液压传动技术在机械自动化领域的应用及发展研究

蔡一飞

摘要：介绍了液压技术的出现和这种技术在国外和中国的发展，简要说明了液压传动技术在应用上的优势和缺陷，并介绍了在我国的应用和改进，最后探讨了自动化应用中需要的创新及其发展趋势。

关键词：液压传动技术;机械自动化;应用发展

1引言

液压传递技术的开端发生在17世纪，由法国科学家帕斯卡根据静止流体表现出来的等压原理发展而来。早期的液压传动技术的运用多以水为传动介质，著名的水压机便于彼时出现，并且在生产中得到了使用。经过技术的更新迭代，上世纪初出现了目前主流的传动介质—油。上世纪二十年代，液压传动技术广泛发展，在各行业都得到了普遍的应用。作为液压技术的重要组成，液压元件也在这一时期出现并在工业生产领域大放异彩，工业批量生产液压传动得到开启。二战以后，经济建设成为各国的发展重点，经济腾飞与技术进步相得益彰，工业生产迎来了黄金发展期。自动化生产成为普遍现象，液压传动技术不断从军用向民用延伸。我国液压传动技术相较于世界先进国家起步比较晚，直到五十年代，才开始有了些許应用，这直接比先进国家产生了50年的差距，我国的液压技术首先在普通机床设备得到试用。通过常年的研究探索，液压传动技术在我国有了相当大的进步。但液压件的产品质量与世界一流水平还有差距。其中，一些核心零部件，还要通过进口才能得到，这也增加了被卡脖子的危险。

2 液压传动技术应用的优势和缺陷

2.1 优点

液压传动技术在使用上具有快速灵活的特点，其他的优势还表现在以下方面。

（1） 液压系统中的控制元件、执行元件、动力元件等，可以随着需求的不同灵活布置，在使用上比较便利。

（2） 单位体积相同的情况下，相同的功率需求可以做到减小装置的体积和质量。单位质量输出功率大。

（3） 操作控制简单，在液压系统运行过程中便可实现无级调速[1]。

（4） 液压系统具有过载保护功能，确保实施过程的安全可靠。

（5） 能实现局部温度的调控，避免局部温度上升过高，影响机械使用。其原理简单，可概况为：液压传动过程会产生热量损失，带走了液体，局部温度得到降低。

（6） 自动化程度高。液压传动实现了自动化、智能化的运用场景。当采用电液联合控制时，可实现更高的自动化程程度高，并且实现了远程遥控的功能。液压传动的优点是其他传动形式无法比拟的，所以在未来具有广阔的发展前景。

2.2 缺点

（1） 液压流体密封性能有待提高，容易出现流体泄漏。当系统内充满了大量的流体，会产污染，安全两方面的压力。

（2）对工作环境的温度要求较严格，过高或过低的温度都会影响系统的正常运行。

（3） 液压元器件要求较高的精度，更换元器件的费用较昂贵，增加了购买和使用的成本。

3 液压传动技术的应用分析

液压传动首先通过元件形成功能各异的基本回路，再由不同功能的基本回路进行拼装，形成具有各类控制功能的系统。通过科技发展，自动化技术、电子技术、机电一体化等模块大量添装进入液压传动系统。

（1）工程机械领域的应用，这个领域是液压传动应用的最大场所，站到总应用量的40%以，

而且农民工队伍年龄老化现象加剧，倒逼技术不断提高，进一步要求高水平的自动化程度。

（2）工业机床上的应用，机床的自动化设备中，包括电磁阀、柱塞泵等液压气密器件，这些元件离不开液压传动技术的支持。当下，企业对机床的自动化程度和精确度提高了要求，对高精度的数控机床的需求量随之增加。

（3）液压传动技术在武器装备上应用的也比较广泛[2]。随着科技发展，武器装备的性能快速提高，液压技术在这种情况下得以迅速应用。现在，武器装备液压系统技术的更新换代变成我国国防力量重点研究内容。一方面推动了液压技术的发展，另一方面也提升了我国的边疆守卫能力。

4 液压传动技术发展趋势

近年来世界工业迅速发展，竞争激烈。液压传动技术作为工业自动化的基本系统对工业生产作用巨大。液压传动技术将在社会生活各个领域发挥不可替代的作用。总结其发展趋势，可以对我国液压发展技术做出以下归纳。

（1）提高资源利用效率，减少对能量的消耗，对国家的节能减排战略起到促进意义。近年来，我国在液压技术的研究上投入巨大，取得了长足的进步。液压技术的能量转化率、利用率显著提升，与先进国家的技术差距逐步减小。统计表明，提高压力能的利用率，将大大减少液压系统中资源损耗。所以，液压技术的发展方向应重点在提高压力能的利用率上。降低元件和系统的内部压力损失的研究转变成了一个重要的课题。

（2）消除被冻行为，主动对系统进行维护，延长使用寿命，降低合理成本。当前业界对前液压传动普遍采用能用不修的作法，这种情况首先降低传动系统的运行效率，其次也增加了被动维修的成本。后期，需要转变思路，变被动为主动，实行动态管理。运用现代化的故障诊断方法作用在液压系统，监测运行状态。逐步积累数据、建立并完善故障数据库，通过运用计算机分类对比分析，快速高效地诊断故障，科学合理制定维修方案，把问题解决在萌芽状态。

（3）近年来，传感技术和电液阀等应用技术逐步提高，组装使用在液压系统中提高了电气化的特点，使液压和电气结合具备了更先进的生产和作业能力。现代液压技术迈向了集成化阶段，开始进入自动化和智能化领域，液压系统渐渐超出了其本身液压的范畴，多学科的结合发展。

5 结语

液压传动技术已成为我国工业和国防建设研究发展的主要技术之一，这将给我们带来重大的机遇与挑战。我国的液压传动技术虽然发展迅速，但和先进水平相比还有一定的差距需要追赶。作为自动化使用大国，应加大对液压技术的投入，强化自主创新能力，增强对关键技术的攻关力度，科学调节外购和国产的比例以提高液压技术领域的整体能力。

参考文献

[1]高改会.浅谈机械自动化技术在汽车制造中的应用实践研究[J].内燃机与配件，2021（17）：187-188.

[2]段俊霞.机械设计制造及其自动化的发展方向分析[J].内燃机与配件，2021（17）：191-193.