液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展歷程

液壓傳動(dòng)相對(duì)機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，是一門比較新的學(xué)科，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、輸出功率大、易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速及自動(dòng)控制等特點(diǎn)，因此發(fā)展很快。幾十年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷提高，液壓傳動(dòng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運(yùn)輸、軍事器械、礦山冶金、航空航海、輕工、農(nóng)機(jī)、漁業(yè)、林業(yè)等各個(gè)方面，也被應(yīng)用在宇宙航行、海洋開發(fā)、核能建設(shè)、地震預(yù)測(cè)等新的技術(shù)領(lǐng)域中。從1795年英國(guó)制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)至今，液壓傳動(dòng)已有二三百年的歷史，但廣泛的應(yīng)用和推廣僅有六七十年。19世紀(jì)末，德國(guó)制造出液壓龍門刨床，美國(guó)制成液壓六角車床和液壓磨床，但因當(dāng)時(shí)沒(méi)有成熟的液壓元件以及機(jī)械制造工藝水平的限制，液壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用仍不普遍。第二次世界大戰(zhàn)期間，一些兵器采用惡劣反應(yīng)快、精度高、功率大的液壓傳動(dòng)裝置，大大提高了兵器的性能，同時(shí)推動(dòng)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，其迅速轉(zhuǎn)向民用，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)中逐步推廣。20世紀(jì)60年代后，隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。目前，正在向高壓、高速、高效、大流量、大功率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化和模塊化、提高可靠性技術(shù)及污染控制技術(shù)的方向發(fā)展。同時(shí)，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等，又使液壓技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)新的階段。

在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用液壓傳動(dòng)技術(shù)的目的各不相同。例如，工程機(jī)械、礦山機(jī)械、壓力機(jī)械和航空工業(yè)中采用液壓傳動(dòng)的主要原因側(cè)重于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、輸出力大；機(jī)床上采用液壓傳動(dòng)側(cè)重于能在工作過(guò)程中方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，易于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。

我國(guó)的液壓工業(yè)始于20世紀(jì)50年代，最初只是應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)發(fā)展到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自1964年開始引進(jìn)國(guó)外液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來(lái)，我國(guó)的液壓元件生產(chǎn)從低壓刀高壓形成了系列。

液壓技術(shù)中的重大進(jìn)展是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。微電子技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出了很多高可能性、低成本的微型節(jié)能元件，為液壓技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用開辟了更為廣闊的前景。

計(jì)算機(jī)控制是必然趨勢(shì)，電業(yè)比例閥和伺服閥只能接受連續(xù)變化的電壓或電流信號(hào)，而計(jì)算機(jī)要求數(shù)字開關(guān)量，使用電液比例閥和伺服閥與計(jì)算機(jī)接口必須經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，極不方便。而數(shù)字液壓泵、數(shù)字控制閥、數(shù)字液壓缸等，即用數(shù)字量進(jìn)行控制并具有數(shù)字量輸出響應(yīng)特性的液壓元件。由于是可以直接與計(jì)算機(jī)接口，不需D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，是今后液壓技術(shù)發(fā)展的重要趨向之一。

計(jì)算機(jī)與液壓技術(shù)的結(jié)合包括：計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（液壓元件CAD和液壓系統(tǒng)CAD）、液壓產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)（CAT）及計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制、最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制以及靈活的多余度控制等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)的圖形功能，由設(shè)計(jì)者通過(guò)人機(jī)對(duì)話控制設(shè)計(jì)過(guò)程以得到最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果，并能通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)則可運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)液壓元件及液壓系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試，對(duì)液壓設(shè)備故障進(jìn)行診斷和對(duì)液壓元件和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型辨識(shí)等。

此外，高壓大流量小型化與液壓集成技術(shù)、液壓節(jié)能與能量回收技術(shù)也成為近年研究的重要課題。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓技術(shù)也隨之發(fā)展，拓寬范圍，以適應(yīng)各行各業(yè)新技術(shù)的發(fā)展需求。