切配合,能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制,从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 ?应该特别提及的是,近年来,世界科学技术不断迅速发展,各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起,广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统,使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量

液压技术教案第一章液压与气压概论

第1章 液压与气动技术概论 液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。 液压与气压传动技术是以流体—液压油液(或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式,它们的工作原理基本相同。 机器包括原动机、传动机构和执行机构。原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式;传动机构有电气传动、机械传动和流体传动,其中,流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的,包括气压传动和液体传动。液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的,包括液力传动和液压传动等两种形式;气压传动是利用气体传递和控制能量的。 液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的;而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。 1.1 液压传动的工作原理 液压千斤顶是机械行业常用的工具,常用这个小型工具顶起较重的物体。下面以它为例简述液压传动的工作原理。图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。有两个液压缸1和6,内部分别装有活塞,活塞和缸体之间保持良好的配合关系,不仅活塞能在缸内滑动,而且配合面之间又能实现可靠的密封。当向上抬起杠杆时,液压缸1活塞向上运动,液压缸1下腔容积增大形成局部真空,单向阀2关闭,油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔,完成一次吸油动作。当向下压杠杆时,液压缸1活塞下移, 液压缸1下腔容积减小,油液受挤压,压力升高,关闭单向阀3,液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2,油液经排油管进入液压缸6的下腔,推动大活塞上移 顶起重物。如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起,达到起重的目的。如杠杆停止动作,液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭,液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动,停止在举升位置。如打开截止阀5,液压缸6下腔通油箱,液压缸6活塞将在自重作用下向下移,迅速回复到原始位置。设液压缸1和6的面积分别为A l 和A 2,则液 压缸1单位面积上受到的压力p 1 = F /A l ,液压缸6单位面积上受到的压力p 2 = W /A 2。根据流体力学的帕斯卡定律“平衡液体内某一点的压力值能等值地传递到密闭液体内各点”,则有: 图1.1 液压千斤顶工作原理图 1—小液压缸;2—排油单向阀;3—吸油单向阀; 4—油箱;5—截止阀;6—大液压缸

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