液壓與氣壓傳動的應用及發展
液壓傳動技術的發展是與流體力學理論的發展密切相關的。1650年帕斯卡提出了靜止液體的壓力傳遞規律——帕斯卡原理,1686年牛頓提示了豬性液體的內摩擦定律,18世紀相繼建立了流體力學的兩個重要原理——連續性方程和他努利方程,這些理論成就為液壓技術的發展奠定了基礎。18世紀末英國首先制造出世界上第一臺水壓機,標志著液壓傳動技術開始進入工程領域。
但是,液壓傳動技術在工業上被廣泛采用并有較大幅度的發展卻是20世紀中期的事情。第二次世界大戰期間,在一些武器裝備上用上了功率大、反應快、動作準的液壓傳動和控制裝置,大大提高了武器裝備的性能,也大大促進了液壓與氣壓傳動本身的發展。戰后,液壓技術迅速由軍事轉入民用,在機械制造。工程機械、鍛壓機械、冶金機械、汽車、船舶等行業中得到了廣泛的應用和發展。特別是在20世紀60年代以后,隨著原子能技術、空間技術、計算機技術等的迅速發展,液壓技術也得到了很大發展,滲透到國民經濟的各個領域中,在軍工、冶金、工程機械、農機、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機床工業中都得到了普遍應用。
20世紀后期,隨著液壓機械自動化程度的不斷提高,所用液壓元件的數量急劇增加,因而元件小型化、集成化就成為液壓傳動技術發展的必然趨勢。隨著傳感器技術、微電子技術的發展以及與液壓技術緊密結合,出現了電液比例控制閥、電液比例控制泵和馬達、數字閥等機電一體化器件,使液壓技術向著高度集成化和柔性化的方向發展。
降低能效、提高效率是目前液壓傳動技術面臨的重要課題,也是提高它與機械傳動和氣傳動競爭力的重要發展方向。
以空氣作為工作介質傳遞動力做功很早就有應用。如利用自然風力推動風車、帶動水車提水溝田,近代用于汽車的自動開關門、火車的自動抱閘、采礦用的風鉆等。到了20世紀50年代,隨著工業自動化的發展,氣動技術已發展成為一門新興的技術。由于以空氣為工作介質具有防火、防爆、防電磁干擾、抗振動、抗沖擊及結構簡單等優點,所以氣動技術已成為實現生產過程自動化不可缺少的重要手段。近年來,氣動技術的應用領域已經從機械、冶金、采礦、交通運輸等工業擴展到輕工、食品、化工、軍事等各行各業。和液壓傳動技術一樣,氣動技術也已發展成為包含傳動、控制與檢測在內的自動化技術,隨著微電子技術、計算機技術和傳感器技術的發展,現代氣動元件及系統正向著小型化、集成化、高速化、精確化、節能化和智能化的方向發展,為氣動技術的廣泛應用展現了更加廣闊的前景。
我國的液壓與氣動工業是在新中國建立初期,從仿制原蘇聯產品起步,附屬于機床制造等主機行業,而逐步發展起來的。其產品最初應用于機床和鍛壓設備,后來又用于拖拉機和工程機械。自1964年開始從國外引進液壓元件生產技術,同時自行設計液壓產品以來,我國的液壓件生產已形成系列,并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。在20世紀60年代中期開始建立氣動元件廠,1984年組建了行業技術歸口所——無錫氣動技術研究所。
目前,我國機械工業在認真消化、推廣從國外引進的先進液壓氣與氣壓技術的同時,大力研制開發國產液壓與氣壓傳動的新產品,加強產品質量可靠性和新技術應用的研究,積極采用國際標準和和執行新的國家標準。可以預見,隨著我國社寧主義現代化建設的發展,液壓與氣動必將會有新的飛躍,它在各個工業部門的應用也將會越來越廣泛。