1、液壓與氣動(dòng)技術(shù)論文班級：13級電氣自動(dòng)化 學(xué)號：1361130002 姓名：鄒震導(dǎo)讀：液壓傳動(dòng)技術(shù)在未來加工中的應(yīng)用前景探索，液壓控制軟件也可在PLC的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中工作，利用這種液壓控制軟件可以對內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，所有液壓系統(tǒng)的控制信號均可在工業(yè)控制局域網(wǎng)的接線柱中測得，利用液壓控制技術(shù)可以滿足各種要求，新的適時(shí)以太網(wǎng)解決方案以及與新以太網(wǎng)方案配套的連接元器件可以滿足高新技術(shù)領(lǐng)域中高，而液壓控制系統(tǒng)的IO系統(tǒng)也是少有的高效系統(tǒng)，所有工業(yè)液壓技術(shù)的要求均可以以低廉的資金投入來得以液壓傳動(dòng)技術(shù)在未來加工中的應(yīng)用前景探索化工作過程的同步運(yùn)行更加方便。其控制電路與電氣自動(dòng)化控制基本沒有什么區(qū)別，它同時(shí)也

2、對操作與監(jiān)控進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，液壓控制軟件也可在PLC的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中工作，而且是全透明的運(yùn)行。利用這種液壓控制軟件可以對內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，最大限度地滿足了操作監(jiān)控和自動(dòng)化控制的需要。所有液壓系統(tǒng)的控制信號均可在工業(yè)控制局域網(wǎng)的接線柱中測得?？梢员粰z測的信號包括：實(shí)際位置信號，實(shí)際壓力信號和控制閥的狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)。利用液壓控制技術(shù)可以滿足各種要求，新的適時(shí)以太網(wǎng)解決方案以及與新以太網(wǎng)方案配套的連接元器件可以滿足高新技術(shù)領(lǐng)域中高精度切削加工機(jī)床液壓控制系統(tǒng)的所有需要。而液壓控制系統(tǒng)的IO系統(tǒng)也是少有的高效系統(tǒng)。所有工業(yè)液壓技術(shù)的要求均可以以低廉的資金投入來得以實(shí)現(xiàn)。所有液壓控制的運(yùn)動(dòng)功能，它都可以實(shí)現(xiàn)

3、。除此以外，還提供了工作力的調(diào)節(jié)功能，利用電氣伺服對輸出的扭矩進(jìn)行限定、調(diào)節(jié)。液壓系統(tǒng)總體功能的制定，原則上按照實(shí)際需要而制定，并以模塊的形式接受PLC數(shù)據(jù)庫的控制。現(xiàn)代化的液壓自動(dòng)化控制軟件使得自動(dòng)化工程技術(shù)人員可以像使用電氣控制軟件一樣方便自如地進(jìn)行操作。因?yàn)樵诮獬思夹g(shù)壁壘的封鎖之后，各種專項(xiàng)控制技術(shù)之間有了很大的融合與統(tǒng)一。操作監(jiān)控與機(jī)床運(yùn)動(dòng)的相互集成必須是更簡單、更方便和更高效的。在液壓控制技術(shù)中不斷創(chuàng)新的目標(biāo)是：為用戶提供更全面、更可靠、更物美價(jià)廉的自動(dòng)化控制解決方案。1.水壓元件及系統(tǒng)1.1 水壓傳動(dòng)技術(shù)概述在某種意義上，液壓技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)元件與工作介質(zhì)互相適應(yīng)和協(xié)調(diào)發(fā)展的歷史

4、。液壓介質(zhì)性能水平的提高對于現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展功不可沒。現(xiàn)在所謂的水液壓元件企圖用普通水或天然海水作為介質(zhì)，所有技術(shù)難點(diǎn)就都集中到了元件本身。液壓元件的發(fā)展越來越依賴于材料科學(xué)和制造技術(shù)的進(jìn)步，這在水液壓元件中體現(xiàn)得尤為突出。在現(xiàn)代技術(shù)條件下，造出能在密封、自潤滑、抗腐蝕等性能方面適應(yīng)純水甚至海水介質(zhì)的液壓元件是可能的。當(dāng)然，由于無法同時(shí)改進(jìn)介質(zhì)的相關(guān)特性，水液壓裝置的性能，特別是性價(jià)比較之元件和介質(zhì)都經(jīng)過多年“磨合”和優(yōu)化的傳統(tǒng)液壓裝置會大打折扣，一般也只能在水的冰點(diǎn)以上才能運(yùn)行。水壓傳動(dòng)技術(shù)是基于綠色設(shè)計(jì)和清潔生產(chǎn)技術(shù)而重新崛起的一門新技術(shù)。是新型工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的一門綠色新技術(shù)。由于

5、水具有清潔、無污染、廉價(jià)、安全、取之方便、再利用率高、處理簡單等突出優(yōu)點(diǎn)，用其取代礦物油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)時(shí)不僅能夠解決未來因石油枯竭帶來的能源危機(jī)，而且能夠最大限度的解決因礦物油泄漏和排放帶來的污染與安全問題，最符合環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展的要求。人們開始重新考慮和認(rèn)識這一清潔能源作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的重要性，并已引起普遍關(guān)注，成為現(xiàn)代水壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展的最直接動(dòng)力。1.2 水壓傳動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)(1) 資源豐富，來源廣泛，再利用率高。水是地球上最為豐富的資源，在水壓傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的整個(gè)周 期內(nèi)，可多次回收，重復(fù)使用，且不易變質(zhì)。(2) 水是一種無毒無污染資源，對人體和環(huán)境無害，有利于提高工作環(huán)境的舒

6、適性和安全性，排出的液體不需作任何處理即可直接排放，從根本上消除油壓傳動(dòng)系統(tǒng)因泄漏和排放而造成的環(huán)境污染。(3) 阻燃性好，安全性高。特別適合高溫、核輻射和明火等場合下的應(yīng)用，有效地解決油壓傳動(dòng)所帶來的易燃、易爆、油蒸汽對人體的危害等安全問題以及核輻射造成的液壓油變質(zhì)和放射性污染等問題。(4) 處理技術(shù)與工藝簡單，系統(tǒng)的運(yùn)行與維修費(fèi)用低。水長時(shí)間使用不會變質(zhì)，使用前后的水處理簡單；而且系統(tǒng)在航運(yùn)、水下作業(yè)、潛艇等水環(huán)境下工作時(shí)，可不用油箱、冷卻裝置，大大簡化系統(tǒng)。1.3 水壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用及展望隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水壓技術(shù)及產(chǎn)品取得了較大的進(jìn)展，目前，不僅泵形式增多了，符合IS0CETOP連接

7、尺等各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的各種閥都形成了系列產(chǎn)品，配套用的液壓缸、油箱、接頭零件、密封件等也一應(yīng)俱有。在歐、美，水壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化學(xué)、造紙、木材加工、海上作業(yè)、核能工業(yè)、消防工程、地質(zhì)鉆探、環(huán)境工程等一些對安全、清潔、環(huán)境無害要求較高的行業(yè)。水液壓作為一種更符合環(huán)保要求的傳動(dòng)技術(shù)，將會使流體技術(shù)在與電傳動(dòng)技術(shù)的競爭中得到新的支持。新材料、新技術(shù)必將推動(dòng)水壓技術(shù)的發(fā)展，逐步取代現(xiàn)有的油壓傳動(dòng)?？梢灶A(yù)見，水壓傳動(dòng)這一在第一次工業(yè)革命中興起的古老技術(shù)，通過創(chuàng)新發(fā)展終將成為與電氣、油壓、氣動(dòng)并列的第四種傳動(dòng)技術(shù)。2、液壓節(jié)能技術(shù)2005年11月28日至12月1日，亞洲PTC展覽會在上海舉行，規(guī)模盛

8、大。本次動(dòng)力傳動(dòng)與控制展覽的主題是節(jié)能和環(huán)保。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動(dòng)件的機(jī)械摩擦損失、泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的無功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率、容積效率、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度有關(guān)；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無功損失所占比例與控制策略有關(guān)。因此節(jié)能是液壓技術(shù)的重要課題之一，隨著節(jié)能和環(huán)保要求的日益高漲，有效活用能源和降低噪聲已成為液壓行業(yè)的重要目標(biāo)。綜觀國內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展歷程，無時(shí)無刻不伴隨節(jié)能的需要及創(chuàng)新。(1) 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)

9、由恒壓油源、二次元件(液壓泵馬達(dá))、工作機(jī)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)二次元件斜盤傾角來改變二次元件排量，以適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，使負(fù)載按設(shè)定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，因此，在系統(tǒng)中沒有原理性節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過回收、釋放液壓能有效提高了系統(tǒng)的工作效率。(2) 電液負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)。負(fù)載感應(yīng)就是將變化的負(fù)載壓力反饋到壓力補(bǔ)償裝置或液壓泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使液壓系統(tǒng)壓力與負(fù)載壓力相適應(yīng)，消除了系統(tǒng)壓力過剩，由于負(fù)載感應(yīng)裝置與變量泵的變

10、量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起，使變量泵的流量與負(fù)載流量相適應(yīng)，系統(tǒng)不會產(chǎn)生過剩流量。(3) 定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免了節(jié)流損耗和溢流損耗，另外，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還大大提高了原動(dòng)機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其他液壓調(diào)速方式所無法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應(yīng)，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在大功率間歇運(yùn)動(dòng)的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。(4) 盡可能地節(jié)省空間。采用無油壓控制閥可以減少系統(tǒng)裝置空間，依據(jù)閉回路的構(gòu)成使油箱小型化，減少發(fā)熱量，從而不用使用冷卻器。例如，采用伺服馬達(dá)使液壓泵正反

11、轉(zhuǎn)向，不必使用方向、流量、壓力控制閥也能達(dá)到控制效果。采用閉回路系統(tǒng)，可以自我形成油量補(bǔ)償機(jī)能，混合式伺服系統(tǒng)可以使油箱控制在儲存最小作動(dòng)油的狀態(tài)下作功，體現(xiàn)油箱小型化的優(yōu)點(diǎn)。由于只在需要時(shí)使液壓泵輸出必要的流量，從而將發(fā)熱源控制降至最低，也就無需再加裝冷卻器。因不需冷卻水循環(huán)以及減少作動(dòng)油的消耗，所以也能節(jié)省資源，同時(shí)也可降低噪聲。(5) 一體化構(gòu)造。將液壓泵、馬達(dá)、油箱、油量補(bǔ)償回路構(gòu)成為一體，形成無配管的一體構(gòu)造。(6) 省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。高的響應(yīng)速度、高的控制精度和重復(fù)精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應(yīng)用；由轉(zhuǎn)速可調(diào)的伺服電機(jī)+柱塞泵、伺服馬達(dá)螺桿驅(qū)動(dòng)、蓄能器+高速伺服閥組成閉環(huán)回路控制油電式高速注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。有高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)連式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出：對閥控電液系統(tǒng)有較