电液传动及控制技术.docx

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1、电液传动及控制技术 摘 要电液传动及限制技术广泛应用于现代工业当中，本文介绍了电液传动及限制技术的发展、现状、特点以及其发展趋势。 关键词电液传动；限制 中图分类号TH137文献标识码A文章编号1673-9673-(2022)061-0191-01 1电液传动及限制技术概述 电液传动与限制技术发展到今日，已经成为一门与其他学科相互关联、交叉的综合性学科。它是以液压传动为基础的，集微电子技术、传感检测技术、计算机限制及现代限制理论等众多学科于一体的技术学科，它具有显著的机电液一体化特征。作为电液传动及限制技术的基础，液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行限制的传动方式。液压技术

2、渗透到了许多领域，不断在汽车、船舶、机床、工程机械、冶金机械等行业得到大幅度的应用和发展，如今已经成为了一门包括传动、限制和检测在内的完整的自动化技术。 2电液传动及限制技术的发展 液压传动和气压传动称为流体传动，是依据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的。1795年英国约瑟夫布拉曼在伦敦用水作为介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机，1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善；第一次世界大战后液压传动广泛应用，1925年维克斯独创了压力平衡式叶片泵，为近代液压传动的建立奠定了基础其次次世界大战期间，在美国机床中已经有30%应用了液压传动。 它之所以能

3、得以发展，由于它具有：体积小、重量轻，换向简单，操纵限制简便，自动化程度高等优点。 历史的阅历证明，流控学科技术的发展，仅有20是靠本学科的科研成果推动，来源于其他领域独创的占50，移植其他技术成果占30，即大部分来源于其他相关学科进步的推动。随着限制理论的出现，传感技术、开环及闭环限制系统的发展，液压传动已经发展成今日的电液传动及限制技术，元件的动态特性和精度都取得了长足的改进。如泵、阀等元件通过运用高效的数字集成电路和传感器,使闭环限制在动态特性和静态精度上有了很大的提高。近些年来，电子技术、计算机技术当中的一些成果也被应用于液压传动技术当中，例如计算机的有限元分析可以用来处理低速流淌和流

4、体边界形态困难的问题，利用ANSYS软件进行分析和处理，优越性显著，可以对液压元件中的流场进行数值模拟，得到流场的速度矢量图和流线图，对于分析元件的噪声和能量损失、优化设计元件流道等具有重要的意义。计算机可以用来实现精确限制，也可以利用计算机协助设计来提高工作效率：CAD技术可以全面支持液压产品从概念设计、外观设计、性能设计、牢靠性设计到零部件设计的全过程；在绘图方面，从系统图、装配图到整个三维实体图都可用计算机生成并绘制完成；专用的液压集成块CAD系统可在计算机上演示阀块的立体图，自动检查内部管道是否相交，壁厚是否合理，设计是否须要优化等，由交互设计向智能设计发展。液压传动技术是机械科学技术

5、的一个分支，它的发展须要机械及其他门类学科的发展来推动，同时，它的发展也能推动工业系统的整体发展。目前，采纳液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标记之一，有些发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采纳了液压传动技术。当前液压技术的发展主要集中在以下几个方面：集成、交合、小型化和轻量化液压元件；以环境爱护、平安和满意可持续发展为目标的绿色开发探讨；高性能的液压限制元件；提高元件和系统的牢靠性。电液传动及限制技术在向自动化、高精度、高效率、高功率、小型化的方向发展。 3电液传动及限制技术的特点 液压传动系统,无论多么困难,总是通过各种元件组成不同功能的

6、基本回路，再由一些基本回路和特别回路有机地组合而成。液压系统主要由：动力元件、执行元件、限制元件、协助元件和工作介质等五部分组成。 电液传动及限制技术具有如下优点：重量轻、体积小、运动惯性小；操纵限制便利，可在大范围实现无级调速；可自动实现过载爱护；工作比较平稳；液压传动元件布置便利敏捷；液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化；易于实现直线运动。 具有如下缺点：常有较多的能量损失；对油温改变比较敏感；液压元件制造精度要求高，价格较贵，并且对油液的污染比较敏感。 电液限制系统往往是困难的非线性系统,液压动力机构的摩擦特性、死区特性以及负载特性都会导致其非线性，许多时候该系统还是时变的，油源压力

7、、流量脈动、温度改变等也增加了不确定因素，因此为了获得高精度、高响应以及高牢靠性，必需有与该系统相适应的良好的限制方法。自适应限制应用特别广泛，自适应限制是不论外界发生巨大改变或系统产生不确定性，限制系统能自行调整参数或产生限制作用，使系统仍能按某一性能指标运行在最佳状态的一种限制方法，具有自适应实力和鲁棒性。它具有如下功能：对象信息在线辨识、对性能指标进行闭环限制。 鲁棒限制即当系统模型包含不确定性因素时，仍旧希望限制系统始终保持良好性能的一种限制方式。而变结构限制适用于线性及非线性系统，是一种依据系统状态偏离滑模的程度来变更限制器的结构，使系统根据滑模规定的规律运行的一种限制方法。当然还有

8、其他诸如状态反馈限制、模糊逻辑限制等很多限制手段，此处不再一一赘述。限制理论、策略的不断发展和完善，为电液限制系统在各领域的不断推广运用奠定了基础。 4电液传动及限制技术的发展趋势 目前电液传动及限制技术正在向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化的方向发展，这是它不断提高它与电传动、机械传动竞争实力的关键。它具有以下几个主要发展方向：现场总线技术、自动化限制软件技术、纯水液压传动、电液集成块。 纯水传动技术，因纯水价格低廉、来源广泛、随地可取、不用运输仓储。特殊是大型、特大型的液压系统可以节约大量的矿物油，经济效益更是可观，必将成为今后的发展趋势之一。 电液传动相比于电气和机

9、械传动系统有它自身独特的优势和缺陷，它简单由于液压系统的泄露产生污染问题，泄漏限制是液压系统须要解决的首要问题。它主要包括两个方面：既要防止液体泄漏到外部造成环境污染；又要防止外部环境对系统的侵害。今后将向无泄漏的元件和系统方向发展，发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接。环保、无泄漏必将是今后努力的重要方向之一。 近几十年来，电液限制技术取得了巨大的发展，随着科学技术的不断发展，从兴起到渐渐成熟，它早已从原先的一种传动方式转变为现今的一种限制手段,成为了计算机与大功率限制对象之间的桥梁,成为了当今各个工业部门不行或缺的重要手段。 参考文献 1刘延俊.液压与气压传动M.北京:机械工业出版社,2003. 2王益群,张伟.流体传动及限制技术的评述J.机械工程学报,2003,39(10):95-101. 3吴根茂,邱敏秀,王庆丰,魏建华,等.好用电液比例技术M.浙江:浙江高校出版社. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页