液压与气压传动的应用及发展
液压传动技术的发展是与流体力学理论的发展密切相关的。1650年帕斯卡提出了静止液体的压力传递规律——帕斯卡原理,1686年牛顿提示了猪性液体的内摩擦定律,18世纪相继建立了流体力学的两个重要原理——连续性方程和他努利方程,这些理论成就为液压技术的发展奠定了基础。18世纪末英国首先制造出世界上第一台水压机,标志着液压传动技术开始进入工程领域。
但是,液压传动技术在工业上被广泛采用并有较大幅度的发展却是20世纪中期的事情。第二次世界大战期间,在一些武器装备上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置,大大提高了武器装备的性能,也大大促进了液压与气压传动本身的发展。战后,液压技术迅速由军事转入民用,在机械制造。工程机械、锻压机械、冶金机械、汽车、船舶等行业中得到了广泛的应用和发展。特别是在20世纪60年代以后,随着原子能技术、空间技术、计算机技术等的迅速发展,液压技术也得到了很大发展,渗透到国民经济的各个领域中,在军工、冶金、工程机械、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床工业中都得到了普遍应用。
20世纪后期,随着液压机械自动化程度的不断提高,所用液压元件的数量急剧增加,因而元件小型化、集成化就成为液压传动技术发展的必然趋势。随着传感器技术、微电子技术的发展以及与液压技术紧密结合,出现了电液比例控制阀、电液比例控制泵和马达、数字阀等机电一体化器件,使液压技术向着高度集成化和柔性化的方向发展。
降低能效、提高效率是目前液压传动技术面临的重要课题,也是提高它与机械传动和气传动竞争力的重要发展方向。
以空气作为工作介质传递动力做功很早就有应用。如利用自然风力推动风车、带动水车提水沟田,近代用于汽车的自动开关门、火车的自动抱闸、采矿用的风钻等。到了20世纪50年代,随着工业自动化的发展,气动技术已发展成为一门新兴的技术。由于以空气为工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰、抗振动、抗冲击及结构简单等优点,所以气动技术已成为实现生产过程自动化不可缺少的重要手段。近年来,气动技术的应用领域已经从机械、冶金、采矿、交通运输等工业扩展到轻工、食品、化工、军事等各行各业。和液压传动技术一样,气动技术也已发展成为包含传动、控制与检测在内的自动化技术,随着微电子技术、计算机技术和传感器技术的发展,现代气动元件及系统正向着小型化、集成化、高速化、精确化、节能化和智能化的方向发展,为气动技术的广泛应用展现了更加广阔的前景。
我国的液压与气动工业是在新中国建立初期,从仿制原苏联产品起步,附属于机床制造等主机行业,而逐步发展起来的。其产品最初应用于机床和锻压设备,后来又用于拖拉机和工程机械。自1964年开始从国外引进液压元件生产技术,同时自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。在20世纪60年代中期开始建立气动元件厂,1984年组建了行业技术归口所——无锡气动技术研究所。
目前,我国机械工业在认真消化、推广从国外引进的先进液压气与气压技术的同时,大力研制开发国产液压与气压传动的新产品,加强产品质量可靠性和新技术应用的研究,积极采用国际标准和和执行新的国家标准。可以预见,随着我国社宁主义现代化建设的发展,液压与气动必将会有新的飞跃,它在各个工业部门的应用也将会越来越广泛。