摘要:通过对我国机械自动化相关生产过程的研究分析,总结出现代液压技术在其中所发挥着重要作用;现代液压技术能否合理和高效地应用,尤其是对生产中的能量传递和做功环节等产生非常大的影响。同时,信息化等技术支撑,以及实际需求两方面的发展,使得包括现代液压技术发展非常迅速。融合了信息化技术的现代液压技术通过与现代化产业的结合,所形成的机电液一体化的发展趋势,在机械自动化生产中发挥越来越重要的作用。
关键词:机械;自动化;现代液压技术;系统;设备;信息化
自动化生产需要多种技术的支撑,其生产系统和相关生产设备由多种要素构成,也是不断发展的。
其中,机械作为很多自动化系统与设备必不可少的一部分,其相关技术和要素在自动化系统中占有重要地位。
而作为与刚性传动互为补充的流体传动的典型代表,液压在机械自动化生产中得到广泛的应用;而且,随着现代液压技术自身的发展,其性能和性价比也不断提升,从而在机械自动化生产系统和设备中发挥越来越角色。
1现代液压技术概述
1.1组成与分类
(1)组成
现代液压技术采用了自动或半自动控制,从而使液压传动及控制技术和计算机技术成为工业中发展的两个学科分支。液压技术是现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素,应用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业化水平高低的重要标志之一。
液压控制系统的组成包括,输入元件、检测反馈元件、比较元件及转换放大装置、执行器、受控对象等。
(2)分类
现代液压技术利用液体作为工作介质分为两种传动:
1)液压传动与控制技术
应用液体和压力能工作。液压元件有各种类型的控制元件(流量阀、方向阀、比例阀、压力阀和伺服阀等)、动力元件(柱塞泵、齿轮泵、叶片泵等)。
2)液力传动技术
应用液体的动能工作。液力元件有各种类型的液力耦合器、液力变矩器等。
1.2发展现状
在现代工程机械工作中,液压系统承担着巨大的负荷量,其自身具有能耗大、速度高、维护条件差等特点,另外,自重、环境保护和安装空间的限制也是其很大的特点。水压传动同电气传动、机械传动一样,是能量传动过程的重要组成部分,液压技术是水压传动主要技术手段。随着科学技术理论和技术的创新,液压技术发生了革命性的变革,由最初的水压阶段发展到油压阶段,再到现今的采用高科技介质的水压系统。液压技术与电子技术、控制技术和计算机技术相结合,实现机电一体化集成,并向自动化、智能化和网络化方向发展。目前,在液压技术中大多采用新的材料、元件、设计理念等,在密封技术上也有较大程度的提高。新时代液压技术具有节能、环保等特点。
液压技术在各个行业应用较为广泛,其应用不仅仅局限于环境、采矿业、电力系统、航空业等行业,而且越来越广泛的应用于机械制造业中。液压技术在农业机械、工程机械和装备机械制造业中均取得了巨大的成就。在科技飞速发展的今天液压技术必须充分发挥自身优点和借鉴其他领域的先进技术成果,在多个行业中保持着竞争力。
2 机械自动化生产系统中现代液压技术的典型应用
机械自动化生产典型的有两类形态,即系统和产品(装备、装置)。对应地,现代液压技术可以在上述两种形态中进行应用。
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2.1在工程机械自动化生产系统中的典型应用
在工程机械自动化生产中,液压技术需要承受巨大的负荷压力,不仅需要消耗大量的能量,还会受到其他多种因素的制约,例如机械本身的重量、环境因素和安装空间小等都是制约液压技术的因素。工程机械对于液压系统零部件的材料、性质以及节约能耗的范围提出更高的要求。为满足这一需求,在液压系统中应用缸筒空心活塞液压缸,它的材质是碳纤维强化塑料,可以显著提高液压系统的承载量,其韧性强度也得以加强。对目前液压系统在工程机械中的应用设计而言,将机械产品的可维修性、节能性能和安全性作为关注的重点。另外,在工程机械液压系统的设计中,结合计算机技术、电子技术和传感器技术等先进科学技术,使液压系统的性能得到更好的提高。
2.2在工程机械自动化装备制造业中的典型应用
装备制造业是我国工业生产的支柱型产业之一。液压技术具有高集成化、高精度和高效率的特点,并在装备制造业的机械应用中充分展现出来。近几年来,我国的装备制造业在科学技术的推动下获得了巨大的发展,中国正经历着从“制造大国”到“制造强国”的历史性转折,我国的装备制造业在国防事业中具有举足轻重的作用。不仅实现了工业化生产,而且已经初步具备了自主研发高水平装备的能力。液压技术的创新和变革是装备制造业实现质的飞跃的突破口。现代液压技术在不断提出的新要求下逐步向更高更远的目标前进,该技术的应用推动了装备制造业的发展,使其不断取得重大突破,制造水平迈上新台阶,提高我国的国际竞争力,制造水平居于世界前列。
3液压技术在机械自动化生产应用中的发展趋势
液压技术在机械自动化生产应用中的发展趋势可以归纳为以下几个方面。
3.1液压元件
液压元件是液压传动的核心部件。它与微电子技术、磨损技术、润滑技术等紧密结合,充分发挥液压元件功率、密度大等优点,克服漏油和噪声大等缺点,未来液压元件将向小型化、模块化、节能化的方向发展。
3.2控制
对于液压的系统集成与控制将更多的引入先进的控制技术,包括自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、专家控制、神经网络控制和遗传算法。专家控制和神经网络控制等将增加液压系统的故障预测和主动维护技术,使液压系统故障诊断系统化。完整的、具有学习功能的专家知识库可推算出引起故障的原因,并提出维修方案和预防措施。即在故障发生之前进行预测、调整补偿。
3.3网络与通信
新的控制技术的引入将减少液压系统的损耗,充分利用能量,防止液体泄漏污染环境。机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化、充分发挥液压传动出力大、惯性小、反应快等优点。液压系统将由过去的电、液开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统。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,不断向前发展。
4结语
综上所述,本文首先讲述了液压技术的组成、分类;其次从工程机械自动化生产系统和自动化装备制造业领域中介绍了现代液压技术的典型应用;最后,分析了液压技术在机械自动化生产应用中的发展趋势。随着时代的进步和社会经济的发展,特别是科学技术的不断革新,液压技术得到了较快的发展,尤其是机电液一体化的有机融合,推动了高效、节能、环保、低成本的液压技术发展。液压技术具有多样性和复杂性,在机械制造业中应充分发挥其潜能,为国内机械制造业中创造良好的基础条件。
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论文作者:侯卫祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/18
标签:液压论文; 技术论文; 机械论文; 元件论文; 液压系统论文; 工程机械论文; 装备制造业论文; 《基层建设》2018年第33期论文;