速看！不被淘汰的液壓機應具備哪些特性？
液壓機作為一種利用液體靜壓力加工材料的機械，廣泛應用于鍛壓、沖壓、冷擠、校直等壓制工藝。自1795年第一臺水壓機問世以來，液壓機經(jīng)歷了200多年的發(fā)展。然而，隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的進步，液壓機市場面臨著激烈的競爭。為了不被淘汰，液壓機必須克服油液泄漏、油溫升高、傳動精度低和能耗大等缺點，提升控制精度和效率，并實現(xiàn)綠色設計與制造。本文將詳細介紹現(xiàn)代液壓機的發(fā)展趨勢，以幫助企業(yè)選擇不被淘汰的液壓機。
一、伺服控制技術(shù)：提升液壓機性能的關(guān)鍵
1.伺服控制技術(shù)簡介
伺服控制技術(shù)是一種精密驅(qū)動技術(shù)，通過控制物體的位置、方位和狀態(tài)，使其跟隨輸入目標的變化。伺服液壓機將伺服控制技術(shù)與液壓系統(tǒng)結(jié)合，采用伺服電機驅(qū)動主傳動油泵，減少控制閥回路，實現(xiàn)對滑塊的精確控制。
2.伺服液壓機的工作原理
伺服液壓機的主油缸上腔安裝有壓力傳感器，滑塊處安裝位移傳感器?？刂破鞲鶕?jù)壓力和位置反饋信號，計算出伺服電機的轉(zhuǎn)速，從而控制液壓泵的輸出，實現(xiàn)壓力、速度和位置的精確控制。
3.伺服控制技術(shù)的優(yōu)勢
精度高：伺服電機通過脈沖定位，控制精度可以達到1/1024圈，結(jié)合傳感器，可以實現(xiàn)對滑塊任意位置的精確控制。
柔性高：滑塊運動曲線可根據(jù)不同生產(chǎn)需求進行優(yōu)化設置，實現(xiàn)高難度高精度加工。
效率高：滑塊行程次數(shù)、速度和行程調(diào)節(jié)方便，能根據(jù)成形工藝，在最小行程下工作，提高生產(chǎn)效率。
節(jié)能：伺服液壓機省去了飛輪和離合器，采用直接傳動，傳動環(huán)節(jié)減少，能耗顯著降低。
4.伺服控制技術(shù)的挑戰(zhàn)
盡管伺服控制技術(shù)在液壓機上展現(xiàn)了強大的生命力，但仍需完善以下關(guān)鍵技術(shù)：
研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大功率伺服電機和驅(qū)動控制單元；
開發(fā)采用伺服電機直接驅(qū)動的液壓機主油泵；
研究能量回收系統(tǒng)；
開發(fā)專用控制系統(tǒng)和智能化成形工藝庫。
二、綠色節(jié)能技術(shù)：環(huán)保與高效并重
1.液壓系統(tǒng)的能量損失
液壓系統(tǒng)的能量損失可分為三類：
能量轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換損失：包括液壓泵和液壓馬達中的機械摩擦損失、壓力損失和容積損失。
液壓回路傳輸損失：過剩流量和過剩壓力是產(chǎn)生液壓回路能量損失的根本原因。
液壓源與負載不適應的匹配損失：液壓機的噸位在設計之初已經(jīng)固定，不同工件加工過程中常出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，造成能量浪費。
2.綠色節(jié)能技術(shù)的研究重點
節(jié)能型液壓元件：主要集中在液壓泵和液壓控制閥。電子控制與液壓泵變量控制相結(jié)合，得到較好的節(jié)能效果。
節(jié)能型液壓系統(tǒng)：泵節(jié)能的核心思想是液壓源提供的功率與負載匹配，基于這一思想出現(xiàn)了很多節(jié)能系統(tǒng)，如混合動力技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、液壓變壓器技術(shù)和二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及能量回收系統(tǒng)。
水壓傳動技術(shù)：水液壓技術(shù)以水為工作介質(zhì)，具有成本低、無污染、抗燃性好和可壓縮性小等優(yōu)點。但需解決防腐、氣蝕、潤滑和防凍等關(guān)鍵技術(shù)。
三、集成化技術(shù)：簡化結(jié)構(gòu)，提升可靠性
1.電機與閥一體化
電磁直驅(qū)閥將電機與普通液壓閥集成在一起，采用永磁直線力馬達直接驅(qū)動閥芯，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，降低了制造成本。
2.電機與泵一體化
液壓電機泵將液壓泵與原動機高度融合，結(jié)構(gòu)緊湊、功率重量比大、體積小、噪音和振動低、可靠性高。例如，燕山大學設計的軸向柱塞液壓電機泵，將永磁同步電動機與斜盤式軸向柱塞泵高度集成，實現(xiàn)了散熱冷卻的效果。
四、機液復合驅(qū)動技術(shù)：融合機械與液壓優(yōu)勢
1.機械液壓復合式壓力機
機械液壓復合式壓力機將液壓驅(qū)動和機械驅(qū)動同時應用在一臺壓力機上，空行程采用伺服電機驅(qū)動曲柄連桿機構(gòu)，在連桿完全豎直處于鎖模狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)驅(qū)動油缸進行公稱力壓制。這種設計有效降低了液壓能在空行程階段的浪費，并保留了機械壓力機快速精確定位的優(yōu)點。
2.空行程與工作行程單獨驅(qū)動增壓缸
基于空行程與工作行程單獨驅(qū)動原理，可以設計很多節(jié)能型液壓缸。例如，結(jié)合行星絲杠和伺服電機的增壓缸，空行程采用小功率電機驅(qū)動，工作行程采用大功率電機配合行星減速器和增壓腔，整體結(jié)構(gòu)設計巧妙、緊湊。
現(xiàn)代液壓機的發(fā)展趨勢集中在伺服控制技術(shù)、綠色節(jié)能技術(shù)、集成化技術(shù)和機液復合驅(qū)動技術(shù)等方面。為了不被淘汰，液壓機必須不斷提升控制精度和效率，實現(xiàn)綠色設計與制造。選擇具備這些先進技術(shù)的液壓機，將有助于企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
