王亞?wèn)|

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

在當(dāng)前全面倡導(dǎo)綠色發(fā)展、節(jié)能發(fā)展的大環(huán)境下，液壓與氣動(dòng)技術(shù)因?yàn)榫哂邪踩⒏咝?、?jié)能、低成本、無(wú)污染及壽命長(zhǎng)等特性，已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)械、工程建設(shè)機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品中不可或缺的手段。未來(lái)，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展液壓與氣動(dòng)技術(shù)，積極提倡自主創(chuàng)新，朝著高精度、高效率、高速化及高功率密度的方向發(fā)展，為液壓氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展注入新鮮活力，滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。

1 液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

液壓與氣動(dòng)技術(shù)被民用工業(yè)、機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、汽車(chē)、船舶等行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并且逐漸發(fā)展成為一門(mén)融合傳動(dòng)、控制及檢測(cè)于一體的自動(dòng)化技術(shù)。當(dāng)前，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展水平成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。

1.1 液壓與氣動(dòng)技術(shù)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

鐵路與公路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈，對(duì)于推動(dòng)區(qū)域建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮重要作用。為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代鐵路和公路高速化發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)被應(yīng)用在鐵路與公路的建設(shè)裝備與運(yùn)輸設(shè)備中。特別是我國(guó)的鐵路工程建設(shè)中，液壓與氣動(dòng)技術(shù)被應(yīng)用在軌枕起重、噴漿機(jī)械手等隧道施工機(jī)械中。另外，養(yǎng)路機(jī)械中使用的軌行式道炸清篩機(jī)設(shè)備中也大量運(yùn)用液壓技術(shù)，并不斷朝著計(jì)算機(jī)控制的方向發(fā)展。在公路運(yùn)輸行業(yè)，液壓技術(shù)的應(yīng)用更為普遍，例如，地下汽車(chē)庫(kù)升降平臺(tái)大量應(yīng)用液壓技術(shù)。

1.2 液壓與氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)機(jī)械手中的應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)發(fā)展中，很多地方發(fā)展工業(yè)都會(huì)運(yùn)用工業(yè)機(jī)械手將工件從A 處輸送到B 處，特別是那些有毒、有腐蝕性、高溫等場(chǎng)所及自動(dòng)化生產(chǎn)線中，工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在運(yùn)輸過(guò)程中，機(jī)械手的上升與下降、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)都由相對(duì)應(yīng)的電磁閥通電控制。

1.3 液壓與氣動(dòng)技術(shù)在土方機(jī)械中的應(yīng)用

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展的新階段。其中，土方機(jī)械在城市現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。土方機(jī)械主要包括用于挖掘土料和挖掘石料的挖掘機(jī)，根據(jù)不同情況下的工作情況，挖掘機(jī)可以分為推土機(jī)、鏟土機(jī)平地機(jī)和運(yùn)土機(jī)等。其中，這些機(jī)械充分應(yīng)用了液壓與氣動(dòng)技術(shù)。

在國(guó)家工業(yè)水平發(fā)展中，液壓與氣動(dòng)技術(shù)占據(jù)重要的地位，西方發(fā)達(dá)國(guó)家不管是工程機(jī)械、數(shù)控加工，還是自動(dòng)生產(chǎn)線都積極采用液壓傳動(dòng)技術(shù)。我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)也不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，涌現(xiàn)出一批具有特色的高新技術(shù)產(chǎn)品，以最大限度滿(mǎn)足機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多樣化、自動(dòng)化發(fā)展。

2 當(dāng)前我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀

雖然第一臺(tái)水壓機(jī)出現(xiàn)在1795 年，但是，液壓與企業(yè)技術(shù)在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用卻是在20 世紀(jì)中期以后。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、傳感技術(shù)及微電子技術(shù)的快速發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)具備了高速、大功率、佳能降噪及壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。

我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)被應(yīng)用在各行各業(yè)，規(guī)模不斷擴(kuò)大。雖然我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)所占規(guī)模達(dá)到了一定程度，但是，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)依然有著很大的差距。當(dāng)前，液壓與氣動(dòng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用主要存在以下問(wèn)題：產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，構(gòu)成不合理，性能低、缺乏創(chuàng)新型和自主開(kāi)發(fā)能力。當(dāng)前，我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)品水平和產(chǎn)品體系，與市場(chǎng)實(shí)際需求有著強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)性沖突矛盾。

我國(guó)液壓市場(chǎng)前景廣闊，由于市場(chǎng)上用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、性能的要求越來(lái)越高，當(dāng)我國(guó)企業(yè)所提供的產(chǎn)品從檔次和種類(lèi)上很難滿(mǎn)足市場(chǎng)需求時(shí)，不得不讓利國(guó)外產(chǎn)品。在豐富多樣的市場(chǎng)需求前，國(guó)內(nèi)液壓行業(yè)的產(chǎn)品體系在結(jié)構(gòu)方面存在過(guò)剩與短缺的嚴(yán)重問(wèn)題。對(duì)此，我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)亟待從產(chǎn)品多樣性、層次分明及市場(chǎng)適應(yīng)性等方面進(jìn)行改進(jìn)和完善。此外，我國(guó)企業(yè)在產(chǎn)品更新和裝備改造方面缺乏實(shí)力，特別是在高新技術(shù)產(chǎn)品和專(zhuān)用生產(chǎn)檢測(cè)裝備系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方面投入能力薄弱，由此極大地限制了液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。

3 我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展的阻力

首先，改革開(kāi)發(fā)到今天的全球經(jīng)濟(jì)一體化，新時(shí)期新環(huán)境背景下，我國(guó)市場(chǎng)快速向國(guó)際市場(chǎng)的方向，國(guó)外企業(yè)為謀求巨大的經(jīng)濟(jì)利益，致使國(guó)內(nèi)液壓與氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)我國(guó)國(guó)有企業(yè)造成了打擊。其次，我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)由于技術(shù)水平能力、管理水平及制造裝備水平不高，加上產(chǎn)品質(zhì)量上存在的缺陷和產(chǎn)品的可靠性差，導(dǎo)致我國(guó)液壓與氣動(dòng)行業(yè)的產(chǎn)品難以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。再就是液壓與氣動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，由于我國(guó)在液壓與氣動(dòng)技術(shù)的科研方面投入的資金籌集能力不一樣，從而激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，導(dǎo)致企業(yè)之間互相模仿，通過(guò)壓價(jià)以試圖從激烈的市場(chǎng)中脫穎而出，從而影響企業(yè)的效益。最后，我國(guó)多種形式的企業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)突出的矛盾，其中包括個(gè)人企業(yè)、公司及國(guó)外引進(jìn)的三資企業(yè)。

4 未來(lái)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

首先，節(jié)省能耗，提高效率。在機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過(guò)程中，液壓技術(shù)不可避免地存在著能量的消耗。因而為減少能量的損失，減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，采用靜壓技術(shù)與新型的密封材料，以減少摩擦帶來(lái)的損失，改善液壓系統(tǒng)性能，提高工作效率。

其次，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與測(cè)試，充分運(yùn)用現(xiàn)代液壓CAD設(shè)計(jì)軟件，深入推進(jìn)二次開(kāi)發(fā)與研究，構(gòu)建知識(shí)庫(kù)信息系統(tǒng)，構(gòu)建從設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、使用到設(shè)計(jì)的閉環(huán)系統(tǒng)。采用軟件修改計(jì)算機(jī)的特性參數(shù)，促使設(shè)計(jì)效果達(dá)到最佳。同時(shí)，將CAD、CAM、CAPP、CAT 及現(xiàn)代管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，構(gòu)建集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)CIMS，促使液壓設(shè)計(jì)與制造實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展。同時(shí)，對(duì)液壓系統(tǒng)實(shí)施故障預(yù)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)，促使液壓系統(tǒng)故障的診斷實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，加強(qiáng)專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究，成立完整的專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)。利用計(jì)算機(jī)和知識(shí)庫(kù)中儲(chǔ)備的知識(shí)，推算和分析故障原因，提出維修方案與預(yù)防對(duì)策。此外，開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)測(cè)補(bǔ)償，及時(shí)根據(jù)故障情況自性調(diào)整和校正，也是液壓行業(yè)發(fā)展的重要方向。

機(jī)電一體化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的智能化發(fā)展，充分發(fā)揮了液壓傳動(dòng)出力大、慣性小及響應(yīng)快等優(yōu)勢(shì)。液壓技術(shù)的發(fā)展，將由以往開(kāi)發(fā)系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)閉流控制系統(tǒng)逐漸向閉環(huán)比例轉(zhuǎn)變從而控制系統(tǒng)。提高液壓元件的性能，在性能、可靠性及智能化等方面推進(jìn)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。

最后，液壓技術(shù)未來(lái)發(fā)展更加綠色環(huán)保。隨著人們環(huán)境意識(shí)的逐漸提高，我國(guó)液壓技術(shù)的主流就是開(kāi)發(fā)保護(hù)型液壓產(chǎn)品，致力于控制固體顆粒的污染，改善對(duì)水、空氣等污染的不重視。對(duì)此，可嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的污染，防止外部污染物入侵系統(tǒng)，提高液壓技術(shù)的抗污染能力。

4.2 氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

首先，體積小、重量輕、耗能低的發(fā)展方向。在電子元件制造行業(yè)中，由于被加工件體積小，進(jìn)而限制氣動(dòng)元件的尺寸，對(duì)此，未來(lái)氣動(dòng)元件將會(huì)朝著小型化和輕型化方向發(fā)展。

其次，為方便用戶(hù)和滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用由多只氣動(dòng)元件組合并控制的小型氣動(dòng)系統(tǒng)，可完成精密裝配完成線上的上料作業(yè)，將作業(yè)內(nèi)容按照不同的板塊組合。

其次，氣動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合，大量應(yīng)用傳感器，推動(dòng)氣動(dòng)元件的智能化發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)普遍應(yīng)用帶開(kāi)關(guān)的氣缸，其開(kāi)關(guān)體積小、高性能的特點(diǎn)，可嵌入氣缸缸體，可以清晰地顯示出位置的誤差，促使系統(tǒng)更加可靠。同時(shí)，運(yùn)用傳感器替代流量計(jì)和壓力表，能夠自動(dòng)控制壓縮空氣的流量與壓力，在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，還能有效保證裝置的正常運(yùn)行。

最后，國(guó)際氣動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性的要求，還強(qiáng)調(diào)其發(fā)展的安全性和可靠性，同時(shí)，我國(guó)氣動(dòng)技術(shù)還朝著高速、高頻、高壽命的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新材料和新技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

在世界工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的今天，液壓與氣動(dòng)技術(shù)為其發(fā)展提供動(dòng)力。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)呈現(xiàn)多元化方向發(fā)展的態(tài)勢(shì)。本文分析了液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，介紹了我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的多樣性，指出了阻礙液壓與氣動(dòng)技術(shù)的阻力，最后探討了我國(guó)未來(lái)液壓與氣體的發(fā)展趨勢(shì)，以迎合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，提高元件的的壽命，降低噪音，提高工作效率，推動(dòng)液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展。