崔淵博 葉洋 趙威

摘 要：本文首先簡要介紹了液壓傳動技術(shù)的發(fā)展歷史以及液壓傳動技術(shù)的基本原理和組成結(jié)構(gòu)，然后列舉了液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，最后介紹了我國液壓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。

關(guān)鍵詞：液壓傳動；工作介質(zhì)

1 液壓傳動技術(shù)簡介

1.1 液壓傳動技術(shù)的歷史進(jìn)展

液壓技術(shù)的發(fā)展是與流體力學(xué)的理論研究相關(guān)聯(lián)的。1650年帕斯卡提出了帕斯卡原理，1686年牛頓揭示了黏性液體的內(nèi)摩擦定律，18世紀(jì)流體力學(xué)的兩個重要原理——連續(xù)性方程和伯努利能量方程的建立，都極大地推動了液壓技術(shù)的發(fā)展。1795年，英國人約瑟夫·布萊曼將水做為工作介質(zhì)，研制了歷史上第一臺水壓機(jī)。18世紀(jì)中葉，英國工程師弗萊明·金肯發(fā)明了世界上第一臺差壓補(bǔ)償流量閥。1905年，美國科學(xué)家詹尼首先將礦物油做為工作介質(zhì)引入液壓傳動領(lǐng)域，并且設(shè)計(jì)制造了世界上第一臺軸向柱塞泵及其液壓驅(qū)動裝置，從而開啟了液壓傳動技術(shù)發(fā)展的歷史新篇章。第一次世界大戰(zhàn)以后，液壓傳動技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但這種應(yīng)用主要體現(xiàn)在軍事領(lǐng)域。1920年以后，液壓元件已經(jīng)開始進(jìn)入大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年，文克斯發(fā)明了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件產(chǎn)業(yè)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代以后，為了滿足車輛、航空等工業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ蠊β蕚鲃拥男枨螅藗冮_發(fā)了斜軸式和彎軸式軸向柱塞泵、軸向和徑向液壓馬達(dá)。第二次大戰(zhàn)以后，液壓傳動技術(shù)開始被大規(guī)模應(yīng)用于民用領(lǐng)域，并且隨著各種國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用和推廣得到了長足的發(fā)展。經(jīng)過數(shù)百年的發(fā)展，液壓傳動技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化傳動與控制行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，它的應(yīng)用成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。

1.2 液壓傳動的工作原理及組成結(jié)構(gòu)

液壓傳動技術(shù)是以壓力油、乳化液和純水等液體為工作介質(zhì)來傳遞能量的（與依靠液體的動能來傳遞能量的液力傳動有所不同），并且能量在傳遞的過程中要經(jīng)歷兩次能量形式的轉(zhuǎn)換，首先是將電動機(jī)或者液壓馬達(dá)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作介質(zhì)的壓力能，然后工作介質(zhì)的壓力能再以機(jī)械能的形式帶動負(fù)載做直線位移或者角位移。

一套完整的、能夠正常工作的液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)該包括以下五個主要部分：

①動力元件：它是將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能，為液壓系統(tǒng)提供壓力介質(zhì)的裝置。最為常見的是液壓泵。

②執(zhí)行元件：它是將壓力介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的輸出裝置。常見的有輸出直線位移的液壓缸，有做回轉(zhuǎn)運(yùn)動輸出轉(zhuǎn)矩的液壓馬達(dá)。

③控制調(diào)節(jié)元件：它是控制液壓系統(tǒng)所需的壓力、流量、方向和工作性能，以保證執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)不同的工作要求的裝置。常見的有溢流閥、節(jié)流閥、截止閥和換向閥等。

④輔助元件：它是保證液壓系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性必不可少的裝置。常見的有油箱、濾油器和壓力表等。

⑤工作介質(zhì)：它是傳遞能量的液體介質(zhì)。常用的有液壓油、乳化劑和純水等。

2 液壓傳動技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 液壓傳動技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

液壓傳動技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)、聯(lián)合收割機(jī)等普遍采用了液壓傳動技術(shù)。液壓傳動技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的廣泛應(yīng)用極大地提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)水平和智能化水平，顯著提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的舒適性和可操作性。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的液壓元件數(shù)量較多、品種少、價(jià)格較低，是我國最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域之一。2016年公布的中央一號文件明確提出要加快研發(fā)高端農(nóng)機(jī)裝備及關(guān)鍵核心零部件，提升主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化水平。從國家大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的舉措不難看出，液壓傳動技術(shù)作為高端農(nóng)業(yè)機(jī)械必不可少的技術(shù)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

2.2 液壓傳動技術(shù)在軍事工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)需要反應(yīng)迅速、精度高、功率大的液壓傳動裝置，從而極大地推動了液壓技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)代軍事工業(yè)中，陸軍、海軍以及空軍的很多武器裝備都采用了液壓傳動技術(shù)，如飛機(jī)的起落架系統(tǒng)、坦克的穩(wěn)定系統(tǒng)、火炮的隨動系統(tǒng)、雷達(dá)的無線掃描系統(tǒng)、導(dǎo)彈和火箭的發(fā)射控制系統(tǒng)以及軍艦上的炮塔瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等都采用了液壓技術(shù)。

2.3 液壓傳動技術(shù)在機(jī)床工業(yè)的應(yīng)用

機(jī)床工業(yè)是應(yīng)用液壓技術(shù)最早的行業(yè)，目前機(jī)床傳動系統(tǒng)有85%都采用了液壓傳動及控制技術(shù)，如磨床、刨床、車床、和剪床等。在機(jī)床上，液壓傳動技術(shù)常應(yīng)用在以下的一些裝置中：①進(jìn)給運(yùn)動傳動裝置磨床砂輪架和工作臺的進(jìn)給運(yùn)動大部分采用液壓傳動，銑床、刨床和組合機(jī)床等的工作臺的進(jìn)給運(yùn)動也都可以采用液壓傳動。②仿形裝置車床、銑床和刨床等上的仿形加工可以用液壓伺服系統(tǒng)來完成，其精度可達(dá)0.01-0.02mm。此外，磨床上的成型砂輪修正裝置也可采用這種系統(tǒng)。③輔助裝置機(jī)床上的夾緊裝置、齒輪箱變速操縱裝置、垂直移動部件平衡裝置、工件和刀具的裝卸裝置等采用液壓傳動后，有利于簡化機(jī)床的結(jié)構(gòu)，提高機(jī)床的自動化程度。

3 液壓傳動技術(shù)在我國的發(fā)展概況

我國的液壓技術(shù)是隨著新中國的建立、發(fā)展而發(fā)展起來的。經(jīng)過幾十年的艱苦探索和發(fā)展，特別是20世紀(jì)80年代初期引進(jìn)、吸收和消化美國、日本、德國等國家的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使我國的液壓技術(shù)有了很大的提高。到目前為止，我國的液壓行業(yè)已經(jīng)形成了一個門類比較齊全、有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的工業(yè)體系。盡管我國的液壓行業(yè)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但和世界先進(jìn)水平相比差距還是很大，這種差距主要反映在一下幾個方面：

①產(chǎn)品種類較少，液壓技術(shù)使用率低；產(chǎn)品的水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性較差，特別是機(jī)電一體化領(lǐng)域的相關(guān)元件和系統(tǒng)，國內(nèi)尚未廣泛應(yīng)用。

②大多數(shù)從事液壓行業(yè)的企業(yè)專業(yè)化程度低，規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益差。

③人才培養(yǎng)理念和方法落后，研究人員人才科研開發(fā)力量薄弱，技術(shù)進(jìn)步緩慢。

④產(chǎn)品尚未打開國際市場，液壓產(chǎn)品國際市場的容量很大，但是我國的出口剛剛起步，發(fā)展余地很大。

參考文獻(xiàn)

[1]閆利文，浦文禹，杜玉紅，侯偉峰.液壓與氣壓傳動.國防工業(yè)出版社.

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