速看！不被淘汰的液壓機(jī)應(yīng)具備哪些特性？
液壓機(jī)作為一種利用液體靜壓力加工材料的機(jī)械，廣泛應(yīng)用于鍛壓、沖壓、冷擠、校直等壓制工藝。自1795年第一臺(tái)水壓機(jī)問世以來，液壓機(jī)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(jìn)步，液壓機(jī)市場(chǎng)面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)。為了不被淘汰，液壓機(jī)必須克服油液泄漏、油溫升高、傳動(dòng)精度低和能耗大等缺點(diǎn)，提升控制精度和效率，并實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)與制造。本文將詳細(xì)介紹現(xiàn)代液壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，以幫助企業(yè)選擇不被淘汰的液壓機(jī)。
一、伺服控制技術(shù)：提升液壓機(jī)性能的關(guān)鍵
1.伺服控制技術(shù)簡(jiǎn)介
伺服控制技術(shù)是一種精密驅(qū)動(dòng)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(biāo)的變化。伺服液壓機(jī)將伺服控制技術(shù)與液壓系統(tǒng)結(jié)合，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)油泵，減少控制閥回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)滑塊的精確控制。
2.伺服液壓機(jī)的工作原理
伺服液壓機(jī)的主油缸上腔安裝有壓力傳感器，滑塊處安裝位移傳感器。控制器根據(jù)壓力和位置反饋信號(hào)，計(jì)算出伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制液壓泵的輸出，實(shí)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(shì)
精度高：伺服電機(jī)通過脈沖定位，控制精度可以達(dá)到1/1024圈，結(jié)合傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)滑塊任意位置的精確控制。
柔性高：滑塊運(yùn)動(dòng)曲線可根據(jù)不同生產(chǎn)需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，實(shí)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(jī)省去了飛輪和離合器，采用直接傳動(dòng)，傳動(dòng)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(jī)上展現(xiàn)了強(qiáng)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(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制單元；
開發(fā)采用伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)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(dá)中的機(jī)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(fù)載不適應(yīng)的匹配損失：液壓機(jī)的噸位在設(shè)計(jì)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(fèi)。
2.綠色節(jié)能技術(shù)的研究重點(diǎn)
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(fù)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(dòng)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(dòng)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(diǎn)。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(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提升可靠性
1.電機(jī)與閥一體化
電磁直驅(qū)閥將電機(jī)與普通液壓閥集成在一起，采用永磁直線力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)閥芯，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，降低了制造成本。
2.電機(jī)與泵一體化
液壓電機(jī)泵將液壓泵與原動(dòng)機(jī)高度融合，結(jié)構(gòu)緊湊、功率重量比大、體積小、噪音和振動(dòng)低、可靠性高。例如，燕山大學(xué)設(shè)計(jì)的軸向柱塞液壓電機(jī)泵，將永磁同步電動(dòng)機(jī)與斜盤式軸向柱塞泵高度集成，實(shí)現(xiàn)了散熱冷卻的效果。
四、機(jī)液復(fù)合驅(qū)動(dòng)技術(shù)：融合機(jī)械與液壓優(yōu)勢(shì)
1.機(jī)械液壓復(fù)合式壓力機(jī)
機(jī)械液壓復(fù)合式壓力機(jī)將液壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)同時(shí)應(yīng)用在一臺(tái)壓力機(jī)上，空行程采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在連桿完全豎直處于鎖模狀態(tài)時(shí)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油缸進(jìn)行公稱力壓制。這種設(shè)計(jì)有效降低了液壓能在空行程階段的浪費(fèi)，并保留了機(jī)械壓力機(jī)快速精確定位的優(yōu)點(diǎn)。
2.空行程與工作行程單獨(dú)驅(qū)動(dòng)增壓缸
基于空行程與工作行程單獨(dú)驅(qū)動(dòng)原理，可以設(shè)計(jì)很多節(jié)能型液壓缸。例如，結(jié)合行星絲杠和伺服電機(jī)的增壓缸，空行程采用小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作行程采用大功率電機(jī)配合行星減速器和增壓腔，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、緊湊。
現(xiàn)代液壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)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(jī)液復(fù)合驅(qū)動(dòng)技術(shù)等方面。為了不被淘汰，液壓機(jī)必須不斷提升控制精度和效率，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)與制造。選擇具備這些先進(jìn)技術(shù)的液壓機(jī)，將有助于企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
