液壓與氣動技術發展趨勢探討

王亞東

（甘肅鋼鐵職業技術學院，甘肅 嘉峪關 735100）

在當前全面倡導綠色發展、節能發展的大環境下，液壓與氣動技術因為具有安全、高效、節能、低成本、無污染及壽命長等特性，已經成為工業機械、工程建設機械及國防尖端產品中不可或缺的手段。未來，我國應大力發展液壓與氣動技術，積極提倡自主創新，朝著高精度、高效率、高速化及高功率密度的方向發展，為液壓氣動技術發展注入新鮮活力，滿足社會經濟建設的需要。

1 液壓與氣動技術的應用

液壓與氣動技術被民用工業、機床、工程機械、冶金機械、汽車、船舶等行業領域廣泛應用，并且逐漸發展成為一門融合傳動、控制及檢測于一體的自動化技術。當前，液壓與氣動技術的發展水平成為衡量一個國家工業水平的重要標志。

1.1 液壓與氣動技術在交通運輸中的應用

鐵路與公路作為國民經濟發展的大動脈，對于推動區域建設與發展發揮重要作用。為實現現代鐵路和公路高速化發展，液壓與氣動技術被應用在鐵路與公路的建設裝備與運輸設備中。特別是我國的鐵路工程建設中，液壓與氣動技術被應用在軌枕起重、噴漿機械手等隧道施工機械中。另外，養路機械中使用的軌行式道炸清篩機設備中也大量運用液壓技術，并不斷朝著計算機控制的方向發展。在公路運輸行業，液壓技術的應用更為普遍，例如，地下汽車庫升降平臺大量應用液壓技術。

1.2 液壓與氣動技術在工業機械手中的應用

在現代工業建設發展中，很多地方發展工業都會運用工業機械手將工件從A 處輸送到B 處，特別是那些有毒、有腐蝕性、高溫等場所及自動化生產線中，工業機械手的應用越來越廣泛。在運輸過程中，機械手的上升與下降、左轉和右轉都由相對應的電磁閥通電控制。

1.3 液壓與氣動技術在土方機械中的應用

隨著我國建筑行業的快速發展，城市建設進入了高速發展的新階段。其中，土方機械在城市現代化建設中發揮著不可替代的作用。土方機械主要包括用于挖掘土料和挖掘石料的挖掘機，根據不同情況下的工作情況，挖掘機可以分為推土機、鏟土機平地機和運土機等。其中，這些機械充分應用了液壓與氣動技術。

在國家工業水平發展中，液壓與氣動技術占據重要的地位，西方發達國家不管是工程機械、數控加工，還是自動生產線都積極采用液壓傳動技術。我國液壓與氣動技術也不斷開發新產品，涌現出一批具有特色的高新技術產品，以最大限度滿足機電產品實現多樣化、自動化發展。

2 當前我國液壓與氣動技術的現狀

雖然第一臺水壓機出現在1795 年，但是，液壓與企業技術在工業上被廣泛應用卻是在20 世紀中期以后。近年來，隨著互聯網信息技術、傳感技術及微電子技術的快速發展，液壓與氣動技術具備了高速、大功率、佳能降噪及壽命長等優勢。

我國液壓與氣動技術被應用在各行各業，規模不斷擴大。雖然我國液壓與氣動技術所占規模達到了一定程度，但是，與國際先進水平相比，我國液壓與氣動技術依然有著很大的差距。當前，液壓與氣動技術在我國的應用主要存在以下問題：產品同質化嚴重，構成不合理，性能低、缺乏創新型和自主開發能力。當前，我國液壓與氣動技術的產品水平和產品體系，與市場實際需求有著強烈的結構性沖突矛盾。

我國液壓市場前景廣闊，由于市場上用戶對產品品質、性能的要求越來越高，當我國企業所提供的產品從檔次和種類上很難滿足市場需求時，不得不讓利國外產品。在豐富多樣的市場需求前，國內液壓行業的產品體系在結構方面存在過剩與短缺的嚴重問題。對此，我國液壓與氣動技術亟待從產品多樣性、層次分明及市場適應性等方面進行改進和完善。此外，我國企業在產品更新和裝備改造方面缺乏實力，特別是在高新技術產品和專用生產檢測裝備系統的開發方面投入能力薄弱，由此極大地限制了液壓與氣動技術的發展。

3 我國液壓與氣動技術發展的阻力

首先，改革開發到今天的全球經濟一體化，新時期新環境背景下，我國市場快速向國際市場的方向，國外企業為謀求巨大的經濟利益，致使國內液壓與氣動技術發展呈現出激烈的市場競爭，對我國國有企業造成了打擊。其次，我國液壓與氣動技術由于技術水平能力、管理水平及制造裝備水平不高，加上產品質量上存在的缺陷和產品的可靠性差，導致我國液壓與氣動行業的產品難以滿足客戶的需求。再就是液壓與氣動技術產品的生產標準不統一，由于我國在液壓與氣動技術的科研方面投入的資金籌集能力不一樣，從而激烈的市場競爭下，導致企業之間互相模仿，通過壓價以試圖從激烈的市場中脫穎而出，從而影響企業的效益。最后，我國多種形式的企業結構與企業之間競爭帶來突出的矛盾，其中包括個人企業、公司及國外引進的三資企業。

4 未來液壓與氣動技術的發展趨勢

4.1 液壓技術的發展趨勢

首先，節省能耗，提高效率。在機械能轉換成壓力能及反轉換過程中，液壓技術不可避免地存在著能量的消耗。因而為減少能量的損失，減少元件和系統的內部壓力損失，減少或消除系統的節流損失，采用靜壓技術與新型的密封材料，以減少摩擦帶來的損失，改善液壓系統性能，提高工作效率。

其次，計算機輔助設計與測試，充分運用現代液壓CAD設計軟件，深入推進二次開發與研究，構建知識庫信息系統，構建從設計、制造、銷售、使用到設計的閉環系統。采用軟件修改計算機的特性參數，促使設計效果達到最佳。同時，將CAD、CAM、CAPP、CAT 及現代管理系統實現統一，構建集成計算機制造系統CIMS，促使液壓設計與制造實現突破性發展。同時，對液壓系統實施故障預測，以實現主動維護技術，促使液壓系統故障的診斷實現現代化，加強專家系統的開發與研究，成立完整的專業的專家知識庫。利用計算機和知識庫中儲備的知識，推算和分析故障原因，提出維修方案與預防對策。此外，開發液壓系統自補償系統，在故障發生之前進行預測補償，及時根據故障情況自性調整和校正，也是液壓行業發展的重要方向。

機電一體化的發展，實現液壓系統的智能化發展，充分發揮了液壓傳動出力大、慣性小及響應快等優勢。液壓技術的發展，將由以往開發系統與開環閉流控制系統逐漸向閉環比例轉變從而控制系統。提高液壓元件的性能，在性能、可靠性及智能化等方面推進實現機電一體化。

最后，液壓技術未來發展更加綠色環保。隨著人們環境意識的逐漸提高，我國液壓技術的主流就是開發保護型液壓產品，致力于控制固體顆粒的污染，改善對水、空氣等污染的不重視。對此，可嚴格控制產品生產過程中的污染，防止外部污染物入侵系統，提高液壓技術的抗污染能力。

4.2 氣動技術的發展趨勢

首先，體積小、重量輕、耗能低的發展方向。在電子元件制造行業中，由于被加工件體積小，進而限制氣動元件的尺寸，對此，未來氣動元件將會朝著小型化和輕型化方向發展。

其次，為方便用戶和滿足市場需求，開發和應用由多只氣動元件組合并控制的小型氣動系統，可完成精密裝配完成線上的上料作業，將作業內容按照不同的板塊組合。

其次，氣動技術與電子技術結合，大量應用傳感器，推動氣動元件的智能化發展。當前，我國普遍應用帶開關的氣缸，其開關體積小、高性能的特點，可嵌入氣缸缸體，可以清晰地顯示出位置的誤差，促使系統更加可靠。同時，運用傳感器替代流量計和壓力表，能夠自動控制壓縮空氣的流量與壓力，在節能環保的同時，還能有效保證裝置的正常運行。

最后，國際氣動技術標準不僅提出了互換性的要求，還強調其發展的安全性和可靠性，同時，我國氣動技術還朝著高速、高頻、高壽命的方向發展，實現新材料和新技術的發展。

5 結語

在世界工業技術快速發展的今天，液壓與氣動技術為其發展提供動力。隨著信息技術的發展，液壓與氣動技術呈現多元化方向發展的態勢。本文分析了液壓與氣動技術的應用，介紹了我國液壓與氣動技術的多樣性，指出了阻礙液壓與氣動技術的阻力，最后探討了我國未來液壓與氣體的發展趨勢，以迎合時代發展趨勢，提高元件的的壽命，降低噪音，提高工作效率，推動液壓與氣動技術實現自動化發展。