液壓技術的案例
液壓技術會被取代嗎？
作者：張海平
本文節選自張海平博士新書《白話液壓》，點擊下方購買。
當前，新技術層出不窮，技術改變的速度越來越快，許多顯赫一時被普遍應用的產品被取代了。所以，液壓技術是否會被取代，這是所有與液壓相關的人都應該關心的問題。
在20世紀90年代，就有人說過，液壓技術會被取代。于是，中國許多大學的液壓專業改稱為機電研究所。如今，中國的液壓工業落后世界水平30年，成為國民經濟的鎖喉之痛。兩者恐怕也并非不無聯系吧。
為何這里今天又要舊話重提呢？
1.新能源帶來的影響
為了減少廢氣和污染顆粒PM10的排放，保護人民的健康，采用新能源取代內燃機的呼聲越來越高。世界多國已經制定了禁售燃油汽車的時間表。例如，荷蘭、挪威2025年，印度2030年，德國2030年后，法國、英國2040年。我國也在2017年10月26日發布了“節能與新能源汽車技術路線圖”。
為移動設備提供新能源，目前正在試驗的主要有兩種模式：純蓄電池和燃料電池+蓄電池。
蓄電池目前還嫌笨重。小轎車要想充一次電能走幾百km，蓄電池要占一半的重量。
燃料電池可以直接把燃料（氫氣或天然氣）的化學能轉化為電能，可以大大減少所攜帶的蓄電池數量，是目前最有可能在較大功率需求場合取代內燃機的技術。目前國際上已有多個公司推出了采用燃料電池與蓄電池結合，作為能源的公共汽車和卡車的原型車。
與汽車相比，許多移動液壓設備的功率大得多，能量消耗也大得多，因此，采用新能源的技術難度也高得多。但相信，隨著新能源的大規模應用，肯定會催生出新技術，降低成本。所以，新能源在移動液壓設備上逐步取代內燃機也是遲早的事。這就會給移動液壓帶來大洗牌。
因為，在以內燃機作為能量來源時，雖然內燃機產生的機械能需要經過液壓泵，轉化為液壓能，才能驅動液壓缸，但要驅動電驅動器，也一樣需要通過發電機發電。
展開 許仰曾-對未來液壓技術的探討（轉自液壓傳動與控制）
1.7 工業4.0智能化下未來的液壓技術概念
1.7.1 液壓智能互聯數字化下的技術發展理念
圖1-46 工業4.0時代液壓技術
數字化網絡化智能化的基礎作用
作為工業4.0的液壓技術發展觀（圖1-46），應該有四個大概念：
1）在液壓工業4.0時代，AI人工智能軟件、芯片在內的集成與物聯網的的生態環境對于所有各類的液壓技術與產品全覆蓋。也就是像圖1-46所示那樣，在各類液壓核心元件的基礎上，一定有數字化基礎配套，完成設計、仿真與試驗環節；一定有網絡化基礎，產品可以實施通信，遠程診斷，利用云技術與大數據，完成服務環節；也必然有智能化基礎，實現元件與系統的自主控制與自主診斷。
2）液壓本身應用領域必須向外拓展與延伸。
液壓技術及其產品將從現在傳統的自動化領域中拓展出去。研究方向的視野應該更開闊?？梢岳?em>液壓低速直線等特性，簡單廉價來收集清潔能源的能量，通過蓄能器的儲能或水輪機等辦法去轉換成電能等，這包括風能、潮汐能、太陽能以及海水淡化后多余能量再利用，從而形成能動型液壓分支。
還應該利用近年來靜液壓技術驅動技術有三項重大發展：靜液壓機械功率分流無極變速箱的批量制造成為工程機械傳動技術制高點、串聯型油液混合動力技術的靜液壓技術進入汽車產業大門、電控配流的靜液壓泵與馬達研制成功使靜液壓進入電液一體化與信息化大門，從而形成傳動型液壓分支。這一分支包括靜液壓驅動、靜液壓機械功率分流驅動、靜液壓與液力傳動結合、靜液壓與電力傳動結合以及油液混合動力靜液壓驅動。微機電系統MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）中的微液壓/微液控（Microfluidics），作為“智能灰塵”的顛覆性技術已經可以納入液壓技術新領域。
展開 對未來液壓技術的探討
圖1-46 工業4.0時代液壓技術
數字化網絡化智能化的基礎作用
作為工業4.0的液壓技術發展觀（圖1-46），應該有四個大概念：
1）在液壓工業4.0時代，AI人工智能軟件、芯片在內的集成與物聯網的的生態環境對于所有各類的液壓技術與產品全覆蓋。也就是像圖1-46所示那樣，在各類液壓核心元件的基礎上，一定有數字化基礎配套，完成設計、仿真與試驗環節；一定有網絡化基礎，產品可以實施通信，遠程診斷，利用云技術與大數據，完成服務環節；也必然有智能化基礎，實現元件與系統的自主控制與自主診斷。
2）液壓本身應用領域必須向外拓展與延伸。
液壓技術及其產品將從現在傳統的自動化領域中拓展出去。研究方向的視野應該更開闊?？梢岳?em>液壓低速直線等特性，簡單廉價來收集清潔能源的能量，通過蓄能器的儲能或水輪機等辦法去轉換成電能等，這包括風能、潮汐能、太陽能以及海水淡化后多余能量再利用，從而形成能動型液壓分支。
還應該利用近年來靜液壓技術驅動技術有三項重大發展：靜液壓機械功率分流無極變速箱的批量制造成為工程機械傳動技術制高點、串聯型油液混合動力技術的靜液壓技術進入汽車產業大門、電控配流的靜液壓泵與馬達研制成功使靜液壓進入電液一體化與信息化大門，從而形成傳動型液壓分支。這一分支包括靜液壓驅動、靜液壓機械功率分流驅動、靜液壓與液力傳動結合、靜液壓與電力傳動結合以及油液混合動力靜液壓驅動。微機電系統MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）中的微液壓/微液控（Microfluidics），作為“智能灰塵”的顛覆性技術已經可以納入液壓技術新領域。目前MEMS的最大市場是智能手機，微流控技術是它的派生分支，90年代噴墨打印頭就是微液控的典型應用之一。
展開 中國航海日，來看看航運中的液壓技術
5.船舶液壓溫控系統
液壓系統作為船舶運行、控制的重要組成部分，通?？煞譃樗欧刂葡到y、比例系統及傳動系統三種類型。隨著船舶智能化水平的提升，對液壓系統溫度控制的要求逐漸提高。單片機的使用將液壓系統溫度利用溫度傳感器實時采集，實現了液壓系統溫度的精準控制。
6.數字減搖控制系統
船舶技術在大型化、高速化、高性能化等方面的發展，對船舶減搖技術提出了新的要求和挑戰?，F代減搖設備的運行狀況通過信息技術，以直觀形象的圖形動畫等模式呈獻。減搖鰭在眾多減搖裝置中，減搖效果最好，很多客船和軍船都配置了減搖裝置，減搖鰭一般采用液壓操縱。關注公眾號“液壓說”，獲取更多液壓知識。
03
液壓技術的發展趨勢
液壓系統與微電子等先進技術相結合，走向智能化，是液壓技術發展的趨勢。自主控制、無人化是液壓系統智能化的重要表現，主要包括：基于機器學習的故障檢測與診斷、智能場景構建與算法決策、多機智能綜合調度與機群協同、智能感知與控制、基于5G技術的無人駕駛系統等。在未來的應用場景中，智能化液壓系統能夠對工況進行識別，并根據工況對液壓系統進行自主控制與調整。通過智能的故障診斷，實現元件與系統的全生命周期管理。
船舶液壓系統
編輯 | 液壓說
來源 | 網絡公開資料
聲明 | 本文由液壓說原創，轉載請注明
往期精選
液壓技術在房車上的應用
“清明前后，種瓜點豆”，播種季節到了，看看液壓油缸在播種機上的應用……
數字液壓油缸在現代戰爭中的作用超乎你想象
展開 
金屬波紋管液壓成形技術及設備
圖2 金屬波紋管閥門
圖3 金屬波紋管助聽器原理示意圖
1-信號處理器 2-麥克風 3-耳蝸傳感器
金屬波紋管液壓成形技術和設備
隨著工業生產對金屬波紋管提出越來越嚴格，越來越多樣化的實際需求，金屬波紋管由于樣式的差異逐漸分化出眾多的種類。利用最新的學術成果和創新技術，金屬波紋管成形技術與裝備也得到了不斷更新和發展。隨著實際生產對金屬波紋管產品的要求不斷提高，人們對金屬波紋管成形技術和智能裝備展開了更深入地研究。
金屬波紋管的成形技術種類繁多，例如液壓成形、橡膠或機械脹壓成形、焊接成形、滾壓成形、電鑄成形、旋壓成形、電磁成形等。以及新近研發的熱輔助氣壓成形、半無模成形以及水射流漸進成形等波紋管成形技術，并且每種成形技術都有對應類型的波紋管件。
以上眾多成形技術中能覆蓋成形波紋管種類較多，成形領域應用較廣泛的當屬液壓成形技術。尤其是在中型直徑、小型直徑的薄壁波紋管生產中，液壓成形占有很大的份額。波紋管液壓成形技術是現代液壓成形在管材成形中的一種典型應用，液壓成形金屬波紋管的成形工序少、生產效率高、產品質量好、成形設備自動化程度高、操作簡便。
液壓成形波紋管主要用于加工不銹鋼、低碳鋼，銅合金等室溫下塑性良好的材料，可加工管壁厚度范圍為0.08～4mm。
展開 液壓缸設計的 4 個技術難點
液壓缸在現今機械行業中被廣泛應用，也是工程技術人員經常遇到的技術設計。
液壓缸設計需要遵循的原則之一就是液壓缸密封設計要合理，在規定工況下密封性能可靠，即泄露少，摩擦力小，壽命長，更換密封等維修簡單，方便。
那么液壓缸設計都有哪些難點呢？作為一位液壓工程師，在具體的設計過程中，多多少少都會碰到一些，今天給大家分享下液壓缸設計的四個難點。
技術難點一
液壓缸的實際使用工況在設計時很難確定，設計工況跟實際工況不同。
有時候液壓缸制造企業的業務沒了解清楚客戶的具體需求，有時候由于客戶對于液壓技術的不了解而不能清楚的說明實際的工況，這就給設計造成了一定的難度。
液壓缸的密封設計不但要滿足設計時的規定工況，還要預判實際使用過程中的極端工況。
這些極端工況可能頻次很低，且不可重復，但是對密封圈造成的失效是永久的。
技術難點二
液壓缸的密封圈如果采用單一的密封結構，是很難滿足客戶的要求的，單一密封結構也很難滿足同一個液壓缸不同位置的密封要求。
展開 液壓成形，一種新的先進制造技術
液壓成形是指利用液體或模具使工件成形的一種塑形加工技術，也稱液力成形。它是用液體的壓力代替剛性的凸?；虬寄Π辶线M行塑性加工的方法，如彎曲、拉深、平板毛坯的脹形、空間毛坯形狀的脹形等。
相較于傳統的沖壓、焊接等成形技術，液壓成形是一種新的金屬成形技術，它可成形各種復雜制件，并具有得到制件表面質量好、減少工序、簡化模具和不需特殊的沖壓設備等優點。
一開始主要應用于航空航天、汽車制造等領域，隨著技術的不斷發展成熟，如今在民用制造領域也逐漸應用開來。
按使用的液體介質不同，可將液壓成形分為水壓成形和油壓成形。水壓成形使用的介質為純水或由水添加一定比例乳化油組成的乳化液;油壓成形使用的介質為液壓傳動油或機油。
按使用的坯料不同，液壓成形可以分為三種類型：管材液壓成形、板料液壓成形和殼體液壓成形。而管材液壓成形使用的壓力較高，又稱為內高壓成形。
三種液壓成形技術的比較
注：板料液壓成形使用的介質多為液壓油，最大成形壓力一般不超過100MPa。殼體液壓成形使用的介質為純水，最大成形壓力一般不超過50MPa。內高壓成形使用的介質多為乳化液，工業生產中使用的最大成形壓力一般不超過400MPa。
除了上述一些共有的特點，這三種不同的液壓成形技術又有各自的一些特點。
1
管材液壓成形(內高壓成形)
管材液壓成形技術是用管材作為原材，通過對管腔內施加液體壓力及在軸向施加負荷作用，使其在給定模具型腔內發生塑性變形，管壁與模具內表面貼合，從而得到所需形狀零件的成形技術。是適應汽車和飛機等運輸工具結構輕量化發展起來的先進制造技術。
展開 關于“2021中國管材與板材成形技術研討會暨中國典型沖壓設備與工藝論壇-液壓成形”的通知
1
會議征文涵蓋以下內容
①內高壓成形（管材液壓成形）技術；
②
板料液壓成形技術；
③
殼體液壓成形技術；
④
復合材料（碳纖維）成形技術；
⑤
液壓成形工模具技術；
⑥
液壓成形設備；
⑦
液壓成形技術發展方向；
⑧
高強鋼材料
成形工藝
簡析；
⑨
鋁合金材料
成形案例分享
；
⑩
汽車排氣系統管材液壓成形技術；
?
底盤類零件液壓成形技術；
?
防撞梁零件的生產工藝分享；
?
復雜薄壁航空件液壓成形；
?
管材管件切割與連接技術等。
展開 負載敏感控制技術在TBM液壓系統中的應用
液壓技術是基于帕斯卡定律（Pascal Law），以有壓流體（壓力油）為介質，來實現能量傳遞和自動控制的一種應用技術。液壓傳動傳遞動力大，運動平穩。液壓技術可應用在需要傳遞高功率及負載運動需要精確控制的場合。
對于液壓系統來說，壓力和流量是兩個基本參數。液壓系統的壓力是由負載來確定的，而流量是系統重點要控制的變量。流量與壓力的乘積為功率。因此，對該兩變量進行控制，關系到系統的功率利用率問題。
論文將以負載敏感控制技術為依據，論述液壓系統功率效率及控制問題。并以WIRTH TB880E隧道掘進機中液壓系統作為應用實例，加以說明。
1負載敏感技術的原理
負載敏感技術，簡言之，就是將負載需要的壓力、流量與泵的壓力、流量相匹配以最大限度地提高系統效率的技術。要提高系統效率，一方面，需要將負載的壓力與泵的輸出壓力相適應；另一方面，泵的輸出流量正好滿足負載運動速度的需要。此外，還需要實現待機狀態的低功耗。
如圖1所示，實現負載敏感控制的系統由下列元件組成：負載敏感變量柱塞泵1，速度調節元件（節流閥）2，壓力傳感元件（梭閥）3。
在柱塞泵1上有壓差控制閥4和壓力控制閥5。壓力控制閥用來限定泵的最高工作壓力Pmax。負載的驅動壓力Pl，通過梭閥3反饋到泵的控制口X，壓差控制閥4用來設定泵的出口與執行元件（油缸）進油口之間的壓差△P。從而，執行元件的運動速度取決于節流閥2的開度(節流閥的流量關系式確定Q=f（A, △P）)。即在此系統中，節流閥和壓差控制閥共同組成了一個調速閥。
只要Pl≤Pmax-△P,無論負載怎么變化，泵提供的流量能始終與負載的要求相適應，而泵的輸出壓力為Pl+△P。
這樣液壓系統的效率（不計入泵的效率及執行元件的效率）為Pl/(Pl+△P)。
當系統未工作，處于待機狀態時，負載壓力Pl=0，系統的待機功率損耗為△PQp 。
展開 負載敏感控制技術在TBM液壓系統中的應用
液壓技術是基于帕斯卡定律（Pascal Law），以有壓流體（壓力油）為介質，來實現能量傳遞和自動控制的一種應用技術。液壓傳動傳遞動力大，運動平穩。液壓技術可應用在需要傳遞高功率及負載運動需要精確控制的場合。
對于液壓系統來說，壓力和流量是兩個基本參數。液壓系統的壓力是由負載來確定的，而流量是系統重點要控制的變量。流量與壓力的乘積為功率。因此，對該兩變量進行控制，關系到系統的功率利用率問題。
論文將以負載敏感控制技術為依據，論述液壓系統功率效率及控制問題。并以WIRTH TB880E隧道掘進機中液壓系統作為應用實例，加以說明。
1負載敏感技術的原理
負載敏感技術，簡言之，就是將負載需要的壓力、流量與泵的壓力、流量相匹配以最大限度地提高系統效率的技術。要提高系統效率，一方面，需要將負載的壓力與泵的輸出壓力相適應；另一方面，泵的輸出流量正好滿足負載運動速度的需要。此外，還需要實現待機狀態的低功耗。
如圖1所示，實現負載敏感控制的系統由下列元件組成：負載敏感變量柱塞泵1，速度調節元件（節流閥）2，壓力傳感元件（梭閥）3。
在柱塞泵1上有壓差控制閥4和壓力控制閥5。壓力控制閥用來限定泵的最高工作壓力Pmax。負載的驅動壓力Pl，通過梭閥3反饋到泵的控制口X，壓差控制閥4用來設定泵的出口與執行元件（油缸）進油口之間的壓差△P。從而，執行元件的運動速度取決于節流閥2的開度(節流閥的流量關系式確定Q=f（A, △P）)。即在此系統中，節流閥和壓差控制閥共同組成了一個調速閥。
只要Pl≤Pmax-△P,無論負載怎么變化，泵提供的流量能始終與負載的要求相適應，而泵的輸出壓力為Pl+△P。
這樣液壓系統的效率（不計入泵的效率及執行元件的效率）為Pl/(Pl+△P)。
當系統未工作，處于待機狀態時，負載壓力Pl=0，系統的待機功率損耗為△PQp 。
展開 哪些汽車沖壓件加工應用到液壓成形技術
液壓成形是指用液體的壓力代替剛性的凸?；虬寄Π辶线M行沖壓加工的方法。它可進行沖壓的工序很多，如彎曲、拉深、平板毛坯的脹形、空間毛坯形狀的脹形等。它可成形各種復雜制件，并具有得到制件表面質量好、減少工序、簡化模具和不需特殊的沖壓設備等優點。
液壓成形也稱液力成形。這種液壓成形技術僅需要凹模或凸模，液體介質相應地作為凸模或凹模，能省去一半模具費用和加工時間，并且液體作為凸?？梢猿尚魏芏鄤傂阅＞邿o法成形的復雜零件。
內高壓式成形技術就是液壓成形的一種。內高壓成形是適應汽車和飛機等運輸工具結構輕量化發展起來的先進制造技術。在制作汽車沖壓件的時候，液壓式內高壓成形過程中可一次加工出如車橋、頂蓋板、門框等大型復雜的三維幾何形狀的工件；而且因為液體在成形過程中的冷卻作用，使工件被冷作強化，獲得比一般沖壓加工更高的工件強度，這使得允許采用更薄的板材，實現了汽車沖壓件的輕量化目標。
由于汽車沖壓件在液壓式內高壓成形過程，外表板面只與壓力液體接觸，加壓過程較平緩，零部件成形變化均勻，因此可獲得勻稱的壓力分布，并能獲得比普通沖壓技術好得多的平滑外表面。另外，通過液壓式內高壓成形技術生產汽車沖壓件，不僅節省費用，而且縮短時間，可實現產品的批量生產。
展開 
貼合 | 韓檀國大學開發出可折疊或曲面面板4邊貼合的液壓貼合技術
CINNO Research產業資訊，韓國開發出可應用于折疊智能手機等折疊或彎曲的面板的貼合新技術。
根據韓媒etnews報道，檀國大學Han Gwanyeong教授(電子電機工學部)研究組展示了一種可以貼合新一代面板(可折疊或彎曲面板)和Edge面板最多到4面貼合的“液壓貼合技術”。
新一代面板與平面面板不同，模組零件各層貼合的技術非常重要。尤其柔性面板的關鍵是柔性基板(OLED基板)和保護其的玻璃蓋板的貼合制程。
研究組通過電腦模擬和優化工藝實驗，利用了耐久性強的高彈性體物質，而不是現有的硅。貼合工藝使用“液壓貼合技術”。韓教授解釋，如果采用新開發的技術，顯示屏貼合部位的耐久性會增強，不良損失也會減少，生產量也會比現有制程提升30%。
在現有的柔性面板貼合工程中，一直使用壓縮硅墊的制程方式。硅墊壓縮制程因耐久性不足，在制程過程中需要更換硅墊等，時間損失很大。且貼合后也會產生微小的空氣泡等不良現象。
教授表示:“新開發的技術可以應用于包括平面面板在內的新一代面板和最近迅速增長的彎曲車載面板等多個領域?！?/span>
展開 AMESim液壓仿真技術及其在液壓缸性能分析中的應用
[8] 馬長林,黃先祥,郝琳.基于AMESim的電液伺服系統仿真與優化研究[J].液壓氣動與密封,2006(1):32-34.
[9] 肖岱宗.AMESim仿真技術及其在液壓元件設計和性能分析中的應用[J].艦船科學技術,2007(S1):142-145.
[10] 余佑官,龔國芳,胡國良.AMESim仿真技術及其在液壓系統中的應用[J].液壓氣動與密封,2005(3):28-31.
[11] 秦家升,游善蘭.AMESim軟件的特征及其應用[J].工程機械,2004(12):6-8.
[12] 王以倫.液壓傳動[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2005:62-15.
文章來源：機電工程技術
展開 『分享』基于ADAMS的挖掘機液壓系統仿真技術
對挖掘機液壓系統進行理論建模分析, 研究在ADAM S 中建立液壓系統仿真模型, 以及液壓系統和
機械系統動力學模型的關聯集成技術。進行基于機構動力學解算的挖掘機液壓系統仿真, 在空載和加載工況下進
行試驗和仿真分析, 通過對仿真與試驗數據的對比, 驗證了利用該方法建立的挖掘機液壓系統模型的精確性。
基于ADAMS的挖掘機液壓系統仿真技術.pdf
一文了解注塑機液壓傳動工作原理
(4)為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求高，給使用與維修保養帶來一定困難。
(5)發生故障不易檢查，特別是液壓技術不太普及的單位，這一矛盾往往阻礙著液壓技術的進一步推廣應用。液壓設備維修需要依賴經驗，培訓液壓技術人員的時間較長。
