液压与气动技术在交通运输领域中的应用2.doc

液压与气动技术

——文献综述

学院：农学院
专业：植物保护
班级：12-2
姓名：周月婷
学号：2012512092液压与气动技术在交通运输领域中的应用

摘要：
随着液压技术的不断发展进步，液压设备的年增长率远远大于其他设备的年增长率，其原因是由于液压传动在许多领域是机械传动无法取代的。液压传动能实现低速大吨位运动；采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分均匀稳定；使用伺付、仿形、调速等机构可使执行元件的运动精度达到很高，可以微米计；液压系统各部分间是用管道连接的，其布局安装有很大的灵活性，而其体积重量却比机械传动小的多，因此能构成用其它方法难以组成的复杂系统；液压传动可以用很小的功率控制速度、方向；液压元件体积小、重量轻、标注化程度高，便于集中大批量生产。
由于采用集成、叠加、插装技术，使装配容易，造价低，比起机械传动来，它是一种最为经济的选择。近年来微电子技术应用到工程机械中，实现了智能化和自动化，静液压传动装置替代了传统的液力变矩——齿轮箱传动，使系统技术有了新的发展。总之，液压技术在各行各业中得到了广泛的发展和应用。

关键词：液压与气动技术 交通运输 应用

正文：
液压与气动技术的发展
气动技术是以气体为介质,实现能量传递、转换、分配及控制的一门技术。由于其介质来源简单、方便及不污染环境、元件价格低廉、维修方便、系统安全可靠等特点,倍受工业界的欢迎,其发展呈现急剧上升的趋势。近年来,气动技术与微电子技术相结合,更使气动技术呈现出新的生机。
气压传动的应用历史非常悠久。早在公元前,埃及人就开始利用风箱产生压缩空气用于助燃。后来,人们懂得用空气作为工作介质传递动力做功,如古代利用自然风力推动风车、带动水车提水灌溉、利用风能航海。从18世纪的产业革命开始,气压传动逐渐被应用于各类行业中,如矿山用的风钻、火车的刹车装置、汽车的自动开关门等。而气压传动应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化手段应用于工业领域。国内外自20世纪60年代以来,随着工业机械化和自动化的发展,气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。目前气压传动元件的发展速度已超过了液压元件,气压传动已成为一个独立的专门技术领域。
我国液压气动工业由于原有基础薄弱,多年来形不成高起点、专业化的规模生产,品种不齐,水平不高,特别是质量和可靠性差,严重制约了机电工业的发展。形成这些质量问题的原因,一方面是元件本身的问题,二是由多种元件组合而成的系统群体的问题。
当前,基础件的发展受到中央、国务院及各层领导以及广大用户部门的重视。国家领导人指示要对基础件给予足够的重视和必要的发展政策,要求在三、五年内主要产品达到或接近国际水平。近年来通过全行业的努力,振兴行业的工作正取得进展。
近几年来,液压和气动传动技术一方面受到电气传动竞争的压力,另一方面也受到机床制造业蓬勃发展的影响,因此,在西欧机械产品市场上液压与气动产品发展很快,特别是同微电子结合在一起的控制元件产品。在联邦德国,液压与气动工业部门正以20%的年增长率上升.这种上升的趋势不仅是指产品的数量,而更重要的是元件和系统在质量上有了决定性的改进.在许多方面,单纯功能强化及紧凑传动元件逐渐由高智能化元件替代。当今最重要的趋势是将液压系统的开关控制向部分自动化精确控制方面迈迸.在这里特别应强调的是开发出新水平的电液信号转化的控制元件,也就是新型液压比例阀.有了这样的高性能比例阀,就能更加灵敏地控制液压系统的动作过程。

液压与气动技术概述
液压传动系统主要由以下四部分组成：
（1） 能源装置。把机械能转化为液压能的装置。
（2） 执行元件。把油液的液压能转化成机械能输出的装置。
（3） 控制元件。对系统中油液压力、流量和流动方向进行控制调节的装置。
（4） 辅助元件。保证系统正常工作所需的上述三种以外的其他装置。
气动系统的组成：
（1） 气源装置。获得压缩空气的装置，其主体部分是空气压缩机，它将电动机供给的机械能转变为气体的压力能。
（2） 控制元件。用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的装置。
（3） 执行元件。将气体压力能转化为机械能的一种能量转换装置。
（4） 实现压缩空气净化、元件润滑、元件连接及消声等所必需的辅助装置。

液压与气压技术的优缺点
液压传动的优点
（1） 易于在大范围内实现无级调速。
（2） 液压传动过程中运动比较平稳。
（3） 在相同的体积下，比电气传动更能承受大的负载。
（4） 系统易于实现过载保护。
（5） 液压系统易于实现自动化。
（6） 易于实现标准化、系列化和通用化。
液压传动的缺点
（1） 由于液压油具有可压缩性和泄露等因素的影响，液压传动传动比没有机械传动精确，不能实现严格的传动比。
（2） 液压传动中能量损失较多，传动效率较低特别是长距离传输时。
（3） 液压油黏度受油温变化影响较大，从而影响系统工作稳定性，不适宜在很高或很低的温度下工作。
（4） 如果液压油中混入空气，则容易产生振动和噪声。
（5） 发生故障不易检查与排除。
（6） 液压元件制造精度要求高，系统维护技术水平要求高。
气压传动的优点
（1） 工作介质为空气，随处可见，获取容易，不会污染环境，处理方便。
（2） 可以利用空气的可压缩性储存能量，实现集中供气和远距离输送。
（3） 输出力和速度调节容易，变化范围广。
（4） 气动系统结构简单，维修方便。
（5） 气动系统的压力较低，对气动元件的材料和制造精度要求低。
（6） 工作环境适应性好。
气压传动的缺点
（1） 由于空气具有可压缩性，气压传动的平稳性差，当外负载变化时对工作速度的影响较大。
（2） 系统工作压力较低，又因结构尺寸过大，因此气压传动的输出力或力矩受到限制，比液压传动小很多。
（3） 气压传动中的信号传递速度较慢，仅限于声速范围内，不易用于高速复杂回路中
（4） 气压传动的排气声音大，尤其是在超声速排气时需加消声器。
（5） 气压传动同液压传动相比，传递效率比较低。

液压与气动技术在交通运输中的运用
铁路与公路运输是国民经济的大动脉，特别在偏远山区堪称“生命通道”。为了适应现代铁路与公路高速化的发展，在铁路与公路建设装备和运输设备中大量使用了液压技术。
液压技术在我国铁路工程中应用很广，包括自行开发的钢轨铺设、轨枕起重机、立抓装渣机，喷浆机械手、混凝土衬砌莫办台车等隧道施工机械，以及养路机械中使用的轨行式道渣清筛机，起巴道捣固机、道床整形机、夯实机等成套设备，都大量采用液压技术，并向计算机控制的方向发展。液压技术在公路运输行业的应用更为普遍，例如高速公路护栏的冲孔切断机、汽车维修举重机、地下汽车库升降平台和公路架桥等机械设备都大量使用了液压技术。
公元前，希腊人发明的螺旋提水工具，埃及人用热空气-水里驱动的寺庙大门和中国人以水轮方式获取能量做功等可以说是液压技术最古老的应用。所以，航空与河海工程师应用液压技术历史较长的重要领域。自从第二次世界大战末期液压技术在航空领域得以应用以来，与现代控制科学相结合，航空器及其地面附属设备中的液压技术发展迅速，应用广泛。现代军用和民用飞机中液压的应用形式多样，包括飞机自身的主供压系统、起落架收放系统，供油量控制系统、襟翼收放系统、刹车系统、风挡雨刷刮水系统以及地面附属设施如飞机综合包伞机、飞机维修升降车、旅客登机车防雨棚等。液压技术在河流与海洋工程的应用已有近百年的历史。除了民用核工程船只的甲板机械、军用舰船的武器装备广泛采用液压技术外，现代河流穿越设备、船只舵机、深潜救身艇、水下机器人及钻孔机、海底土液化监测及科学实验等河流、海洋作业设备中也广泛采用着液压技术。
与地面作业设备不同，航空器与河海工程作业设备的液压系统具有高压大流量、高温、高精度、集成化、小型化的结构性能特点，在满足拖动功能的同时，安全可靠性通常是第一位的。为此，其液压系统往往带有冗余结构。除了静态特性指标外，通常具有动态特性指标要求。所以现代航空与河海工程设备的液压技术与微电子技术、计算机技术有着紧密的联系。

总结：
液压与气动技术是一门多学科性技术,既涉及到传动技术,又涉及到控制技术。液压与气动技术未来几年的主要发展方向,主要还是在器件的高精度、小型化、复合化、智能化、集成化和节能化等方面。为了适应工业自动化领域的需求,经过研究者多年来不断努力,推出了许多新元件,在很多场合替代了过去的机械控制、液压控制及电器控制形式;尤其是在智能化和网络化方面,对中央控制或集散控制的方式选择上产生很大的影响。可以预料,液压与气动技术将得到更大的发展并在工业自动化系统中得到更广泛的应用。由于智能化的控制技术在液压和气动领域得以发展,因此液压与气动传动技术对电气传动技术仍保持着竞争能力。

参考文献：
[1] 路甬祥.气动技术的发展方向 液压与气动 1991,（2）
[2] 赵彤.气动技术的发展及在新领域中的应用 液压气动与密封2004,（2）
[3] 杨天兴.气动技术的发展现状及其应用前景 实用技术,2011,（4）
[4] 王平庚.西欧液压和气动技术的新发展 VDI一Z 1986,(11)
[5] 液压气动技术展望 液压与气动 1993，（1）
[6] 张利平 现代液压技术应用220例 化学工业出版社
[7] 王广怀 液压技术应用 哈尔滨工业大学出版社
[8] 吴博 液压与气压传动原理及应用 中国电力出版社