当前,液压技术在实现高速、高压、高效率、大功率、、低噪声、经久耐用、集成化高等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善伺服控制、数字控制、比例控制等技术上也产生了许多新的成就。除此之外,在液压元件和液压系统的计算机仿真和优化、计算机辅助测试、以及微机控制等开发性工作方面,也取得了非常骄人的成绩,并快速发展中。
自20世纪60年代起,气动元件得到发展,控制方式有所创新,从而使气动系统在很多领域得到了广泛应用。因为气动元件兼有通用性和灵活性的特点,所以使它在现代系统的集成化和完整化方面发挥了决定性的作用,气动元件本身也得到了飞跃的发展。
近年来,气压传动技术的应用领域已从机械、冶金、采矿、交通运输等工业扩展到轻工、食品、化工、电子、物料搬运以及军事等工业部门,它对于实现生产部门的自动控制、改善劳动条件、减轻劳动强度、降低成本、提高产品质量发挥了很大的作用。
今天,为了和最新技术的发展同步,液压与气压技术必须不断创新、提高和改进元件和系统的性能,才能满足日益变化的市场需求。液压与气压传动技术的持续发展体现在如下几个比较重要的特征上:
(1) 创制高性能、小型化和微型化的新型元件。
(2) 高度的组合化、集成化和模块化。
(3) 结合微电子技术,迈向智能化。
(4) 研发特殊传动介质,推进工作介质多元化。
1.2.2液压与气压传动的特点
1.传递动力有三种基本方法:机械传动、电力传动和流体传动。实际上多数应用是采取这3种方法的综合,以获得有效的完善系统。与其他形式的传动系统相比,液压传动具有自身的显著特点和优点:
(1)质量轻、体积小。即单位重量输出功率大,从而能够使得结构稍显的紧凑,并且机械质量轻。如对于一个液压系统,它能有效地、简单将力从千分之几牛顿放大到数万牛顿输出。而且随着液压系统工作压力的提高,这一特点将更加突出。而同时,泵和液压马达单位功率的重量指标确是电动机和发电机1/10。
(2)可实现恒力和恒转矩运行。对于液压系统,不论工作输出量怎样变化,不管速度怎样变化,是以每小时几厘米还是每分钟几百厘米的速度运动,或是每小时几转还是每分钟几千转的转速运行,它总能提供一个恒力或恒转矩。
(3)可实现无级调速。液压传动的调速范围可达1000:1,调速范围足够大,并且运动平稳、不易受外界负载的影响,这是一般的机械传动所无法实现的特点。
(4)液压系统有安全阀等可实现过载保护的装置,同时由于又是以液压油为工作的介质,所以相对运动表面间可自行润滑,这就无形中使得使用寿命加长。
(5)动作迅速,换向快。液压马达的力矩一惯量比是20,而电机仅仅2,所以与电力系统相比,液压马达比电动机有较高的力矩一惯量比,其加速性能较强,液压马达可实现高频正反转。
尽管液压传动系统具有这些高度理想的特性,但对于所有动力传输问题它也不是一种万灵药方。液压传动也有其自身的缺点:如液压油粘度受温度影响大,
高温和低温环境下传动性能受影响;液压油比较肮脏,并且要完全消除泄漏是不可能的,外泄会造成环境污染并造成液压油的浪费,内泄会降低传动效率;液压元件制造精度要求高,因而目前液压系统成本较高。