增强对工作环境的适应性

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2493页(1754字)

虽然液压技术具有能在某些特殊或恶劣条件下正常工作的优势,但是仍然存在发热、噪声、介质污染等问题不尽如人意,制约了在某些场合中的应用。特别是面对愈来愈重视环境保护的将来,逐步解决或改善这些问题,增强环境适应性,对拓宽其应用领域十分重要。

(1)高度重视能耗控制技术

能耗控制技术是从70年代开始重视节能而发展起来的。鉴于人们逐步认识到其意义远非节能效果本身。还在于能够消除发热温升这个诱发故障的根本潜因,提高系统工作可靠性和性能稳定性,更重要的还在于发热被控制后,冷却系统的必要性不断缩小,大大有利于增强环境适应性和扩大应用领域。尤其是随着压力提高,能耗控制更加重要,涉及到液压技术的进一步发展前景问题。所以已成为国际关注的焦点之一。相关的理论与实践也日趋成熟,已专章介绍,不再赘述。

(2)进一步降低工作噪声

控制工作噪声主要从高噪元件入手,如溢流网噪声将进一步下降;又如降噪、隔噪结构并用的泵电机全封闭式动力组合,其外壳用专门材料制成,结构十分紧凑,可望取得噪声降至60db(A)以下的优良效果。

系统降噪的关键是提高设计水平,引入动态设计概念。当然,减冲、无冲击、动作时间可调的电磁切换元件的合理匹配选用,也是不可缺少的条件。

(3)改善代用介质的性能及其适应性研究

寻求矿物油以外的代用介质,是节约宝贵能源石油和抗燃安全方面的需要,今后更为突出的是环境保护的需要。理想的介质应是具有生物降解能力、无毒、价廉、使用方便,除抗燃性质外,具备某些类似矿物油的基本性质或某种突出优良特性的液体。

(A)环保介质目前已被证明在一定条件下可用的有天然酯或合成酯及植物油两大类。酯类因成本高,除十分严峻的工作环境,如飞机等特殊安全要求的场合外,应用受到限制。而以菜油为代表的植物油类较理想,这是一种有应用前景的环保介质。将进一步研究改进代用介质,降低成本,增加产量和品种,使之逐步推广应用,特别是在容易造成污染的农、林、筑路、矿山等机械上的应用。

(B)水基介质是一种十分有前途的抗燃介质,包括水-乙二醇、水油乳化液、高水基介质(HWBF)等几种。有望进一步研究,提高其稳定性和重要的品质指标,逐步推广应用。国际上还在继续开发其他高品质抗燃介质,如抗燃性极好的氯三氯乙烯(CTFE)已在军事装备中应用。

(C)“电流变”液体是一种固体粒子混合于基础液体中的两相悬浮液。在电场作用下,它具有可灵敏控制的液固态之间相互迅速转换的电流变效应。其研究意义远远超出液压技术领域,但对液压技术领域将会产生深远影响。实现以电流变液体为介质的控制,流动阻抗可以直接感受电场信号而调节变化,不再需要通过结构复杂、制造精度高,具有相对运动偶件的阀类。因而可以消除目前阀类存在的磨损、泄漏、卡死等等一系列弊端,有望解决许多目前液压技术尚难解决的控制问题。故这种具备特有性质的液体一旦研究成熟,将会引起液压技术一场重大的变革。

(D)材质适应性研究是代用介质、新兴介质使用过程中,不可回避的技术问题。首先是密封材料,还有最适宜的摩擦副材料等,需要进行大量耗时的试验,选择寻求相容性好的材料,摈弃不能用的材料。

(4)发展横向派生系列产品

联接尺寸标准化,核心零件通用化,发展横向派生系列产品是满足各种环境下,市场不同层次的多样化需求的最经济有效办法。例如同规格的电磁阀,除基型外,可以派生高压、高速、低能耗、低噪、无冲击、适合水基介质用等系列的品种,任由用户选用。

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