液壓馬達的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

液壓馬達的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀一、液壓馬達的簡介液壓馬達是液壓傳動中的一種執(zhí)行元件它的功能是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能以驅(qū)動工作部件它與液壓泵的功能恰恰相反液壓馬達在結(jié)構(gòu)分類和工作原理上與液壓泵大致相同有些液壓泵也可直接用作為液壓馬達液壓馬達可分為柱塞馬達齒輪馬達和葉片馬達柱塞馬達的種類較多有軸向柱塞馬達和徑向柱塞馬達軸向柱塞馬達大都屬于高速馬達徑向柱塞馬達則多屬低速馬達下圖有軸向柱塞馬達原理圖壓力油通過配油盤進入缸體內(nèi)迫使柱塞從缸體中伸出并沿斜盤滑動使缸體與軸一同旋轉(zhuǎn)而做功回油通過配油盤的另一開口排出齒輪馬達和葉片馬達屬于高速馬達它們的慣性和輸出扭矩很小便于起動和反向，但在低速時速度不穩(wěn)或效率顯著降低。液壓泵只是單向轉(zhuǎn)動,而液壓馬達則能正反轉(zhuǎn),故齒輪馬達的進出油口對稱，而齒輪泵進口大而出口小。葉片馬達的葉片在轉(zhuǎn)子上徑向排列葉片泵的葉片則不是徑向排列而有一定傾角。液壓馬達是作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動并輸出轉(zhuǎn)矩的液壓執(zhí)行元件二、液壓馬達的發(fā)展歷程19世紀50年代末期最初的低速大扭矩液壓馬達是由油泵的一個定轉(zhuǎn)子部件發(fā)展而來的這個部件由一個內(nèi)齒圈和一個與之相配的齒輪或轉(zhuǎn)子組成內(nèi)齒圈與殼體固定能接在一起從油口進入的油推動轉(zhuǎn)子繞一個中心點公轉(zhuǎn)這種緩慢旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過花鍵軸驅(qū)動輸出成為擺線液壓馬達這種最初的擺線馬達問后經(jīng)過幾十年演化另一種概念的馬達也開始形成這種馬達在內(nèi)置的齒圈中安裝了滾子.具有滾子的馬達能提供較高的啟動與運行扭矩，滾子減少了摩擦，因而提高了效率即使在很低的轉(zhuǎn)速下輸出軸也能產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出通過改變輸入輸出流量的方向使馬達迅速換向并在兩個方向產(chǎn)生等價值的扭矩各系列的馬達都有各種排量的選者，以滿足各種速度和扭矩的要求。從5有200紀50～0年代，隨著工藝水平的極大提高，液壓技術也得到了迅速發(fā)展，成為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動和控制的關鍵技術其發(fā)展速度僅次于電子技術特別是近年來流體技術與微電子計算機技術相結(jié)合使液壓與氣動技術進入了一個新的發(fā)展階1段。據(jù)有關資料記載，國外生產(chǎn)的95的工程機械、90的數(shù)控加工中心、95%的自動生產(chǎn)線均采用了液壓與氣動技術在國民經(jīng)濟很多領域均需應用液壓與氣動技術，其水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。活塞連桿式徑向馬達是國外應用較早的一種國外也“斯達法型液壓馬達，國內(nèi)型號為JMD型。現(xiàn)在的液壓馬達在工業(yè)生產(chǎn)中采用的越來越少了現(xiàn)在都采用電機或私服機。液壓馬達的優(yōu)點在于不易損壞適合沖擊力較大的場合使用缺點是沒有定位精度，需要依靠限位開關來控制其運行。還有就是需要龐大的液壓支持。液壓馬達屬于液壓件一類是為車輛與工程機械冶金機械機床等配套的重要的機械基礎零部件。目前全國液壓馬達制造企業(yè)共有20有2家柱塞馬達產(chǎn)值所占比重最大擺線馬達的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比重為7。葉片馬達占總產(chǎn)值的比重最小。中國的液氣行業(yè)己從1996年世界排名第9到0年的第7位,占有比從1.4上升到,有了明顯發(fā)展。但差距仍大,如何在近3-5第5位乃至更前仍我們行業(yè)界之所望。液壓行業(yè)以美國Vickers公司1紀50年代建立了液氣工業(yè)協(xié)會為標志已經(jīng)歷了大半個世紀液壓在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展已成為不可取代的技術，并成為大多數(shù)主機中的關鍵技術與元件之一。三、液壓馬達的發(fā)展現(xiàn)狀2液壓馬達產(chǎn)品行業(yè)與宏觀經(jīng)濟周期相關性AR且高速加速性能平穩(wěn)的工況將齒輪泵中采用的高精度齒輪副先進技術用于齒輪馬達制造中內(nèi)部采用的速0/了一種專利技術的高壓密封方式，允許回油背壓最高為1.4Mpa。"DM"系列液壓馬達經(jīng)過精心的設計，其特點如下：高強度鑄鐵外殼，精密加工的儲油溝槽淬火處理的齒輪副和傳動軸保證了運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性特殊的密封設計允許回油背壓最高為1.4Mpa收%軸承可承受軸向和徑向力，內(nèi)置單向閥允許泵正向或反向旋轉(zhuǎn)，最低轉(zhuǎn)速可達300轉(zhuǎn)/性能平穩(wěn)的工況由于該元件設計獨特質(zhì)量可靠因此采用該產(chǎn)品可提高設的整體性能，提高設備耐久性。1、國外的現(xiàn)狀1）元件的小型化、模塊化元件的小型化，如電磁閥的驅(qū)動功率逐漸減小,從而適應電子器件的直接控,同時也節(jié)省了能耗元件的功能日益復合,如螺紋插裝閥的大量運用,使系統(tǒng)的功能的拓展更靈活。2）節(jié)能化變量泵在國外的研發(fā)己日趨成熟。目前,恒壓變量、流量壓力復合控制、恒功率比例伺服控制等技術已被廣泛的集成到柱塞泵上節(jié)能減少系統(tǒng)發(fā)熱成為系統(tǒng)設計時必需要考慮的問題之一。二次調(diào)節(jié)單元如h的I可以實現(xiàn)液壓能與機械能的相互轉(zhuǎn)化,在由轉(zhuǎn)速及扭矩構(gòu)成的二維平面上可實現(xiàn)在四個象限內(nèi)連續(xù)運行。在對負載進行控制的同時還可實現(xiàn)能量的回收與利用,具有明顯的節(jié)能效果,尤其適合大型試驗臺等設備的選用值得一提的是變頻調(diào)速技術得到了足夠的重視采用定量泵變轉(zhuǎn)速的方案是與恒轉(zhuǎn)速變量泵相異的一種思路目前的研究尚處于初階段。3）新材料的應用新材料如陶瓷技術的使用是與非礦物油介質(zhì)元件的要求及提高摩擦副的壽命聯(lián)系在一起的。目前,已有德、英、芬蘭等國的廠商在純水液壓件上使用了該項技術新型磁性材料的運用是與電磁閥比例閥的性能提高結(jié)合在一起的由于磁通密度的提高,可以使閥的推力更大,其直接作用便是閥的控制流量更大,響應更,工作更可靠4）環(huán)保環(huán)保的要求體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)的人文關懷環(huán)保的液壓元件應當是少無泄漏及低噪,這也是液壓元件發(fā)展的一個永恒的主題。借助于密封技術,在泄漏的控制方面已取得了長足的進步。在噪聲的控制方面,也取得了顯著的成效,如o的C內(nèi)嚙合齒輪泵和DENISON的T7B葉片泵等在中高壓時均達到了余60分貝的水平。傳統(tǒng)的噪聲等級較高的柱塞類元件,其噪聲也得到了較好的控制,如h的A10VSO71,為71-73Db(A)5）非礦物油介質(zhì)元件非礦物油介質(zhì)元件是應用于特殊場合的元件,如要求耐燃、安全、衛(wèi)生,此時就需要考慮采用高水基或純水元件。能源危機催生了該類元件的誕生,但目前的發(fā)展動力可能更大程度上與環(huán)保、工作介質(zhì)的廉價及其安全性相關。目前,丹麥的s了成套的系列純水液壓元件,已在食品等行業(yè)得到了運用。縱觀元件的現(xiàn)狀,其值得關注的趨勢有：Ⅰ機電一體化的設計今后的設計可能會從機電一體化的角度考慮,會集成多種傳感元件甚至嵌人芯片,從而適應系統(tǒng)對元件狀態(tài)監(jiān)測及控制的要求?，F(xiàn)場總線技術也有可能成為元件的標準配置,以實現(xiàn)信號采集及與計算機的通訊。Ⅱ高效節(jié)能元件的研發(fā)目前已有的節(jié)能元件很難滿足高頻控制的要求,如能研制出高頻響的變量泵馬達,將使泵控電液系統(tǒng)比閥控電液系統(tǒng)更有競爭力,顯然前者更節(jié)能。Ⅲ環(huán)保與純水液壓采用純水為介質(zhì)的液壓系統(tǒng)將會適應環(huán)保的要求而得到長足的發(fā)展今后的發(fā)展主要集中在元件類別的增加及工作壓力的提升相信隨著新材料的運,其成本也會大大降低2、國內(nèi)的現(xiàn)狀近年來，我國液壓氣動密封行業(yè)堅持技術進步，加快新產(chǎn)品開發(fā)，取得良好成效，涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術產(chǎn)品。Ⅰ北京機床所的直動式電液伺服閥、杭州精工液壓機電公司的低噪聲比例溢流閥（擁有專利）、寧波華液公司的電液比例壓力流量閥（已申請專利），均為機電一體化的高新技術產(chǎn)品，并已投入批量生產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟效益。Ⅱ北京華德液壓集團公司的恒功率變量柱塞泵，填補了國內(nèi)大排量柱塞泵的空白，適用于冶金、鍛壓、礦山等大型成套設備的配套。Ⅲ天津特精液壓股份有限公司的三種齒輪泵，具有結(jié)構(gòu)新穎、體積小、耐高壓、噪聲低、性能指標先進等特點。Ⅳ榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵可廣泛用于工程冶金、礦山機械等領域。另外，還有廣東廣液公司的高壓高性能葉片泵、寧波永華公司的超高壓軟管總成、無錫氣動技術研究所有限公司為各種自控設備配套的WPI新型氣缸系列都是很有特色的新產(chǎn)品。為應對我國加入WTO后的新形勢，我國液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場競爭力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成功地為國家重點工程和重點主機配套，取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。天津市精研工程機械傳動有限公司的天然氣輸送管道生產(chǎn)線液壓設備是國家西氣東輸工程的配套設備；慈溪博格曼密封材料公司的高溫高壓W型纏繞墊片，現(xiàn)已成功地用于加氫裂化裝置上；大連液壓件廠和山西長治液壓件廠的轉(zhuǎn)向葉片泵，是中、重型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的關鍵部件，目前兩個廠的年產(chǎn)量已達10萬臺以上；青島基珀密封公司的新型組合雙向密封和大型防泥水油封是分別為一汽解放牌9噸車和一拖拖拉機配套的密封件；此外天津特精液壓股份有限公司的靜液壓傳動裝置和多路閥、湖州生力液壓件公司的多功能滑閥、威海氣動元件公司的組合調(diào)壓閥的空氣減壓閥、貴州楓陽液壓公司的液壓泵站和液壓換擋閥等控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，都深受用戶的好評。由此可見液壓傳動產(chǎn)品等在國民經(jīng)濟和國防建設中的地位和作用十分重要。它的發(fā)展決定了機電產(chǎn)品性能的提高。它不僅能最大限度滿足機電產(chǎn)品實現(xiàn)功能多樣化的必要條件，也是完成重大工程項目、重大技術裝備的基本保證，更是機電產(chǎn)品和重大工程項目和裝備可靠性的保證。所以說液壓傳動產(chǎn)品的發(fā)展是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段?，F(xiàn)在世界各國都重視發(fā)展基礎產(chǎn)品。近年來，國外液壓技術由于廣泛應用了高新技術成果，使基礎產(chǎn)品在水平、品種及擴展應用領域方面都有很大提高和發(fā)展.我國液壓產(chǎn)品有一定生產(chǎn)能力和技術水平的生產(chǎn)科研體系。尤其是近十年來基礎產(chǎn)品工業(yè)得到國家支持，裝備水平有所提高，目前已能生產(chǎn)品種規(guī)格齊全的產(chǎn)品，已能為汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、機床、塑機、冶金礦山、發(fā)電設備、石油化工、鐵路、船舶、港口、輕工、電子、醫(yī)藥以及國防工業(yè)提供品種基本齊全的產(chǎn)品。通過科研攻關和產(chǎn)學研結(jié)合，在液壓伺服比例系統(tǒng)和元件等成果已用于生產(chǎn)。在產(chǎn)品CAD和CAT等方面已取得可喜的進展，并得到廣泛應用。并且在國內(nèi)建立了不少獨資、合資企業(yè)，在提高我國行業(yè)技術水平的同時，為主機提供了急需的高性能和高水平產(chǎn)品，填補了國內(nèi)空白。3、國內(nèi)外的比較雖然我國取得很多成果，但和目前國內(nèi)的需求和國外先進水平相比還有較大差距。包括產(chǎn)品趨同化、構(gòu)成不合理，性能低、可靠性差，創(chuàng)新和自我開發(fā)能力弱，自行設計水平低。四、液壓馬達的發(fā)展趨勢近年來,隨著液壓技術不斷向高壓、大功率方向發(fā)展及人們對環(huán)境保護的日益重視,要求液壓執(zhí)行元件具有噪聲低、污染小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求綜合國內(nèi)外專家的意見液壓馬達主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面：1、減少能耗,充分利用能量液壓技術在將機械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面已取得很大進展但一直存在能量損耗主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失上如果全部壓力能都能得到充分利用則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個問題：①減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失以減少功率損失主要表現(xiàn)在改進元件內(nèi)部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時還可減少漏油損失。②減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失盡量減少非安全需要的溢流量避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力。③采用靜壓技術，新型密封材料，減少磨擦損失。展3通徑4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。⑤改善液壓系統(tǒng)性能采用負荷傳感系統(tǒng)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。⑥為及時維護液壓馬達防止污染對馬達壽命和可靠性造成影響必須發(fā)處理不及時而造成損失。2、主動維護液壓馬達維護已從過去簡單的故障拆修發(fā)展到故障預測即發(fā)現(xiàn)故障苗頭技術必須要加強液壓馬達故障診斷方法的研究當前憑有經(jīng)驗的維修技術人員的感宮和經(jīng)驗，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展必須使液壓馬達故障診斷現(xiàn)代化加強專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識,建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識用推理機中存在的推理方法推算出引出故障的原因提高維修方案和預防措施要進一步引發(fā)液壓馬達故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件對于不同的液壓馬達只需修改和增減少量的規(guī)則另外還應開補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。3、機電一體化電子技術和液壓傳動技術相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術增加了活力擴大了應用領域?qū)崿F(xiàn)機電一體化可以提高工作可靠性實現(xiàn)液壓馬達柔性出力大、貫性小、響應快等優(yōu)點,其主要發(fā)展動向如下：)電液伺服比例技術的應用將不斷擴大。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓on-oE系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng),為適應上述發(fā)展,壓力、統(tǒng)一和兼容。發(fā)展和計算機直接接口的功耗為5mA以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁小于3mS等。)液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實現(xiàn)自動測量和診斷,由于計算機的價格降低,監(jiān)控系統(tǒng),包括集中監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。計算機仿真標準化，特別對高精度、“高級”系統(tǒng)更有此要求。)由電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓泵，采用通用化控制機構(gòu)也是今后需要探討的問題，液壓產(chǎn)品機電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展。液壓行業(yè)：液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展方向發(fā)展開發(fā)高集成化高功率密度智能化機電一體化以及輕小型微型液壓功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展開發(fā)液力減速器提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品提高零部件的制造工藝技術提高可靠性推廣計算機輔助技術開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術液粘調(diào)速離合器應提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達到a到a；（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；（3）進一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；（