一 液壓技術

前言： 液壓傳動由于應用了電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、摩擦磨損技術及新工藝、新材料等后取得了新的發展,使液壓系統和元件在水平上有很大提高.它已成為工業機械、工程建設機械及國防尖端產品不可缺少的重要手段.是它們向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率密度(小型化、輕量化)方向發展,不斷提高它和電機械傳動競爭能力的關鍵技術.為了保持現有勢頭,必需重視液壓傳動固有缺點的不斷改進和更新,走向二十一世紀的液壓傳動不可能有驚人的突破,除不斷改進現有液壓技術外,最重要的是移植現有的先進技術,使液壓傳動創造新的活力,以滿足未來發展的需要

1液壓技術滲透到很多領域，不斷在民用工業、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業得到大幅度的應用和發展，而且發展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術。現今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一。如發達國家生產的95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術。近年來，我國液壓氣動密封行業堅持技術進步，加快新產品開發，取得良好成效，涌現出一批各具特色的高新技術產品。北京機床所的直動式電液伺服閥、杭州精工液壓機電公司的低噪聲比例溢流閥（擁有專利）、寧波華液公司的電液比例壓力流量閥（已申請專利），均為機電一體化的高新技術產品，并已投入批量生產，取得了較好的經濟效益。北京華德液壓集團公司的恒功率變量柱塞泵，填補了國內大排量柱塞泵的空白，適用于冶金、鍛壓、礦山等大型成套設備的配套。天津特精液壓股份有限公司的三種齒輪泵，具有結構新穎、體積小、耐高壓、噪聲低、性能指標先進等特點。榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵，可廣泛用于工程、冶金、礦山機械等領域。另外，還有廣東廣液公司的高壓高性能葉片泵、寧波永華公司的超高壓軟管總成、無錫氣動技術研究所有限公司為各種自控設備配套的WPI新型氣缸系列都是很有特色的新產品。由此可見液壓傳動產品等在國民經濟和國防建設中的地位和作用十分重要。它的發展決定了機電產品性能的提高。它不僅能最大限度滿足機電產品實現功能多樣化的必要條件，也是完成重大工程項目、重大技術裝備的基本保證，更是機電產品和重大工程項目和裝備可靠性的保證。所以說液壓傳動產品的發展是實現生產過程自動化、尤其是工業自動化不可缺少的重要手段。現在世界各國都重視發展基礎產品。近年來，國外液壓技術由于廣泛應用了高新技術成果，使基礎產品在水平、品種及擴展應用領域方面都有很大提高和發展

2但目前國內的需求和國外先進水平相比還有較大差距。包括產品趨同化、構成不合理，性能低、可靠性差，創新和自我開發能力弱，自行設計水平低。具體表現在產品水平、產品體系與市場需求存在較大的結構性矛盾。中國的液壓市場很大，用戶對產品的要求各異，各種高品質、高性能的液壓元件市場需求量很大。而大部分國內企業所能提供的產品，無論在檔次上還是種類上，都還遠遠不能滿足這些需求。因此，在眾多低檔產品壓價競爭的同時，不得不讓出一塊巨大的市場給國外產品。這表明，在市場豐富多樣的需求面前，國內液壓行業現有產品體系的結構性過剩與結構性短缺兩個矛盾同時并存；也表明我們在產品的多樣性、層次分布性和市場適應性等方面亟待調整和改善。企業在產品更新、裝備改造等方面的投入能力不足。目前，我國大部份氣動企業缺乏對產品及裝備進行較大更新改造的能力，在高技術產品及專用生產檢測裝備的系統開發和投入能力上尤為缺乏，因而也限制了企業在高技術產品發展上取得大的突破，對縮短與國際先進水平的差距帶來影響。當然，投入資金只是個基礎條件，還必須有技術、人才等多方面的保障才行。
  3  面對這樣的狀況液壓技術和相關企業未來的發展趨勢如下

1) 根據國內市場需求，依靠科技進步，不斷調整產品結構。例如隨著國家西部大開發戰略的實施，適合西部工程建設的產品將受到市場的追捧。現在，西氣東輸的序幕已經拉開，如此大規模的管道工程建設和眾多的西部開發項目，為液動壓技術提供了良好的機遇。
    (2) 適應國際傳動技術產品工業向國際化發展趨向，對現有國內企業進行改組、合并，使企業開發能力，裝備能力、管理水平和服務水平不斷提高，以保持一定的競爭能力。
    (3) 不斷提高企業產品的開發能力和創新能力，加強產學研結合，充分利用高等院校的科研開發人力資源，發展有自主產權的產品和技術。
    (4) 完善質保體系，不斷提高產品質量，尤其是產品可靠性，提高產品知名度，創立名牌。
     (5) 針對產品品種發展和保證產品質量的需求，有計劃地進行技術改造、設備更新。 
     而液壓產品的發展方向主要是：
    (1) 節省能耗，提高效率
    (2) 用AC電機或變頻電機驅動定量泵。
     (3) 發展機電一體化元件和系統。
     (4) 發展具有比例閥的耐污染和伺服閥高精度、高頻響的直動型電液控制閥。
    (5) 發展內置電子系統的電液伺服比例元件、電磁閥、液壓定位油缸等。
    (6) 重視環保。環保型產品將具競爭優勢，隨著人們環境意識的加強，開發保護型液壓產品，將成為今后國內液壓技術的主流。
    (7) 適應主機機電一體化的需要。
     (8) 應用現代控制技術，提高電液壓自動控制系統的性能
    (9) 大力發展水壓系統和元件，擴大其應用領域。 
    由此可見現階段急需發展的關鍵技術包括：
    (1) 液壓傳動與控制系統的節能技術，如負荷傳感技術、新型節能系統和元件。
    (2) 機電一體化技術及IT技術的應用 高精度、高頻響電液、電氣伺服比例系統和元件，液粘調速器速度控制技術。數字液壓、氣動系統和元件，直動型電液控制元件。
     (3) 液壓系統及污染控制技術。
     (4) 無泄漏液壓系統和元件。
     (5) 水壓傳動與控制技術。
    (6) 高速重載齒輪傳動設計與制造技術。
    (7) 高速鐵路軸承設計制造技術。
   (8) 高速、高精度機床主軸軸承設計與制造技術。
     (9) 各種傳動系統降噪和增壽技術。
     (10) 特種傳動技術（諧波傳動、機械無級變速等）。
     (11) 先進設計技術，如計算機輔助設計與試驗，仿真技術。
     (12) 大型傳動系統的故障診斷技術。
     (13) 現代制造技術的應用研究，如表面處理技術，計算機輔助制造技術、潤滑技術。

二 氣動技術

前言 ：氣動技術是以壓縮空氣為介質來傳動和控制機械的一門專業技術。由于它具有節能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結構簡單等優點，廣泛應用于各種機械和生產線上。過去汽車、拖拉機等生產線上的氣動系統及其元件，都由各廠自行設計、制造和維修。

1氣動技術應用面的擴大是氣動工業發展的標志。氣動元件的應用主要為兩個方面：維修和配套。過去國產氣動元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產氣動元件的應用，從價值數千萬元的冶金設備到只有1~2百元的椅子。鐵道扳岔、機車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內的起吊設備、軍事指揮車等都用上了專門開發的國產氣動元件。這說明氣動技術已“滲透”到各行各業，并且正在日益擴大。

2我國的氣動工業雖然達到了一定規模與技術水平，但是與國際先進水平相比，差距甚大。由于氣動技術越來越多地應用于各行業的自動裝配和自動加工小件、特殊物品的設備上，原有傳統的氣動元件性能正在不斷提高，同時陸續開發出適應市場要求的新產品，使氣動元件的品種日益增加，其發展趨勢主要有以下幾個方面： 

（1）體積更小，重量更輕，功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業中，由于被加工件體積很小，勢必限制了氣動元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動元件的第一個發展方向。國外已開發了僅大姆指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥。能開發出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。執行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉，使用更方便.為了提高氣缸的定位精度，附帶制動機構和伺服系統的氣缸應用越來越普遍。帶伺服系統的氣缸，即使供氣壓力和所負的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。在國際展覽會上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會回轉，應用在主機上時，無須附加導向裝置即可保持一定精度。

（2）多功能化，復合化.為了方便用戶，適應市場的需要開發了各種由多只氣動元件組合并配有控制裝置的小型氣動系統。如用于移動小件物品的組件，是將帶導向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動3kg重物，配有電磁閥、程控器，結構緊湊，占有空間小，行程可調整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業，可按作業內容將不同模塊任意組合。還有一種機械手是由外形小并能改變擺動角度的擺動氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。

（3）與電子技術結合，大量使用傳感器，氣動元件智能化.帶開關的氣缸國內已普遍使用，開關體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統更可靠。用傳感器代替流量計、壓力表、能自動控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節能并保證使用裝置正常運行。氣動伺服定位系統已有產品進入市場。該系統采用三位五通氣動伺服閥，將預定的定位目標與位置傳感器的檢測數據進行比較，實施負反饋控制。氣缸最大速度達2m/s、行程300mm時，系統定位精度±0.1mm。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動元件與光電子技術結合的產物。它能直接接受傳感器的信號，當信號滿足指定條件時，不必通過外部控制器，即可自行完成動作，達到控制目的。它已經應用在物體的傳送帶上，能識別搬運物體的大小，使大件直接下送，小件分流。

（4）更高的安全性和可靠性.從近幾年的氣動技術國際標準可知，標準不僅提出了互換性要求，并且強調了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進行試驗。如果貫徹這些國際標準，國內的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達到標準要求。除耐壓試驗處，結構上也作了某些規定，如氣源處理的透明殼外部規定要加金屬防護罩。

（5）針對某些特殊要求，改進和開發氣動產品，即可占領一塊市場，獲得不小的經濟效益，這已被大家共識。濟南華能氣動元器件公司為鐵路編組和輪軌潤滑的特殊要求開發了氣缸和閥，受到了鐵道部門的關注。 使用新材料，與新技術相結合.國外開發了膜式干燥器，該干燥器利用高科技的反滲析薄膜濾去壓縮空氣中的水分，有節能、壽命長、可靠性高、體積小、重量輕等特點、適用于流量不大的場合。 以聚四氟乙稀為主體的復合材料制造的氣動密封件能耐熱（260℃），耐寒（-55℃）和耐磨，其使用場合越來越多。 為了提高質量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術正在氣動元件制造中逐步推廣。 便于保養、維修和使用.國外正在研究使用傳感器實現氣動元件及系統具有故障預報和自診斷功能。 

總結 ：從上述的液壓與氣動技術發展方向可知，在液壓氣動產品的開發上我們有許多工作可做。任何一個液壓氣動元件廠，即使其規模不大，只要積極創新，突破一個方面，并保持技術領先，就可以在市場上占一席之地，在激烈的競爭中獲得生存和發展。