【正文】 例如，采用伺服馬達(dá)使液壓泵正反轉(zhuǎn)向，不必使用方向、流量 、壓力控制閥也能達(dá)到控制的效果。 ( 4)盡可能地節(jié)省空間。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。( 3)定量泵加變頻調(diào)速電機(jī) 電液系統(tǒng)。 ( 2 )電液負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)。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。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。 ( 1 )二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)。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 H 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)。 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。隨著新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，必將推動(dòng)水壓技術(shù)的發(fā)展，逐步地取代現(xiàn)有的油壓傳動(dòng)系統(tǒng)。一些量大面廣的街道和路面清洗車以及新的鐵路機(jī)械中的應(yīng)用，加上傳統(tǒng)的鋼廠軋機(jī)和水壓機(jī)等應(yīng)用正在擴(kuò)大。正式推出了多種工作壓力為 l 6～ 2 1 MP a 的作 為成套機(jī) 械和設(shè)備用 的獨(dú)立產(chǎn)品( 動(dòng)力站和控制閥) 。水長時(shí)間使用不會(huì)變質(zhì)，使用前后的水處理簡 ；而且系統(tǒng)在航運(yùn) 、水下作、 、潛艇等水環(huán)境下工作時(shí)，l 口 『 不用油箱 、冷卻裝置，大大簡化了系統(tǒng)。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(duì)人體的危害等安全『 Ⅱ J 題以及核輻射造成的液 油變質(zhì)和放射性污染等問題。有利于提高 T 作環(huán)境的舒適性和安全性 ，排除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)岡泄漏和排放 而造成的牛產(chǎn)與環(huán)境污染。 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。是新型_ 丁 業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的一門綠色新技術(shù)。水上和水下作業(yè) 的船只和裝置上，以及用高壓水工作的設(shè)備中 ( 如高壓水清洗、切割設(shè)備、消 防設(shè)備 和藝術(shù)噴泉等) ，使用直接從外界吸水和向外排水 的開式循環(huán)的水液壓系統(tǒng)有其必要性和合理性。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。液壓介質(zhì)性能水平的提高對(duì)于現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展功不可沒。后來 發(fā)展的 “ 難燃液壓液”有幾種也足水基的。今滅隨便一個(gè)洗車店里都裝備了帶容積式泵的高壓清洗機(jī)這樣的水液壓設(shè)備。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?，F(xiàn)代化的液壓 自動(dòng)化控制軟件使得 自動(dòng)化丁程技術(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。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(duì)輸出的扭矩進(jìn)行限定、調(diào)節(jié)。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)。 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。所有液壓系統(tǒng)的控制信號(hào)均可在工業(yè)控制局域網(wǎng)的接線柱中測得。另外，液壓控制軟件也可在 P L C 的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中工作，而且是全透明的運(yùn)行。 P L C 可編程序數(shù)據(jù)庫使得液壓定位的控制和自動(dòng)化工作過程的同步運(yùn)行更加方便。在標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化軟件控制系統(tǒng)中，已經(jīng)集成 了對(duì)若干液壓 “ 坐標(biāo)軸”的控制監(jiān)控功能。由于 P C 控制系統(tǒng)在主存儲(chǔ)器 中運(yùn)行 S P S可編程控制器 的控制程序 ，使得任意編寫的 S P S 應(yīng)用控制程序也可在高層次的運(yùn)算速度下運(yùn)行。 在液壓軸控制的運(yùn)算中，現(xiàn)代化的 P c 微處理器運(yùn)算速度很快 ，完全可以與伺服控制技術(shù)中的伺服運(yùn)算器相媲美。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的適時(shí)性已經(jīng)達(dá)到了毫秒級(jí) ( 精度達(dá)到 1～ 2 m s ) ，視所使用的局部總線系統(tǒng)不同，一個(gè)圖像跳動(dòng)的傳輸控制時(shí)問可短到 1 0 m s 。有些液壓控制的運(yùn)動(dòng)與電氣驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)類似，因此，這樣的液壓運(yùn)動(dòng)控制也可以當(dāng)作坐標(biāo)軸的電氣運(yùn)動(dòng)控制來對(duì)待和處理。住大量的應(yīng)用實(shí)踐中已經(jīng)證明，以微機(jī)軟件為基礎(chǔ)的控制方案在不同類型的液壓控制中也是非常有效的控制方案。自動(dòng)化控制軟件將 S P S 的工作原則 操作 控兩項(xiàng)任務(wù)集于一身。 在多軸運(yùn)動(dòng)控制中，采用 S P S 町編程控制技術(shù)。 ( 5 )滿足所有有關(guān)人身安全 、電磁兼容、抗沖擊 及抗震動(dòng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于大規(guī)模 I ／ O 系統(tǒng)來說，減少了由接線點(diǎn)造成的不可靠因素，同時(shí)系統(tǒng)具有在線故障診斷，報(bào)警記錄功能；可完成現(xiàn)場液壓系統(tǒng)的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定 、 修改等參數(shù)化工作 ，增強(qiáng)了系統(tǒng) 的可維護(hù)性。 ( 3 )可靠性 、可維護(hù)性。所以，應(yīng)用單位使用總線產(chǎn)品和供應(yīng)商提供產(chǎn)品的第一前提應(yīng)該是以降低總線系統(tǒng)的使用成本為 目的。任何一種新技術(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)與使用，其成本是首先需要考慮的因素之一，總線技術(shù)也不例外。該系統(tǒng)克服 r 傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)升壓以及降壓增流的問題 ，最終輸出與各執(zhí)行器需求相適應(yīng)的壓力和流量。根據(jù)開關(guān)液壓源功能不同，它可組合成升壓 或降壓增流型開關(guān)液壓源。液壓系統(tǒng)是在液壓總線的供油路和回油路間安裝數(shù)個(gè)開關(guān)液壓源 ，其 與各 自的控制閥、執(zhí)行器相連接。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)簡化為工作站和現(xiàn)場設(shè)備兩層結(jié)構(gòu)，它可以看作是一個(gè)由數(shù)字通訊設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備組成的分布式系統(tǒng) 從計(jì)算機(jī)角度看，現(xiàn)場總線是一種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；從通信角度看，它是一種新的全數(shù)字、串行 、雙向、多路設(shè)備的通信方式 ；從 j I 程角度看 ，它足一種工廠結(jié)構(gòu)化布線。本文從液壓現(xiàn)場總線技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)、水壓元件及系統(tǒng) 、液壓節(jié)能技術(shù)等方面介紹液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)。而其向自動(dòng)化．高精度．高效率、高速化、高功率、小型化、 輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)競爭能力的關(guān)鍵。近年來 ，流體動(dòng)力傳動(dòng)由于應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù) 、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料等后取得了新的發(fā)展，使液壓氣動(dòng)系統(tǒng)和元件在技術(shù)水平上有很大提高。2 0 世紀(jì) 8 0 年代初，我國開始重視技術(shù)創(chuàng)新理論問題的研究，研究范圍包括技術(shù)創(chuàng)新的模式、機(jī)制，技術(shù)創(chuàng)新的擴(kuò)散，產(chǎn)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)，技術(shù)創(chuàng)新的區(qū)域研究以及有關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的政策 、體系等諸多方面。第五章 液壓技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì). 液壓現(xiàn)場總線技術(shù)技術(shù)創(chuàng)新及其管理是當(dāng)今管理科學(xué)的重要學(xué)科 ，對(duì)于提高國家、地方和 業(yè)的科技競爭力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有 十分重要的意義。④計(jì)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對(duì)高精度、“高級(jí)”系統(tǒng)更有此要求。②發(fā)展和計(jì)算機(jī)直接接口的功耗為 5mA 以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥(小于 3mS)等。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓 onoE 系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng),為適應(yīng)上述發(fā)展,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。此過程要特別注意管接頭保潔，連接完畢后，盡量避免拆卸，必要時(shí)要注意用干凈的布包扎好，確保管接頭、管口不受污染電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域?！∮拖浼佑陀拖渥⒂颓氨仨殭z查其內(nèi)部的清潔度，不合格的要進(jìn)行清理；油液加入前要檢驗(yàn)它的清潔度；注油時(shí)必須經(jīng)過過濾，不允許將油直接注入油箱。系統(tǒng)沖洗應(yīng)分 2 步進(jìn)行。管道酸洗分為槽式酸洗和循環(huán)酸洗 2 種，酸洗技術(shù)和配方在業(yè)內(nèi)同時(shí)使用的有很多種，其中由我單位在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的在線循環(huán)酸洗技術(shù)，在馬鋼工程中酸洗了液壓、潤滑管道(DN200～DN10)近 6 萬米，取得了良好的效果，很值得推廣。管道檢修完畢后，必須經(jīng)過管道酸洗、系統(tǒng)沖洗后方可作為系統(tǒng)的一部分并入系統(tǒng)。管道檢修過程中若有較長時(shí)間的中斷，須及時(shí)封好管口防止雜物侵入。液壓管道是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，也是工作量較大的現(xiàn)場施工項(xiàng)目，馬鋼熱軋 H 型鋼液壓管線長達(dá) 2 萬多米，而管道檢修又是較易受到污染的工作，因此，液壓管道污染控制是液壓系統(tǒng)保潔的一個(gè)重要內(nèi)容。對(duì)需要生料帶密封的接頭體，纏生料帶時(shí)要注意 2 點(diǎn)。中途若拆卸軟管，要及時(shí)包扎好軟管接頭。裝箱前和開箱后，應(yīng)仔細(xì)檢查所有油口是否用塞子堵住、堵牢，對(duì)受到輕度污染的油口及時(shí)采取補(bǔ)救措施，對(duì)污染嚴(yán)重的液壓件必須再次分解、清洗?！　?) 已裝配完的液壓元件、組件暫不進(jìn)行組裝時(shí)，應(yīng)將它們的所有油口用塑料塞子堵住。2) 液壓件裝配時(shí)，如需打擊，禁止使用鐵制錘頭敲打，可以使用木錘、橡皮錘、銅錘?！　?) 已清洗過但暫不裝配的零件應(yīng)放入防銹油中保存，潮濕的地區(qū)和季節(jié)尤其要注意防銹。也不準(zhǔn)用皮老虎向零件鼓風(fēng)(皮老虎內(nèi)部帶有灰塵顆粒)，必要時(shí)可以用潔凈干燥的壓縮空氣吹干零件?！　?) 清洗液允許使用煤油、汽油以及和液壓系統(tǒng)工作用油牌號(hào)相同的液壓油。嚴(yán)禁在操作間內(nèi)吸煙、進(jìn)食。若受條件限制，也應(yīng)將操作間單獨(dú)隔離，一般不允許液壓件的裝配間和機(jī)械加工間或鉗工間處于同一室內(nèi)，絕對(duì)禁止在露天、棚子、雜物間或倉庫中分解和裝配液壓件。　液壓元件、零件的清洗　新的液壓件組裝前，舊的液壓件受到污染后都必須經(jīng)過清洗方可使用，清洗過程中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。顯然，系統(tǒng)制作、檢修過程中潛伏的污染物多為切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、銹片和灰塵等固體顆粒，它們對(duì)系統(tǒng)的危害比較大，必須在這一階段加強(qiáng)管理，控制污染，確保檢修后的液壓系統(tǒng)能夠安全可靠地運(yùn)行?！　∠到y(tǒng)污染的原因很多，從污染產(chǎn)生機(jī)理來看，分為 2 種：(1) 制作、檢修過程中潛伏在系統(tǒng)內(nèi)部的污染物。灰塵顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)加速密封件的損壞，缸筒內(nèi)表面的拉傷，使泄漏增大，推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行、速度下降，產(chǎn)生異常的聲響與振動(dòng)。 　 系統(tǒng)污染的危害與原因　　污染物混入系統(tǒng)后會(huì)加速液壓零件的磨損、研損、燒傷甚至破壞或者引起閥的動(dòng)作失靈或者引起噪聲。要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對(duì)于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。 液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。 ⑤改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 ③采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時(shí)還可減少漏油損失。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。設(shè)計(jì)方案中還應(yīng)注意優(yōu)化管路系統(tǒng)，在滿足功能要求 的前提下，力求系統(tǒng)簡單可靠，避免多余的元件和油路，以達(dá)到 節(jié)能效果。 各類控制元件應(yīng)根據(jù)其在系統(tǒng)中相應(yīng)位置可能出現(xiàn)的最大壓 力和流量來確定其規(guī)格，不宜過大或過小。 圖 5 液壓機(jī)液壓系統(tǒng) 在液壓元件的選用方面，應(yīng)盡量選用那些效率高、能耗低 的。 蓄能器在液壓系統(tǒng)節(jié)能中的一個(gè)有效應(yīng)用是將運(yùn)動(dòng)部件 的動(dòng)能和下落質(zhì)量的位能以壓力能的形式回收和利用，從而 減小系統(tǒng)能量損失和由此引起的發(fā)熱。當(dāng)液壓缸快進(jìn)快退 時(shí)，蓄能器與泵一起向缸供油，使液壓缸得到快速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液壓缸帶動(dòng)模具接觸工件慢進(jìn)和保壓時(shí)，泵的部分流量進(jìn) 入蓄能器 1 被儲(chǔ)存起來，達(dá)到設(shè)定壓力后，卸荷閥 2 打開，泵卸 荷。 發(fā)揮蓄能器的功用 總的工作時(shí)間較短的間歇工作系統(tǒng)或在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)速度差別很大的系統(tǒng)，使用蓄能器作輔助動(dòng)力源可降低泵的功率， 提高效率，降低溫升，節(jié)省能源。 2)聯(lián)合調(diào)速回路無溢流損失，其效率比節(jié)流調(diào)速回路高。 圖 三位閥卸荷回路 圖 二位二通閥卸荷回路圖 先導(dǎo)閥卸荷回路 圖 雙泵雙壓供油回路 1)利用改變量泵或變量液壓馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng) 速度的回路，稱為容積調(diào)速回路。泵 2 為低壓大流量泵(兩泵的流量也可相等)，其流量 與泵 1 流量之和應(yīng)等于液壓系統(tǒng)快速運(yùn)動(dòng)所需要的流量，其工作 壓力應(yīng)低于液控順序閥 3 的調(diào)定壓力。 圖 是雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路。這種型式卸荷回路適用于流量較大的液壓系統(tǒng)。其卸荷壓力的大小取決于溢流閥主閥彈簧的 強(qiáng)弱，一般為(2~4)105Pa。通常用于泵的額定流量小于 63L/min 液壓系統(tǒng)。這種卸荷回路，二位二通閥的規(guī)格必須與泵的額定流量相適 應(yīng)。 但這將使泵的卸荷壓力相應(yīng)增加。這種方法比較簡單，閥 處于中位時(shí)泵卸荷。中位卸荷機(jī)能是 M、H、K 型。 采用具有中位卸荷機(jī)能的三位換向閥，可以使液壓泵卸荷。這樣做可以節(jié)省功率消耗，減少液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，延長泵和電機(jī) 的使用壽命，一般功率大于3kw 的液壓系統(tǒng)都設(shè)有卸荷回路。例如可采用手動(dòng)伺服變量、壓力控 制變量、壓力補(bǔ)償變量、流量補(bǔ)償變量、速度傳感功率限制變 量、力矩限制器功率限制變量等多種形式，力求達(dá)到負(fù)載流量 Q L與泵的流量的匹配。另外，液壓系統(tǒng)的效率還取決于負(fù)載。所以，定量泵加節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)只能用于小流量系統(tǒng)。加上節(jié)流調(diào)速，至少有一半以上的浪費(fèi)。 幾種控制回路的功率損失 選用傳動(dòng)效率較高的液壓回路和適當(dāng)?shù)恼{(diào)速方式 目前普遍使用著的定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，其效率較低()， 這是因?yàn)槎勘门c油缸的效率分別為 85%與 95%左右，方向閥及管路等損失約為 5%左右。液壓系統(tǒng)的功率 損失會(huì)使系統(tǒng)的總效率下降、油溫升高、油液變質(zhì)，導(dǎo)致液壓設(shè)備發(fā)生故障。此外還應(yīng)考慮考慮工藝成本，如密封件的價(jià)格、安裝和維修費(fèi)用等。密封材料一般應(yīng)具有耐腐蝕性高、耐磨性好、不易老化、工作壽命長等特點(diǎn)[8]。（4）正確的密封。壓力損失、振動(dòng)、漏油均較少油路板按某個(gè)液壓系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)，不便于系統(tǒng)的改進(jìn)這種連接是