液壓行業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況及未來發(fā)展趨勢

液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動和控制的一種傳動形式。相對于電力拖 動和機(jī)械傳動而言，液壓傳動具有輸出力大，結(jié)構(gòu)緊湊， 體積小， 調(diào)速方便以及易于控制等 優(yōu)點(diǎn)， 因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，建筑機(jī)械和機(jī)床等設(shè)備上。目前，我國制造業(yè)的發(fā)展是比較迅速的， 我國在邁向制造強(qiáng)國的道路上奮勇前進(jìn)雖然對于我國目前的制造業(yè)來說，還存在 著一定的困難，但是困難和機(jī)遇并存的狀態(tài)，是我國制造業(yè)發(fā)展的良好契機(jī)。未來的幾年中，我國的制造業(yè)對于國民經(jīng)濟(jì)的增長和人們生活質(zhì)量的提高，都有著不可忽視的作用。本文對我國機(jī)械制造業(yè)中的液壓技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并分析其發(fā)展的前景和潛力，具有非常重要 的現(xiàn)實(shí)的意義。

液壓技術(shù)對于我國的機(jī)械制造業(yè)而言，有著非常重要的作用，是一個(gè)十分重要的基礎(chǔ)領(lǐng) 域。流體傳動與控制技術(shù)的主要代表液壓技術(shù)自上世紀(jì)初面世以來，即融合到裝備制造業(yè)中， 成為其十分重要的基礎(chǔ)領(lǐng)域之一。液壓技術(shù)推動我國的裝備制造業(yè)的發(fā)展在裝備制造業(yè)的 諸多領(lǐng)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(yè)中的液壓技術(shù)，其應(yīng) 用的現(xiàn)狀和前景都是值得關(guān)注的。在機(jī)械制造業(yè)中的液壓技術(shù)的應(yīng)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(biāo)，來促進(jìn)液壓技術(shù)的發(fā)展和不斷的完善，只有這樣，才能促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)我國的制造強(qiáng)國的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)， 才能促進(jìn)我國機(jī)械 制造行業(yè)的快速發(fā)展，并提高人們的物質(zhì)生活水平和生活質(zhì)量

近代液壓傳動技術(shù)是由19世紀(jì)崛起并蓬勃發(fā)展的石油工業(yè)推動起來的，最早實(shí)踐成功 的液壓傳動裝置是艦船上的炮塔轉(zhuǎn)位器，其后出現(xiàn)了液壓六角車床和磨床，一些通用車床到 20  世紀(jì) 30 年代末才用上了液壓傳動。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上的需要，出現(xiàn)了以 電液伺服系統(tǒng)為代表的響應(yīng)快、精度高的液壓元件和控制系統(tǒng)，從而使液壓技術(shù)得到了迅猛 發(fā)展。

 20 世紀(jì) 50 年代，隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展，生產(chǎn)過程自動化的不斷增長，使 液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)，在機(jī)械制造、起重運(yùn)輸機(jī)械及各類施工機(jī)械、船舶、 航空等領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。20 世紀(jì) 60 年代以來，隨著原子能、航空航天技術(shù)、微電子技 術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)在更深、更廣闊的領(lǐng)域得到了發(fā)展，在工程機(jī)械，數(shù)控加工中心，冶金 自動線等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面也都得到了應(yīng)用。

2.1  液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

 目前液壓技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域是工程機(jī)械和冶金機(jī)械等，具體來說， 液壓系統(tǒng)在以下領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用

 (1) 工程機(jī)械

工程機(jī)械是液壓產(chǎn)品的最大用戶，占行業(yè)銷售的42.3%，今后比例還會擴(kuò)大。每年為國 產(chǎn)和合資生產(chǎn)的挖掘機(jī)、道路機(jī)械、 建設(shè)機(jī)械、樁工機(jī)械、水泥攪拌車等配套所進(jìn)口的液壓 件，約達(dá)1.5億美元以上。2010 年我國工程機(jī)械市場需求量如表1 所示。

 (2) 機(jī)床 

機(jī)床產(chǎn)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(chǎn)品。        而液壓系統(tǒng)更是廣泛地應(yīng)用與機(jī)床工件的夾 緊、工作臺的移動等場合。隨著制造業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)對高精、高效、自動化機(jī)床，特別 是數(shù)控機(jī)床的需求量越來越大。據(jù)有關(guān)預(yù)計(jì)，到2010 年末我國數(shù)控機(jī)床年需求量超過 5 萬 臺；機(jī)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(dá)33%。此外， 鍛壓機(jī)械的發(fā)展也對液壓原件及成套系統(tǒng)提出新的要求。因此， 為機(jī)床和鍛壓機(jī)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(yè)

汽車、 摩托車產(chǎn)品需要大量轉(zhuǎn)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(shè)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(jī)械 

據(jù)了解冶金設(shè)備中液壓氣動技術(shù)的使用率達(dá)6.1%～ 8.1%，約占設(shè)備總費(fèi)用的         10%左右。因此，冶金工業(yè)的改造和發(fā)展為液壓氣動密封件 產(chǎn)品提供了很大的市場空間。   從行業(yè)統(tǒng)計(jì)分析，液壓、 氣動產(chǎn)品為冶金行業(yè)直接提供配套分 別占銷售額的14.5%和 9%。另外，冶金、礦山設(shè)備產(chǎn)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(tǒng)總成及氣動元件。

(5)   液壓試驗(yàn)臺

液壓技術(shù)需要不斷地發(fā)展、創(chuàng)新， 每年需要一批的液壓試驗(yàn)臺來進(jìn)行試驗(yàn)，這也是液壓 技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

(6)   游樂設(shè)施

隨著人們生活水平的條，對生活質(zhì)量的要求也越來越高。游樂設(shè)施也已成為人們生活的 一部分。而由于液壓技術(shù)本身的優(yōu)點(diǎn)，液壓技術(shù)在游樂設(shè)備上也是不遑多讓。

(7)   武器裝備

現(xiàn)代武器裝備，特別是現(xiàn)代化大型裝備，離不開液壓傳動。 現(xiàn)代武器裝備液壓系統(tǒng)的維 修和防護(hù)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(yàn)，         也是提高 我軍戰(zhàn)斗力和兵器的壽命的重要保障。特別是電流變、 磁流變技術(shù)的興起及應(yīng)用，更是使液 壓技術(shù)在武器裝備上如虎添翼。

基于液壓技術(shù)有如上的的優(yōu)點(diǎn)及問題，未來液壓技術(shù)的定位是：繼續(xù)在工程機(jī)械和冶金機(jī)械這兩大領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟，積極向新興的產(chǎn)業(yè)拓進(jìn)，液壓技術(shù)與液壓產(chǎn)品的發(fā)展趨勢如下：

(1)   工作介質(zhì)的發(fā)展新方向

水液壓， 采用水為工作介質(zhì)， 具有無污染、 安全、 清潔衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，      符合環(huán)保這一要求。 而以水為截止的水壓傳動技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、 經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)， 在眾多領(lǐng)域有著廣泛的 應(yīng)用前景。 除此之外，新興的電流變液、  磁流變液研究與發(fā)展，將會是液壓技術(shù)的一大創(chuàng)新

與改革。磁流變液是一種機(jī)敏材料         , 在外加磁場的作用   , 液體的粘度發(fā)生很大的變化 , 具有很 大的抗剪切 , 易于控制并且連續(xù)可控。

(2)   工作效率

 泄露問題一直是影響液壓系統(tǒng)工作效率的重要因素之一?？商岣呒庸ぞ?，減少內(nèi)泄漏 或采用螺紋插裝閥較少外泄漏。       當(dāng)然，密封件產(chǎn)品的質(zhì)量及密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平提高也 是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。

(3)   材料方面

液壓元件材質(zhì)的提高將極大推動其質(zhì)量與品種的新發(fā)展，而材料的表面處理，將成為液 壓領(lǐng)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(jī)、    變頻電機(jī)等對液壓構(gòu)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(fā)展空，目前在強(qiáng)電方面采用變頻電機(jī)與液壓定量泵 結(jié)合將是一個(gè)可取的方向。

(5)控制方面

隨著電子、 計(jì)算機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，液壓與其結(jié)合發(fā)揮二者的優(yōu)勢是必然趨勢。而目前具 有總線功能的液壓產(chǎn)品已經(jīng)形成系列化。相信CANBUS+I CANNET將是下一代液壓產(chǎn)品的制 高點(diǎn)。

(6)故障自動檢測系統(tǒng)

隨著液壓技術(shù)的發(fā)展  , 各種工程機(jī)械、礦山機(jī)械等廣泛地采用先進(jìn)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動 與控制。而液壓系統(tǒng)內(nèi)部故障檢測較為困難，因此, 研究一種基于傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)對液 壓系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷尤為重要。

目前液壓技術(shù)已滲透到很多領(lǐng)域，在民用工業(yè)、在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī) 械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應(yīng)用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)現(xiàn)今， 采用液壓傳動的程度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè) 水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、 90%的數(shù)控加工中心、95%以上的 自動線都采用了液壓傳動技術(shù)。雖然液壓技術(shù)有如上的優(yōu)勢， 但是存在的問題與面臨的嚴(yán)峻 挑戰(zhàn)卻也不容忽視。         液壓技術(shù)要想進(jìn)一步的發(fā)展，        就必須有自己的定位與發(fā)展趨勢。本文所分析的這些技術(shù)是當(dāng)前及以后工程機(jī)械液壓系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展的方向, 其要點(diǎn)是把先進(jìn)的計(jì)算機(jī) 技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)、控技術(shù)、通訊技術(shù)、軟件工程等應(yīng)用于工程機(jī)械的液系統(tǒng)中，從而實(shí) 現(xiàn)智能化、自動化。