液壓與氣動技術(shù)發(fā)展趨勢探討

王亞東

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

在當(dāng)前全面倡導(dǎo)綠色發(fā)展、節(jié)能發(fā)展的大環(huán)境下，液壓與氣動技術(shù)因為具有安全、高效、節(jié)能、低成本、無污染及壽命長等特性，已經(jīng)成為工業(yè)機械、工程建設(shè)機械及國防尖端產(chǎn)品中不可或缺的手段。未來，我國應(yīng)大力發(fā)展液壓與氣動技術(shù)，積極提倡自主創(chuàng)新，朝著高精度、高效率、高速化及高功率密度的方向發(fā)展，為液壓氣動技術(shù)發(fā)展注入新鮮活力，滿足社會經(jīng)濟建設(shè)的需要。

1 液壓與氣動技術(shù)的應(yīng)用

液壓與氣動技術(shù)被民用工業(yè)、機床、工程機械、冶金機械、汽車、船舶等行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并且逐漸發(fā)展成為一門融合傳動、控制及檢測于一體的自動化技術(shù)。當(dāng)前，液壓與氣動技術(shù)的發(fā)展水平成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。

1.1 液壓與氣動技術(shù)在交通運輸中的應(yīng)用

鐵路與公路作為國民經(jīng)濟發(fā)展的大動脈，對于推動區(qū)域建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮重要作用。為實現(xiàn)現(xiàn)代鐵路和公路高速化發(fā)展，液壓與氣動技術(shù)被應(yīng)用在鐵路與公路的建設(shè)裝備與運輸設(shè)備中。特別是我國的鐵路工程建設(shè)中，液壓與氣動技術(shù)被應(yīng)用在軌枕起重、噴漿機械手等隧道施工機械中。另外，養(yǎng)路機械中使用的軌行式道炸清篩機設(shè)備中也大量運用液壓技術(shù)，并不斷朝著計算機控制的方向發(fā)展。在公路運輸行業(yè)，液壓技術(shù)的應(yīng)用更為普遍，例如，地下汽車庫升降平臺大量應(yīng)用液壓技術(shù)。

1.2 液壓與氣動技術(shù)在工業(yè)機械手中的應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)發(fā)展中，很多地方發(fā)展工業(yè)都會運用工業(yè)機械手將工件從A 處輸送到B 處，特別是那些有毒、有腐蝕性、高溫等場所及自動化生產(chǎn)線中，工業(yè)機械手的應(yīng)用越來越廣泛。在運輸過程中，機械手的上升與下降、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)都由相對應(yīng)的電磁閥通電控制。

1.3 液壓與氣動技術(shù)在土方機械中的應(yīng)用

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)進入了高速發(fā)展的新階段。其中，土方機械在城市現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。土方機械主要包括用于挖掘土料和挖掘石料的挖掘機，根據(jù)不同情況下的工作情況，挖掘機可以分為推土機、鏟土機平地機和運土機等。其中，這些機械充分應(yīng)用了液壓與氣動技術(shù)。

在國家工業(yè)水平發(fā)展中，液壓與氣動技術(shù)占據(jù)重要的地位，西方發(fā)達國家不管是工程機械、數(shù)控加工，還是自動生產(chǎn)線都積極采用液壓傳動技術(shù)。我國液壓與氣動技術(shù)也不斷開發(fā)新產(chǎn)品，涌現(xiàn)出一批具有特色的高新技術(shù)產(chǎn)品，以最大限度滿足機電產(chǎn)品實現(xiàn)多樣化、自動化發(fā)展。

2 當(dāng)前我國液壓與氣動技術(shù)的現(xiàn)狀

雖然第一臺水壓機出現(xiàn)在1795 年，但是，液壓與企業(yè)技術(shù)在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用卻是在20 世紀中期以后。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、傳感技術(shù)及微電子技術(shù)的快速發(fā)展，液壓與氣動技術(shù)具備了高速、大功率、佳能降噪及壽命長等優(yōu)勢。

我國液壓與氣動技術(shù)被應(yīng)用在各行各業(yè)，規(guī)模不斷擴大。雖然我國液壓與氣動技術(shù)所占規(guī)模達到了一定程度，但是，與國際先進水平相比，我國液壓與氣動技術(shù)依然有著很大的差距。當(dāng)前，液壓與氣動技術(shù)在我國的應(yīng)用主要存在以下問題：產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，構(gòu)成不合理，性能低、缺乏創(chuàng)新型和自主開發(fā)能力。當(dāng)前，我國液壓與氣動技術(shù)的產(chǎn)品水平和產(chǎn)品體系，與市場實際需求有著強烈的結(jié)構(gòu)性沖突矛盾。

我國液壓市場前景廣闊，由于市場上用戶對產(chǎn)品品質(zhì)、性能的要求越來越高，當(dāng)我國企業(yè)所提供的產(chǎn)品從檔次和種類上很難滿足市場需求時，不得不讓利國外產(chǎn)品。在豐富多樣的市場需求前，國內(nèi)液壓行業(yè)的產(chǎn)品體系在結(jié)構(gòu)方面存在過剩與短缺的嚴重問題。對此，我國液壓與氣動技術(shù)亟待從產(chǎn)品多樣性、層次分明及市場適應(yīng)性等方面進行改進和完善。此外，我國企業(yè)在產(chǎn)品更新和裝備改造方面缺乏實力，特別是在高新技術(shù)產(chǎn)品和專用生產(chǎn)檢測裝備系統(tǒng)的開發(fā)方面投入能力薄弱，由此極大地限制了液壓與氣動技術(shù)的發(fā)展。

3 我國液壓與氣動技術(shù)發(fā)展的阻力

首先，改革開發(fā)到今天的全球經(jīng)濟一體化，新時期新環(huán)境背景下，我國市場快速向國際市場的方向，國外企業(yè)為謀求巨大的經(jīng)濟利益，致使國內(nèi)液壓與氣動技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出激烈的市場競爭，對我國國有企業(yè)造成了打擊。其次，我國液壓與氣動技術(shù)由于技術(shù)水平能力、管理水平及制造裝備水平不高，加上產(chǎn)品質(zhì)量上存在的缺陷和產(chǎn)品的可靠性差，導(dǎo)致我國液壓與氣動行業(yè)的產(chǎn)品難以滿足客戶的需求。再就是液壓與氣動技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準不統(tǒng)一，由于我國在液壓與氣動技術(shù)的科研方面投入的資金籌集能力不一樣，從而激烈的市場競爭下，導(dǎo)致企業(yè)之間互相模仿，通過壓價以試圖從激烈的市場中脫穎而出，從而影響企業(yè)的效益。最后，我國多種形式的企業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)之間競爭帶來突出的矛盾，其中包括個人企業(yè)、公司及國外引進的三資企業(yè)。

4 未來液壓與氣動技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢

首先，節(jié)省能耗，提高效率。在機械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，液壓技術(shù)不可避免地存在著能量的消耗。因而為減少能量的損失，減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，采用靜壓技術(shù)與新型的密封材料，以減少摩擦帶來的損失，改善液壓系統(tǒng)性能，提高工作效率。

其次，計算機輔助設(shè)計與測試，充分運用現(xiàn)代液壓CAD設(shè)計軟件，深入推進二次開發(fā)與研究，構(gòu)建知識庫信息系統(tǒng)，構(gòu)建從設(shè)計、制造、銷售、使用到設(shè)計的閉環(huán)系統(tǒng)。采用軟件修改計算機的特性參數(shù)，促使設(shè)計效果達到最佳。同時，將CAD、CAM、CAPP、CAT 及現(xiàn)代管理系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一，構(gòu)建集成計算機制造系統(tǒng)CIMS，促使液壓設(shè)計與制造實現(xiàn)突破性發(fā)展。同時，對液壓系統(tǒng)實施故障預(yù)測，以實現(xiàn)主動維護技術(shù)，促使液壓系統(tǒng)故障的診斷實現(xiàn)現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的開發(fā)與研究，成立完整的專業(yè)的專家知識庫。利用計算機和知識庫中儲備的知識，推算和分析故障原因，提出維修方案與預(yù)防對策。此外，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，在故障發(fā)生之前進行預(yù)測補償，及時根據(jù)故障情況自性調(diào)整和校正，也是液壓行業(yè)發(fā)展的重要方向。

機電一體化的發(fā)展，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的智能化發(fā)展，充分發(fā)揮了液壓傳動出力大、慣性小及響應(yīng)快等優(yōu)勢。液壓技術(shù)的發(fā)展，將由以往開發(fā)系統(tǒng)與開環(huán)閉流控制系統(tǒng)逐漸向閉環(huán)比例轉(zhuǎn)變從而控制系統(tǒng)。提高液壓元件的性能，在性能、可靠性及智能化等方面推進實現(xiàn)機電一體化。

最后，液壓技術(shù)未來發(fā)展更加綠色環(huán)保。隨著人們環(huán)境意識的逐漸提高，我國液壓技術(shù)的主流就是開發(fā)保護型液壓產(chǎn)品，致力于控制固體顆粒的污染，改善對水、空氣等污染的不重視。對此，可嚴格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，防止外部污染物入侵系統(tǒng)，提高液壓技術(shù)的抗污染能力。

4.2 氣動技術(shù)的發(fā)展趨勢

首先，體積小、重量輕、耗能低的發(fā)展方向。在電子元件制造行業(yè)中，由于被加工件體積小，進而限制氣動元件的尺寸，對此，未來氣動元件將會朝著小型化和輕型化方向發(fā)展。

其次，為方便用戶和滿足市場需求，開發(fā)和應(yīng)用由多只氣動元件組合并控制的小型氣動系統(tǒng)，可完成精密裝配完成線上的上料作業(yè)，將作業(yè)內(nèi)容按照不同的板塊組合。

其次，氣動技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合，大量應(yīng)用傳感器，推動氣動元件的智能化發(fā)展。當(dāng)前，我國普遍應(yīng)用帶開關(guān)的氣缸，其開關(guān)體積小、高性能的特點，可嵌入氣缸缸體，可以清晰地顯示出位置的誤差，促使系統(tǒng)更加可靠。同時，運用傳感器替代流量計和壓力表，能夠自動控制壓縮空氣的流量與壓力，在節(jié)能環(huán)保的同時，還能有效保證裝置的正常運行。

最后，國際氣動技術(shù)標(biāo)準不僅提出了互換性的要求，還強調(diào)其發(fā)展的安全性和可靠性，同時，我國氣動技術(shù)還朝著高速、高頻、高壽命的方向發(fā)展，實現(xiàn)新材料和新技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語

在世界工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的今天，液壓與氣動技術(shù)為其發(fā)展提供動力。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，液壓與氣動技術(shù)呈現(xiàn)多元化方向發(fā)展的態(tài)勢。本文分析了液壓與氣動技術(shù)的應(yīng)用，介紹了我國液壓與氣動技術(shù)的多樣性，指出了阻礙液壓與氣動技術(shù)的阻力，最后探討了我國未來液壓與氣體的發(fā)展趨勢，以迎合時代發(fā)展趨勢，提高元件的的壽命，降低噪音，提高工作效率，推動液壓與氣動技術(shù)實現(xiàn)自動化發(fā)展。