绿色液压技术的研究现状与展望.pdf
2 0 1 1 年 9月 第 3 9卷 第 l 8期 机床与液压 MAC HI NE T0OL HYDRAULI CS S e p . 2 01 1 V0 1 . 3 9 No .1 8 D OI 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 13 8 8 1 . 2 0 1 1 . 1 8 . 0 3 7 绿色液压技术的研究现状与展望 叶小华 ,岑豫 皖 ,颜志 国 ,王爱 国 1 .合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 2 3 0 0 0 9 ; 2 .安徽 工业大学机械 工程学院,安徽马鞍 山 2 4 3 0 0 2 ; 3 .公安部第三研究所物联 网研发 中心 ,上海 2 0 0 0 3 1 摘要 介绍 了绿 色液压技术产生的背景 ,指 出了 “ 节能 ”和 “ 环保” 是绿色液压技术 的本质 特征 ,系统地 综述 了节 能 型液压元件 、节能型液压系统、绿色工作介质和纯水液压等4个方面绿色液压技术的工作原理与系统组成、技术特点和国 内外研究现状 ,分析了各种绿色液压技术存在的问题,且重点分析了多路阀、二次调节系统 、负荷传感系统和纯水液压, 最后对绿色液压技术的未来发展趋势作了展望。 关键词 绿色液压 ;节 能 ;环保 ;研究 现状 中图分类号 T H1 3 7 . 4 文献标识码A 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 1 81 0 6 6 Re s e a r c h o n Pr e s e n t Si t ua t i o n o f Gr e e n Hy d r a u l i c Te c hn o l o g y a n d Pr o s p e c t s YE Xi a o hu a 一, CEN Yu wa n , YAN Zh i g uo , W ANG Ai g uo 1 . S c h o o l o f M e c h a n i c a l a n d A u t o m o t i v e E n g i n e e ri n g , H e f e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , H e f e i A n h u i 2 3 0 0 0 9 , C h i n a ; 2.S c h o o l o f Me c h a n i c a l En g i n e e r i ng,An h ui Un i v e r s i t y o f Te c h no l o gy ,Ma a n s h a n Anh u i 2 4 3 0 02,Ch i n a; 3 .R D Ce n t e r o f I n t e r n e t o f Th i n g s.Th e Th i r d Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i s t r y o f Pu b l i c S e c u rit y. S h a n g h a i 2 0 0 0 3 1 ,C h i n a Ab s t r a c t De v e l o p me n t b a c k g r o u n d o f g r e e n h y d r a u l i c t e c h n o l o g y wa s i n t r o d u c e d ,a n d t h e e s s e n c e f e a t u r e s o f e n e r gy s a v i n g a n d e n v i r o nme n t a l pr o t e c t i n g we r e p o i n t e d o u t .Th e f o u r a s p e c t s o f e n e r gy s a v i n g c o mp o ne nt ,e ne r gy s a v i ng s y s t e m,g r e e n wo r ki ng me d i um f o r h y d r a u l i c s y s t e m a n d wa t e r h y d r a u l i c s w e r e d e s c r i b e d i n d e t a i l ,a n d t h e i r w o r k i n g p r i n c i p l e a n d c o mp o n e n t s o f s y s t e m ,t e c h n i c a l f e a t u r e s a n d t h e r e s e a r c h s i t u a t i o n a n d p r o gre s s o f t h e d o me s t i c a n d f o r e i g n we r e i n t r o d u c e d .T h e p r o b l e ms i n a l l k i n d s o f gre e n h y d r a u l i c t e c h n o l o gy w e r e d i s c u s s e d,a n d a n a l y z e d mu l t i wa y d i r e c t i o n a l v a l v e ,h y d r a u l i c s y s t e m wi t h s e c o n d a r y r e g u l a t i o n,l o a d s e n s i n g s y s t e m a n d wa t e r h y d r a u l i c s .T h e d e v e l o p i n g p r o s p e c t s o f t h e g r e e n h y d r a u l i c t e c h n o l o gy w e r e g i v e n . Ke y wo r d s G r e e n h y d r a u l i c s ;E n e r gy s a v i n g ;E n v i r o n me n t a l p r o t e c t i n g ;P r e s e n t s i t u a t i o n r e s e a r c h 世 界各 国对节能环保 的普遍重视 ,加快 了绿色 液 压技术的研究和应 用。一方 面随着 世界 经济 的发展 , 能源尤其是不可再生能源已经成为一种稀缺资源,引 起 了世界各 国对 能源危 机的高度重视 。能源问题开始 成为世界各 国经 济持续 发展的制约条件之一 ,世界 各 国相继制定了法律 法规 开展节 能 降耗 。另一 方 面 , 自2 0世纪 7 0年代 以来 ,工业污染所导致 的环 境恶化 达到了前所未有 的程度 , 日益严重 的生态破坏也 引 起 了世 界各 国的高度 重 视 ,相 继提 出 了 “ 谁 污 染谁 负担” 的原则 ,迫使 企 业 注重 环保 产 品的开 发 和 利用 。因此 ,“ 绿色 ”这一 概念在 工程技 术领域 得到 了推广 和应 用 ,所 谓 “ 绿 色 ”应 该 至少包 含 两方 面 的含义 ,一是省料 、节能 ,二是与 自然和谐 ,即环 保 。而液压 传动 虽 然具 有功 率 密度 大 、无 级 调 速 方 便、动态响应快和控制精度高等优点 ,但还存在能量 损失大系统效率低 、噪声大、液压油泄漏对环境有污 染 等缺点 ,明显 与 “ 绿 色 ” 这一 概 念 不相 符 。因 此 ,液压技术必须利用相关领域 的研究成果 和先进 技 术进行 边 缘 交 叉 科 学 的复 合 研 究 ,以 “ 节 能 ” 和 “ 环保 ”为本质特征 ,克服 不足并 不断 向前发 展 ,才 能符合 “ 绿色 ” 这一 时代 发展 的主题 。为 此 ,世 界 发达 国家特别是 液压 强国先后开展 了液压节能 和环保 的研究 ,我国在 2 0世 纪 9 0年 代初 也 开 始 了此 项 工 作 ,并相继取得 了丰硕 的研究成果 ,推动 了我国绿色 收稿 日期 2 0 1 1 0 1 0 7 基金项 目安徽省 自然科学基金项 目 0 9 0 4 1 2 0 3 7 ;安徽省教育厅 自然科学重点研究项 目 J K 2 0 0 9 A 1 4 9 ;安徽工业大 学创 新团队资助项 目 T D 2 0 0 9 0 7 作者简介叶小华 1 9 7 3 一 ,博士研究生 ,讲师 ,研究方向为电液伺服/ 比例系统控制、节能和故障预报。Em a i l y x h ma s s i n a .c o n。 第 l 8期 叶小华 等 绿色液压技术的研究现状与展望 1 0 7 液压技术 的发展 。作者将 系统全面地讨论绿 色液压 技 术 的研究 现状 与发展趋 势。 1 节能型液压元件的研究现状 1 . 1 液压 泵 液压泵作为动力源在液压系统中起重要作用,为 提高液压系统的效率达到节能之 目的,通轴斜盘式轴 向柱塞泵始终 是 国 内外学 者 和工 程界 研究 的主要 对 象 。这直接使得液压泵变量控制 系统 多样化 ,主要有 恒压控制 、流量控制 、压力流量 复合 控制 、恒 功率 控 制、总功率控制、分功率控制和功率交叉控制等变量 控制方式,其中恒功率控制、总功率控制和功率交叉 控制在工程机械行走液压中受到特别重榭 。B o s c h Re x r o t h Ea t o n Vi c k e r 、 Pa r k e r Ha n r u fi n S a u e r Da n f o s s 世界四大知名液压元件生产公 司都有相应 的产品问 世,且均取得了明显的节能效果。贵州力源、北京华 德、上海液压泵厂和上海萨澳液压传动等国内厂家在 引进国外技术的同时,通过消化吸收和 自主创新,也 相继开发了恒压控制、流量控制和恒功率控制等部分 产品,在实际工程应用中节能效果良好。随着电液比 例技术 、电液 伺 服控 制技 术 和传 感技 术 的成 熟 和发 展 ,将 电子控制和液压泵变量控制完美地结合 ,并 与 系统控制密切相关 ,为节能型系统的智能化与信息化 奠定 了完整 的硬件基础 ,当前正在发展 的电子排量 泵 E l e c t r o n D i s p l a c e m - e n t C o n t r o l ,E DC 就 是 其 中 典 型 的 代 表 其控制原理如图 1 所 示 ,这 种 泵 能 接 收 P L C或计算机的控制信 号 , 同 时 泵 的 内部 还 装有 传感 器,将 斜 盘 的 角 位 移 反 馈 至 比例 放 大 器 输 入 端 ,从 而 提 高 了 控 制 性 能 ,并1 一变量 泵 2 一变 量缸 卜 压 力切断阀 且 有 良 好 的 节 能 效 一比 例阀 s _ - 放 大器 6 .位置 传感 器 黑 [ 8 ] 图 1 电子排量泵原理 图 与此同时,进入 2 0世纪9 0年代以来 ,由于液压 泵与原动机的一体化和 自由活塞内燃液压泵具有传动 效率高、噪声低和结构紧凑等优点 ,受到国内外研究 人员的重视 ,并有少量产品问世,但 由于存在 一 些关键技术没解决 ,所 以并未走 向工业应用 ,目前 仍处于试验室研究 阶段 。 1 . 2液 压控 制 阀 1 . 2 . 1 电流变液 E R F 和磁 流变液 M R F 控制 阀 由于液压控制 阀多采用节 流原理 工作 ,不可避免 地加大 了压力损失 ,这也是造成液压 系统效 率低 的最 主要 的原 因之一 ,因此开展了电流变液和磁流变液控 制阀的研究 ,并取得 了重要 的研究成果 。 电流变 液 E l e c t r o r h e o l o g i c a l F l u i d s ,E R F 是一 种智能材料 ,这种液体在强直流电场作用下其黏度会 随电场强 度发生变化 ,变成一种类似胶体状 的 固态物 质 ,当电场撤除后该 固态 物质会 立 刻还原 为液态 状 , 且变化速度极快 一般为 毫秒级 ,这种 效应称 这为 E R E l e c t r o r h e o l o g i c a 1 效应,这种液体称之为电流 变液 E R F [ 1 2 - 1 3 ] 。利用 R E F的 E R效应 ,设计 出基 于 E R F的液压 控制 阀 ,避免 了节 流原 理 ,从 而具 有 较好 的节能效果 。文献 [ 1 41 5 ]应 用 E R F研 制 了 液 压控制 阀,取 得 了相关研 究 成果 。但 E R F控 制 阀 也存 在明显的缺点 ,如强 电场的取得不易且影响安全 性 ,这也是未来需要研究解决 的技术难点 。 磁流变液 M a g n e t r h e o l o g i c a l F l u i d s ,M R F 也 是 一 种在磁场作用下快速 、可逆地 由流动性 良好 的牛顿 流体转变为高黏度 、低流动的智能材料 ,它 比 电流变液具有更优的性能,如在很宽的温度范围内具 有高强度 、低黏度和高稳定性 ,而且 比电流变液更便 于工程应用和商品化 。文献 [ 1 9 2 O ]应用磁流 变液 M R F 分 别 研 制 出 了单 向节 流 阀 和减 压 阀, 试验结果表明具有较好的节能效果。 1 . 2 . 2 多路阀 多路阀是以两个或两个以上换向阀为主体 ,集换 向阀、单向阀、安全阀、补油阀和制动阀等于一体的 多功能集成阀 ,广泛应用于工程 中特别是工程机 械行走液压设备上 。 从多路阀的发展历程来看 ,其主要经历了开式六 通型多路 阀 ,开式 四通 型 多路 阀,闭式 四通 型 多路 阀,闭式六通型多路阀,电液比例多路阀和与负载口 独立控制技术相结合的电液比例多路阶段。尽管开式 六通型多路阀具有启动平稳、操纵简单和微调特性好 等优点 ,但存在 中位 回油压力损失大 的缺点 ,而且换 向联数越多 中位压力损失 就越大 引。于是 ,出现 了开式四通型多路阀,由于开式四通型多路阀中位采 用了专用的卸荷阀卸荷 ,使得该阀中位压力损失小且 与换 向阀联 数无 关 ,因此 开式 四通 型多 路 阀具有 一 定 的节能效果 。闭式 四通或六通型多路 阀主要用 于 变量泵系统 ,中位 时无油液 回油箱 克服 了开式 多路阀 的缺 点 ,变量泵 以仅仅满 足泄漏 的最小流量供油而维 持保 压状态 ,所 以较 开式 多路 阀具有 更好 的节能 效 果,而且易实现负载压力补偿和负载敏感控制。2 0 世纪 8 0年代以来电液比例技术 日渐成熟,这也推动 了多路阀的发展 ,出现了电液比例多路阀。电液比例 多路 阀不仅具有 比例调速 、控制精度高 、动态 响应快 1 0 8 机床与液压 第 3 9卷 和简化 回路等 优点 ,而且还具有与传感器构成 闭环反 馈易于实现电液负载敏感系统 ,取代传统的机液负载 敏感 系统 ,具 有更 好 的节 能 效果 和 更广 阔的应 用 领 域 。2 0世纪 8 0年代末德 国 w.巴克教授提 出 了独 立控制概念 后 ,各 国相 继开 展 了对独 立控 制 原理 和控制策 略进 行了研究 ,英 国和浙江大学先后将 独立 控制技术先后用于电液比例多路阀中,取得了阶段性 研究成果 。尽管与独立控制技术相结合的电液比 例多路 阀的应 用存在液压冲击小 、启动与 制动平 稳和 因取 消平衡 阀而具有节能 的优点 ,但 目前 还存 在诸如 如何 提高执行机构动态稳定性 和多执行机构时如何采 用分流控制方法等一些关键 问题 还没解决 ,所 以在技 术上还不成熟 ,仍处 于研究 之中。 2节能型液压 系统 的研 究现状 2 . 1 二 次调 节 系统 二次调节系统不同于一般的液压传动系统 ,由变 量泵 、二次元件 液压 马达/ 泵 ,或 者液压 变 压器 、 安全阀和蓄能器等组 成 ,二次元件直接并联 于恒 压网 络并获取能量 。通过 调节二次元件 的排量 和方 向与负 载相匹配,实现转速、转矩和旋转方向等控制,系统 中一般 无调压作用 的溢 流阀和节流调节的流量 阀 ,因 此无溢 流损失和节 流损失 ,大大地 提高 了系统效 率 。而且除 了完成规 定的动 作外 ,还 能 利用 蓄能器 进行 能量 回收 和 重新利用 ,达到节 能之 目的 ,因此 受 到 了 理论界 和工 程 界 的足够 重视 。其 工作 原 理 如 图 2所示 1 一变 量 泵2 一 安 全 阀 3 一 蓄 能器 4 一 变量 马 泵5 一 油箱 图 2二次调节系统原理 图 二 次调节 技 术 概念 首 次 诞 生于 2 0世纪 7 0年代 末 ,此后 国外 特别是 德 国汉堡 国防工业 大学 、亚琛工 业大学和力士乐公司等对二次调节技术的理论和应用 进行了深入研究 ,经过几十年的发展,二次调节技术 理论 已逐渐成熟 ,在国外工程 中得到 了广泛应 用。 而我国哈尔滨工业和浙江大学于2 0世纪 8 0年代末开 展 了此项技 术 的研究 ,由于受关键 技术理论和元件制 造等方面的不足和限制 ,目前仍多处于试验室研究阶 段 ,离 工程的广泛应用 尚有 一段距 离 。 2 . 2变频 液压 系统 随着交 流 电机性 能 的 提高 和变 频 调 速技 术 的成 熟 ,针对传统液压 系统存在能量损耗大效率低 的缺 点 ,由 日本学者于 2 O世 纪 8 O年代首先提 出变频 液压 的概 念并应 用 于液压 电梯 中 。 随后 日本 、德 国 、 瑞士等 国家相继 开展 了变频液压 技术 的研究 和应 用 , 取得较好 的节能 效果 。所 谓变 频液 压 系统 就是 利 用变频调速技术控制调 节交流 电机转速 ,来改变定量 泵 流量 ,达 到调 速 目的的液压系统 ,这是一种从动力 源 头考虑 功率 匹配 的全 局型 节能 系统 ,相对 于 传 统 的节能 型液压 系统具 有更好 的节能效果和更宽 的调 速 范围。我 国于 2 0世纪 9 O年代初 主要 由浙江大学 开 展 了此项 技术 的研 究 ,并 将 研究 成 果应 用 于液 压 电 梯 ,成功减 小 了 装 机 功 率 和 实 现 了显 著 的 节 能 效 果 川 。然而,变频液压技术虽然在理论研究和应 用上取得 了一些 突破 ,但是 由于其存 在一些低速稳定 性 、响应快速性 和控制精 度等关键技 术 还没解 决 , 造成 目前的应用范围比较单一 ,仅仅用于液压升降系 统 ,距各领域的广泛应用尚需一段时间,但变频液压 技术 向人们 展示 了全局节能的观点和节能研究 的新途 径 。 2 . 3 负流量控制 系统 为解决开式六通 型多路 阀 中位压力损失过大的 问 题 ,由 日本小松公 司在 2 0世纪 8 0年代初首 先提出 了 P C系列 O L L S O p e n C e n t e r L o a d S e n s i n g S y s t e m 系 统 ,实为负流量 控 制 系 统。该 系 统 主要 在六 通 型 多 路 阀 中 位 回油路 上 设 置 流 量 检 测 元 件 ,根 据 检 测 到 的流 量 转 化 为 流 量 检 测 元 件 进 口压 力 ,进 而控制负流量控制 泵 的排 量 。该 进 口控 制 压 力 与 泵 的排 量 成 反 比 ,故 称 为 负 流 量 控 制 ,其 原 理 图 如 图 3 所示 。 图 3 负流量控制 系 统原理简图 元 件 当先导手柄行程越大,先导压力就越大 ,主阀芯 开度就越大 ,即为执行元件所需流量就越大 ,则这 时 通过多路阀中位回油的流量就越减小 ,流量检测元件 的进 口压力就越 小 ,泵 的排量就增大 。负流量控制本 质上是一 种恒流量控制 ,因而具有结构简单 、节能效 果 较好 的优点 ,所 以在 行走 机 械液压 中得到 了广 泛应用 。由于泵 的动作 总是滞后 于主阀的动作 ,又由 于易受负载 的影 响 ,所 以负流量控制 系统具 有响应时 间长 、流量波动大 、操作敏感性 差等缺点。 2 . 4正 流量控 制 系统 正流量控制始 于 2 0世 纪 7 0年代 ,其工 作原 第 l 8期 叶小华 等绿色液压技术的研究现状与展望 1 0 9 理图如 图 4所示 。泵 的变量活 塞缸 的压 力直接 来 自先导压力 ,先导手柄行程越大先导压力就越大 ,主 阀芯开度就越大 ,即为执行元件所需流量就越 大 ,此 时泵 的排量 就越 大 ,反之亦然 ,则 即为先导压 力与泵 的排 量成正 比,故 称之为正流量控制。 由于先导压力 几乎 同时到达主阀芯和泵 的变量活塞缸 ,能基本实现 两者 同步 ,又 由于多路 阀中位 回油压力较低 ,因此与 负流量控制相比具有操纵敏感性好和更节能等优点。 但是由于正流量控制存在 梭阀组,使得系统结构复 4 杂和成本较高,在工程应 用 中一度 被 负流量控 制所 取代。然而随着技术 的进 步 ,在降低成本的同时引 入 闭环反馈 电控技 术并 与 正流量控制相结合,使得 正流量控制不但克服了原 来的缺点而且在操纵性能 和节 能方面 比负 流量控 制 更具优势,与负荷传感相 比可靠性更高 ,可以预 见在未来 的行走 机械 液压 中将会得到推广和应用 。 2 . 5 负荷传感控制 系统 负荷传感技术诞 6 r - L 生于 2 0世纪 7 0年代 , I 直到进入9 0年代才在[ 挖掘 机 上 的应 用 逐 渐 一. 增多 , 其工作原理 ; 图如图5所示。负荷传 感控 制 的主要 技术特 点就 是 在 多 路 阀 的 每 一 联前设 置定差 减压 型压 力 补 偿 器 ,并 通 过梭 阀 组 把 最 高 负 载 压 力 反 馈 到 泵 的 负 载 敏感 阀上 ,保 证泵 出 口压 力 和 最 高 负 载 压 力 之 差 恒 定 ,实 现 泵 『 L - 51 图4 正流量控制系 统原理简图 『 _ J r 一 ~ r 4 E 景 缸 缸 l 一 变量 泵 2 一 负载 敏 感 阀 3 一压力补 偿器 4 -多路阀 卜梭 阀 6 _ 油缸 图5 负荷传感系 统原理简图 按负载需要供油而无多余 的流量,所以无溢流损失 , 而且泵出口的压力仅 比最高负载压力高一个节流口的 压差 ,且 这个压 差较低 一般为 1 . 4 2 M P a 。压力 补偿器不 仅具有控制多路阀节流 口两端压差恒定实现 流量按需分配的功能,而且还能分担低负载支路造成 的压差不足 ,实现 多缸 同时动作 且互 不干扰 。因此 , 负荷传感控 制具 有 明显 的节 能和 良好 的操 纵 控制 性 能 弼 引。 目前 ,德 国林 德 、力 士 乐 和 日本 小 松 、 日 立等国外公司在负荷传感控制技术方面处于世界领 先水平 ,然而 国内主要行走机械生产厂家还处于研究 起步 阶段 ,还需要奋起直追迎头赶上 。 3绿色环保型液压油的研究现状 在过去的 2 5年时 间里 ,由于 矿物 型液压 油泄漏 造成 的环境 污染 和废油处 理的困难以及 石油资源的紧 张,绿色环保型液压油的研究受到了特别关注 , 而其中植物油因其无毒、良好的润滑性 、高黏度指数 和高生物降解性成为矿物型液压油最有希望的替代 品 。但是 ,因植物油具有抗氧化性、抗腐蚀性和 低温流动特性差的缺点 ,所 以还需要继续深入研究以 便全面走 向工业应用。美 国、德 国等发达 国家早在 2 0世纪 8 0年代就开展了这方面的研究,并首先在军 工领 域成功地得到 了应用 ,随后 在叉 车上也取 得了成 功 ,但 因成 本过 高并 没有 真正进 入商 业 市场 。而 我国也将可生物降解的润滑剂的开发列入 了 “ 九五” 国家科技攻 关 项 目 ,但 国 内研 究 的单位 很少且 处 于起步阶段。 4纯水液压传动的研究现状 由于石油能源的紧张和人们对节能和环保的重 视,又由于液压传动使用矿物型液压油为工作介质而 存在环境污染、易燃和消耗石油资源等缺点,产生了 纯水液压传动。所谓纯水液压传动是以不含任何添加 剂的纯水 包括淡水和海水 为工作介质 的绿色液 压传动技术 ,其具有节约能源、价格低廉、绿色 环保和难燃性好等显著优点,成为国际流体传动与控 制领 域的研 究热点- 拍 。 美国于 2 0世纪 7 0年代首先开展了纯水液压技术 的研究 ,随后英国、德国、芬兰、丹麦和 13 本相继开 展 了此项技术 的研究 与应 用 ,经过几 十年 的发展纯水 液压元件总体性能与油压元件相当 ,而且在 目前 的世界市场上 已形成 了纯水液压泵 和纯水控制 阀等 系 列化产品,部分产品的压力已达中高压水平 。我 国于 2 0世纪 9 0年代初 由华 中科技大学首先进 行了纯 水液压技术的研究 ,随后浙江大学加入其中。经过多 年 的研究 和试验 ,成 功开发 了纯水液压泵 、直动式纯 水溢 流阀 、先导式 纯水溢 流阀、纯水换 向阀和纯水节 流阀等元件,其性能接近 同类油压元件水平 , 但其工作压力以中低压力为主,流量则普遍偏小,与 发达 国家相 比尚有差距 。由于纯水液压存在润滑与密 封、摩擦与磨损、腐蚀与气蚀和设计理论与方法等关 键技 术问题 的 尚未 完全 解决 ,阻碍 了纯水 液压 元 件的压力、流量、寿命和可靠性等方面的提高 ,限制 1 1 0 机床与液压 第 3 9卷 了其应 用领域 。 尽 管纯水液压在 目前存在一些没有解决 的关键技 术问题 ,但它 符 合节 能 和环 保 的绿 色 液压 技术 的要 求 ,因此可 以预见纯水液压技术 在不久的将来会在工 程 中得到充分应 用和推广 。 5绿 色液压 技 术 的展 望 随着新材料 新 工艺 的进步 和精 密 加 工技 术 的 提 高,结合电力电子技术 、信息技术、计算机技术、自 动控制技术和摩擦磨损理论等其它领域的技术成果, 绿色液压技术 已经取得 了丰硕的研究成果 ,而且新液 压元件 和新 系统将不断涌现 。从研究成果来看 ,有 以 下趋势 1 应用 新原 理新 材 料研 究开 发节 能 型液 压元 件 ,这些新型液压元件 主包括液压泵 、溢流 阀 、减 压 阀 、调速 阀和液压变压器等 。 2 基于磁流 变 液 MR F 的压 力 、流量 和方 向阀的研究开发将会是新 的研究热点 。一旦研 制成功 且性价比高 ,那么会给液压技术带来颠覆性变革,现 有 的液压技术会 被改写和淘汰 ,因为抛弃 了传统 的液 压节 流原 理 ,系统效率则会得到极大提高 ,节能效果 显著 。 3 节能型液压系统的研究还将继续得到发展, 并与电子技术、传感器技术、计算机现场总线技术及 嵌入式系统进一步有机结合 ,朝着智能化方向发展。 4 纯水 液压 具有诱 人 的研 究前 景 ,将 会 受 到 前所未有 的高度 重 视。随着 液 压技 术 、精密 加 工 技 术 、材料学、化工学和摩擦磨损学的发展进步,纯水 液压一些关键问题将会逐步得到解决,那时离纯水液 压 全面走 向工业应用就不远 了。 6结 论 综上所述 ,绿色液压技术 目前已经取得 了丰硕成 果 ,但都存在一 些不足 。随着 科技的不断发展 ,绿色 液压技术 这一课题 的研究必将不断深入 ,绿色液压技 术 必将取 得进步和发 展 ,其应 用领域 将会 更加 广泛 。 在结 合 目前研究成果 的同时 ,把握绿色液压技术 的发 展趋势 ,以节能和环保 为本质 特征推 动其 向前发展。 参考文献 【 1 】惠文. 2 0 0 5 财富 论坛话能源 为持续的经济发展寻找 燃料[ J ] . 重型汽车 , 2 0 0 5 3 4 6 . 【 2 】胡爱武 , 傅志红. 产品的绿色设计概念及其发展[ J ] . 机 械设计与制造工 程 , 2 0 0 2 5 7 9 . 【 3 】刘宏菊 , 杜江, 李成刚, 等. 绿色设计方法 设计领域发展 的新趋势 [ J ] . 中国环境科 学 , 1 9 9 9 , 1 9 1 6 36 6 . 【 4 】黄志斌. “ 绿色” 辨义 从感性直观到知性分析再到理性 综合[ J ] . 科学技术与辩证法 , 2 0 0 3 6 1 61 9 . 【 5 】彭熙伟, 陈建萍. 液压技术的发展动向[ J ] 动 , 2 0 0 7 3 1 5 . 【 6 】高峰. 液压挖掘机节能控制技术的研究[ D] 大学 , 2 0 0 1 . 液压 与 气 杭 州 浙 江 【 7 】 俞云飞. 液压泵的发展展望[ J ] . 液压气动与密封, 2 0 0 2 2 26 . 【 8 】许仰曾. 2 1世纪液压泵的发展趋势[ J ] . 现代制造, 2 0 0 1 5 7 2 7 3 . 【 9 】 权龙 , 李凤兰, 王祥. 伺服电机定量泵驱动差动液压缸系 统效率的研究[ J ] . 中国电机工程学报, 2 0 0 6 8 9 3 9 8. 【 1 0 】桑勇, 祁晓野, 王占林. 基于滑模变结构控制的电机 一泵 组、 阀复合调速的研究[ J ] . 煤炭学报, 2 0 0 6 5 6 7 4 6 7 8. 【 1 1 】张大杰, 高殿荣 , 王有杰, 等. 基 A N S Y S的轴向柱塞液 压电机泵电磁场数值计算与分析[ J ] . 机械工程学报, 2 0 0 8 1 2 6 9 7 4 . 【 1 2 】R H E E E J , P A R K M K, Y A MA N E R, e t a 1 . A S t u d y o n t h e Re l a t i o n b e t we e n F l o w C h a r a c t e r i s t i c s a n d C l u s t e r F o r ma t i o n o f E l e c t r o r h e o l o g i c al F l u i d Us i n g Vi s u a l i z a t i o n [ J ] . E x p e r i m e n t s i n F l u i d s , 2 0 0 3 , 3 4 3 1 63 2 3 . 【 1 3 】胡友民. 电流变流体及其应用前景[ J ] . 武汉冶金科技 大学学报 自然科学 版 , 1 9 9 9 1 2 3 8 3 3 8 5 . 【 l 4 】王安民, 吴慧. 电流变液换 向阀的设计 [ J ] . 机床与液 压 , 1 9 9 9 4 1 8 2 0 . 【 1 5 】胡友民. E R阀 一种新型液压阀[ C] . 全国流体动力与 机电一体化技术学术年会论文专辑 , 1 9 9 9 , 6 2 6 3 . 【 l 6 】K O R D O M K I W I . M A G N E T O R H E O L O G I C A L . E f f e c t a s a B a s e o f N e w D e v i c e s a n d T e c h n o l o g i e s [ J ] . J Ma g n e t i s m& Ma g n e t i c Ma t , 1 9 9 3 1 2 2 3 9 5 3 9 8 . 【 1 7 】张进秋, 张建 , 孔亚男, 等. 磁流变液及其应用研究综述 [ J ] . 装 甲兵工程学院学报, 2 0 1 0 4 1 6 . 【 1 8 】刘丁雷, 李德才, 袁祖贻. 磁流变液的发展及应用[ J ] . 新技术新工艺, 1 9 9 9 6 1 41 5 . 【 1 9 】陈钢, 汪品红, 潘言全. 磁流变液控制阀在电控系统中 应用的研究[ J ] . 液压与气动, 2 0 0 6 4 4 44 6 . 【 2 0 】陈钢, 潘言全 , 官建国, 等. 磁流变液减压阀的设计与分 析[ J ] . 液压与气动, 2 0 0 6 1 1 3 5 3 7 . 【 2 1 】吴根茂, 邱敏秀, 王庆丰 , 等. 新编实用电液 比例技术 [ M] . 杭州 浙江大学出版社, 2 0 0 6 . 【 2 2 】杨华勇, 曹剑 , 徐兵, 等. 多路换向阀的发展历程与研究 展望 [ J ] . 机械工程学报 , 2 0 0 5 1 0 1 5 . 【 2 3 】B o A n d e r s s o n , 吴涛, 杨丽. 中路开放式多路阀的现状与 发展 用于操作液压行走机械和设备[ J ] . 工程机械 , 2 0 0 5 4 i 0 1 4一i 0 1 6 . 【 2 4 】王庆丰, 魏建华 , 吴根茂 , 等. 工程机械液压控制技术的 研究进展与展望 [ J ] . 机械工程学报, 2 0 0 5 1 0 5 1 56. 第 1 8期 , f i b华 等绿色液压技术的研究现状与展望 1 1 1 【 2 5 】 刘宇辉, 蒲红, 张艳萍, 等. 二次调节静液传动技术的发 展及应用 [ J ] . 佳木斯大学学报 自然科学版 , 2 0 0 1 3 5 2 5 6 . 【 2 6 】姜继海 , 赵春涛. 二次调节静液传动系统在试验技术中 的应用[ J ] . 中国机械工程 , 2 0 0 1 5 4 9 75 0 0 . 【 2 7 】蒋晓夏, 刘庆和. 具有能量回收与重新利用功能的二次 调节传动系统[ J ] . 工程机械, 1 9 9 2 8 2 7 3 0 . 【 2 8 】T o m o i c h i r o , Y a m a m u t o . A p p a r a t u s f o r C o n t r o l l i n g a H y d r a u l i c E l e v a t o r U n i t e d S t a t e s , 4 5 9 3 7 9 2 [ P ] . 1 9 8 6 0 6 1 0. 【 2 9 】 林建杰, 徐兵, 杨华勇. 配置蓄能器的变频驱动液压电梯 能耗特性研究统[ J ] . 机械