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传动装置国内外发展趋势

发布时间:2023-01-29 11:39:28

1. 车辆传动系统的用途是什么,各类型发展前景如何

用途:据前瞻产业研究院《2016-2021年中国传动机械行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速,以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能,使汽车具有良好的动力性和燃油经济性;还应保证汽车能倒车,以及左、右驱动轮能适应差速要求,并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。
前景:前瞻产业研究院报告显示,2012 年全球市场五大动力传动系统制造商占半轴市场总市值约63%。2008 -2009 年期间,由于全球金融危机,全球动力传动系统市场略有下降。动力传动系统整体市场的全球销售额以复合年增长率约0.9%增加,自2007年的135.08亿美元增至2012年的141.34亿美元。
预计2012 -2017 年全球动力传动系统市场的销售收益及销售量将分别以复合年增长率约5.0% 及5.4% 增长。预计半轴分部的销售额将从2012年的91.08亿美元增至2017 年的118.15亿美元;传动轴及相关产品分部的销售收益将从2012 年的50.26 亿美元增至2017 年的62.49 亿美元。
全球动力传动系统行业的未来市场趋势

2. 有关电力电子及电力传动研究动态现状如何

随着电力电子技术及大规模集成电路、微处理器控制技术的发展,功率半导体电力变换技术也得到迅速发展。20世纪60年代后半段开始,功率半导体器件从SCR(普通晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化硅场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)发展到IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压IGBT)。器件的每一次更新都为电力变换技术的发展注入新的活力。作为联系弱电与强电的纽带,电力变换技术提供了控制电功率流动与改变电能形态的有力手段,输出适合其负载的最佳电压和电流,以达到满足工业技术要求和节约能源的目的。电气传动是电力变换技术最重要的应用领域之一。电气传动装置的应用范围小至机器人中精密的、高精度的位置控制,大至流量可调的大型水泵、风机的调速驱动,功率范围从数瓦至数兆瓦。电力电子变流器作为输入功率与电动机之间的接口设备,控制电动机的转速或转子位置,以满足被电动机驱动的机械设备的需要。随着交流电动机调速理论的突破和调速装置(主要是变频器)性能的完善,电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速,而且随着控制技术和控制手段的不断提高,变频调速又由VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)控制的PWM(Pulse Width Molation)变频调速发展到矢量控制(Vector or Field-Oriented Control)、直接转矩控制(Direct Torque and Flux Control--DTC)变频调速,提高了变频器的动、静态特性,使得交流电动机变频调速性能大大提高。在高性能的变频调速控制系统里,转速(位置)闭环控制环节是必不可少的,通常采用与电动机同轴安装的机械式转子速度(位置)传感器,如光电编码器,旋转变压器等,但这些机械式转子速度(位置)传感器有机械安装、使用环境、电缆连接等诸多应用限制,其可靠性受到很大影响。为了克服机械式转子速度(位置)传感器安装带来的种种缺陷、简化硬件系统、减少设备故障率,在矢量控制、直接转矩控制变频调速的基础上又发展了无速度(位置)传感器的变频调速。近年来,这项研究已经成为交流传动领域的一个新的热点问题。
交流传动系统之所以发展得如此迅速,和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件(包括半控型和全控型)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能,国内外有关研究工作正围绕以下几个方面展开:
1. 采用新型功率半导体器件和脉宽调制(PWM)技术
功率半导体器件的不断进步,尤其是新型可关断器件,如BJT(双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化硅场效应管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的实用化,使得开关高频化的PWM技术成为可能。目前功率半导体器件正向高压、大功率、高频化、集成化和智能化方向发展。典型的电力电子变频装置有电压型交-直-交变频器、电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。电流型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件,无功功率将由大电感来缓冲,它的一个突出优点是当电动机处于制动(发电)状态时,只需改变网侧可控整流器的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网,构成的调速系统具有四象限运行能力,可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合,在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。电压型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电容作储能元件,无功功率将由大电容来缓冲。对于负载电动机而言,电压型变频器相当于一个交流电压源,在不超过容量限度的情况下,可以驱动多台电动机并联运行。电压型PWM变频器在中小功率电力传动系统中占有主导地位。但电压型变频器的缺点在于电动机处于制动(发电)状态时,回馈到直流侧的再生电能难以回馈给交流电网,要实现这部分能量的回馈,网侧不能采用不可控的二极管整流器或一般的可控整流器,必须采用可逆变流器,如采用两套可控整流器反并联、采用PWM控制方式的自换相变流器(斩控式整流器或PWM整流器)。网侧变流器采用PWM控制的变频器称为双PWM控制变频器,这种再生能量回馈式高性能变频器具有直流输出电压连续可调,输入电流(网侧电流)波形基本为正弦,功率因数保持为1并且能量可以双向流动的特点,代表一个新的技术发展动向,但成本问题限制了它的发展速度。通常的交-交变频器都有输入谐波电流大、输入功率因数低的缺点,只能用于低速(低频)大容量调速传动。为此,矩阵式交-交变频器应运而生。矩阵式交-交变频器功率密度大,而且没有中间直流环节,省去了笨重而昂贵的储能元件,它为实现输入功率因数为1、输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径。
随着电压型PWM变频器在高性能的交流传动系统中应用日趋广泛,PWM技术的研究越来越深入。PWM利用功率半导体器件的高频开通和关断,把直流电压变成按一定宽度规律变化的电压脉冲序列,以实现变频、变压并有效地控制和消除谐波。PWM技术可分为三大类:正弦PWM、优化PWM及随机PWM。正弦PWM包括以电压、电流和磁通的正弦为目标的各种PWM方案。正弦PWM一般随着功率器件开关频率的提高会得到很好的性能,因此在中小功率交流传动系统中被广泛采用。但对于大容量的电力变换装置来说,太高的开关频率会导致大的开关损耗,而且大功率器件如GTO的开关频率目前还不能做得很高,在这种情况下,优化PWM技术正好符合装置的需要。特定谐波消除法(Selected Harmonic Elimination PWM--SHE PWM)、效率最优PWM和转矩脉动最小PWM都属于优化PWM技术的范畴。普通PWM变频器的输出电流中往往含有较大的和功率器件开关频率相关的谐波成分,谐波电流引起的脉动转矩作用在电动机上,会使电动机定子产生振动而发出电磁噪声,其强度和频率范围取决于脉动转矩的大小和交变频率。如果电磁噪声处于人耳的敏感频率范围,将会使人的听觉受到损害。一些幅度较大的中频谐波电流还容易引起电动机的机械共振,导致系统的稳定性降低。为了解决以上问题,一种方法是提高功率器件的开关频率,但这种方法会使得开关损耗增加;另一种方法就是随机地改变功率器件的导通位置和开关频率,使变频器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内,从而抑制某些幅值较大的谐波成分,以达到抑制电磁噪声和机械共振的目的,这就是随机PWM技术。

2. 应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流传动系统中的交流电动机是一个多变量、非线性、强耦合、时变的被控对象,VVVF控制是从电动机稳态方程出发研究其控制特性,动态控制效果很不理想。20世纪70年代初提出用矢量变换的方法来研究交流电动机的动态控制过程,不但要控制各变量的幅值,同时还要控制其相位,以实现交流电动机磁通和转矩的解耦,促使了高性能交流传动系统逐步走向实用化。目前高动态性能的矢量控制变频器已经成功地应用在轧机主传动、电力机车牵引系统和数控机床中。此外,为了解决系统复杂性和控制精度之间的矛盾,又提出了一些新的控制方法,如直接转矩控制、电压定向控制等。尤其随着微处理器控制技术的发展,现代控制理论中的各种控制方法也得到应用,如二次型性能指标的最优控制和双位模拟调节器控制可提高系统的动态性能,滑模(Sliding mode)变结构控制可增强系统的鲁棒性,状态观测器和卡尔曼滤波器可以获得无法实测的状态信息,自适应控制则能全面地提高系统的性能。另外,智能控制技术如模糊控制、神经元网络控制等也开始应用于交流调速传动系统中,以提高控制的精度和鲁棒性。

3. 广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processor--DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit--ASIC)等。其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现,为交流传动系统的控制提供很大的灵活性,且控制器的硬件电路标准化程度高,成本低,使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。4. 开发新型电动机和无机械传感器技术
交流传动系统的发展对电动机本体也提出了更高的要求。电动机设计和建模有了新的研究内容,如三维涡流场的计算、考虑转子运动及外部变频供电系统方程的联解、电动机阻尼绕组的合理设计及笼条的故障检测等。为了更详细地分析电动机内部过程,如绕组短路或转子断条等问题,多回路理论应运而生。随着20世纪80年代永磁材料特别是钕铁硼永磁的发展,永磁同步电动机(Permanent-Magnet Synchronous Motor--PMSM)的研究逐渐热门和深入,由于这类电动机无需励磁电流,运行效率、功率因数和功率密度都很高,因而在交流传动系统中获得了日益广泛的应用。此外,开关变磁阻理论使开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor--SRM)迅速发展,开关磁阻电动机与反应式步进电动机相类似,在加了转子位置闭环检测后可以有效地解决失步问题,可方便地起动、调速或点控,其优良的转矩特性特别适合于要求高静态转矩的应用场合。
在高性能的交流调速传动系统中,转子速度(位置)闭环控制往往是必需的。为了实现转速(位置)反馈控制,须用光电编码器或旋转变压器等与电动机同轴安装的机械速度(位置)传感器来实现转子速度和位置的检测。但机械式的传感器有安装、电缆连接和维护等问题,降低了系统的可靠性。对此,许多学者开展了无速度(位置)传感器控制技术的研究,即利用检测到的电动机出线端电量(如电机电压、电流),估测出转子的速度、位置,还可以观测到电动机内部的磁通、转矩等,进而构成无速度(位置)传感器高性能交流传动系统。该技术无需在电动机转子和机座上安装机械式的传感器,具有降低成本和维护费用、不受使用环境限制等优点,将成为今后交流电气传动技术发展的必然趋势。

3. 液压或气动技术的发展趋势

液压与气动技术发展趋势
----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:
1.减少能耗,充分利用能量
----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:
①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。
②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。
③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。
④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。
⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。
⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。
2.主动维护
----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。
----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。
----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。
3.机电一体化
----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:
(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。
(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。
(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。
(4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。
(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。
液压行业:
----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。
----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。
气动行业:
----产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。
(1)采用的液压元件高压化,连续工作压力达到40Mpa,瞬间最高压力达到48Mpa;
(2)调节和控制方式多样化;
(3)进一步改善调节性能,提高动力传动系统的效率;
(4)发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置;
(5)发展具有节能、储能功能的高效系统;
(6)进一步降低噪声;
(7)应用液压螺纹插装阀技术,紧凑结构、减少漏油。液压与气动技术发展趋势
----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:
1.减少能耗,充分利用能量
----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:
①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。
②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。
③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。
④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。
⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。
⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。
2.主动维护
----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。
----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。
----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。
3.机电一体化
----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:
(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。
(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。
(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。
(4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。
(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。
液压行业:
----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。
----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。
气动行业:
----产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。
(1)采用的液压元件高压化,连续工作压力达到40Mpa,瞬间最高压力达到48Mpa;
(2)调节和控制方式多样化;
(3)进一步改善调节性能,提高动力传动系统的效率;
(4)发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置;
(5)发展具有节能、储能功能的高效系统;
(6)进一步降低噪声;
(7)应用液压螺纹插装阀技术,紧凑结构、减少漏油。液压与气动技术发展趋势
----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:
1.减少能耗,充分利用能量
----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:
①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。
②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。
③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。
④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。
⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。
⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。
2.主动维护
----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。
----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。
----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。
3.机电一体化
----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:
(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。
(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。
(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。
(4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。
(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。
液压行业:
----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。
----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。
气动行业:
----产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。
(1)采用的液压元件高压化,连续工作压力达到40Mpa,瞬间最高压力达到48Mpa;
(2)调节和控制方式多样化;
(3)进一步改善调节性能,提高动力传动系统的效率;
(4)发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置;
(5)发展具有节能、储能功能的高效系统;
(6)进一步降低噪声;
(7)应用液压螺纹插装阀技术,紧凑结构、减少漏油。

4. 液压泵,马达的发展趋势

近年来,随着液压技术不断向高压、大功率方向发展及人们对环境保护的日益重视,要求液压执行元件具有噪声低、污染小、运转平稳等特点向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,液压马达主要的应用趋势将集中在以下几个方面:

1、减少能耗,充分利用能量

液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:

①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。

②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。

③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。

④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。

⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。

⑥为及时维护液压马达,防止污染对马达寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。

内容选自产业研究报告网发布的《2012-2016年中国液压马达行业深度调研与发展前景预测研究报告》

2、主动维护

液压马达维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。要实现主动维护技术必须要加强液压马达故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压马达故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压马达故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压马达只需修改和增减少量的规则。另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。

3、机电一体化

电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压马达柔性化、智能化,改变液压马达效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:

(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。

(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。

(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。

(4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。

(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。

液压行业:液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。

气动行业:产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。
参考http://www.chinairr.org/view/V06/201301/05-118172.html

5. 减速机销售目前处于一个什么状况啊行情没做过这个,望高手分析分析!!!!迫切需要,跪求。。。。

近日从中国通用机械工业协会减变速机分会了解到,随着国家基础建设力度的进一步加大,近年来我国的减速机行业得到快速发展。根据减变速机分会的统计数据显示,去年,全行业共生产减速机45万台,实现销售收入20亿元,出口约1亿美元。专家预测,“十一五”期间,由于国家整体经济的发展,减速机行业经济总量的增长速度仍将达到两位数。

减速机在我国的发展已有近40年的历史,广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从最初单一的摆线减速机,发展到现在五大类产品,即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计,减速机用量比较大的行业主要有:电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等,这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%~70%。

“十五”期间,由于国家采取了积极的财政政策,拉动了内需,固定资产投资力度加大,各行业的发展驶入了快车道。特别是基础建设的投资,使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展,因此,对减速机的需求也逐步扩大。预计“十一五”期间,随着国家对机械制造业的重视,重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工,减速机的市场前景看好,整个行业仍将保持快速发展态势,尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高,这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此,业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机,尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机,以满足市场的需求。

我国工程机械传动装置发展浅析

1、工程机械传动装置的分类
工程机械传动行业属于工程机械的配套件行业,工程机械传动装置大致可以分为三类:
(1)齿轮传动装置
主要应用于使用要求不高,主机成本较低的部分铲土运输机械,工程起重机械,压实机械和内燃叉车等产品的变速器,驱动桥主传动和轮边减速器,齿轮变速器按其结构形式可以分为定轴式和行星式两类。而驱动桥则可以按其功能分为刚性、转向和贯通式驱动桥。
(2)液力传动装置
主要用于对使用和主机性能要求较高的铲土运输机械和内燃叉车等产品,其中液力变矩器和动力换挡变速器作为底盘动力传动中的无级变速元件,可以使主机具有良好的自动适应性和操作性能。
(3)静液压传动装置
主要用于液压挖掘机以及对主机性能要求较高的推土机,装载机,路面机械,压路机和内燃叉车等产品和静液压变速、转向系统和工作装置上,使主机具有良好的无级变速和操作性能。
2、我国工程机械齿轮传动装置的发展趋势
(1)我国机械式齿轮传动装置技术水平较低,具有较大的发展空间。应该大力推广优化设计方法,改进齿轮,轴类,壳体等关键零件的材料与工艺,进一步提高使用寿命,减轻重量,缩小体积;采用先进的换挡元件和换挡方式,努力减轻司机的劳动强度,缩短动力中断时间,提高工程机械的作业效率。国内已经引进的变速器的先进设计和零部件,应该大力推广采用。
(2)由于液力变矩器和动力换挡变速器使铲土运输机械具有一定的自动适应性能和换挡轻便平稳、加速性能好等优点,生产成本又比较适中,已为国内大多数厂家接受。但是,由于目前国内大中型轮胎式工程机械有许多还采用大扭矩比的液力变知器和两挡变速器,产采用手动换挡方式,因此作业效率和使用经济性明显较低。内已经引进的美国CAT公司D6D、D7G等产品的单级液力变矩器和德国ZF公司WG系列动务换挡变速器等先进技术,可以有效地提高工程机械作业的效率和使用经济性,减少系统发热量,应当在国内工程机械中推广应用,并进而采用电?液控制和电子控制系统来取代手动控制系统,以便改善作业条件,提高作业效率。
目前,提高国内液力机械传动装置水平的一大关键问题是必须加快联合兼并的步代,引进先进技术,早日在我国建成具有世界一流技术水平的竞争能力的专业化,只有这样,才能实现液力机械产品的专业化、系列化与通用化,使该系列产品具有旺盛的生命力。
(3)在轮胎式工程机械驱动桥中推广应用自锁式防滑差速器和湿式制动器,是提高我国工程机械驱动桥产品技术水平的途径之一。自锁式防滑差速器既能自动实现扭矩在左右车轮间的不等分配,以充分利用车辆牵引力,又可以明显地提高车辆的越野性能和经济性;湿式制动器具有较高的耐用性和可靠性,其使用寿命比干式钳盘制动器高1.5倍以上,且制动容量大,制动性能好。在国外大中型轮胎式工程机械中已被广泛采用,也应该大力推广。
(4)在履带式工程机械的后桥中普遍采用单功率流的转向离合器和制动器,使车辆左右转向只有一个R=B的转向半径,其余转向半径均借助于磨擦元件的打滑来实现,既造成了了严重的功率损失,又降低了磨擦元件的使用寿命。为了提高转向性能,减少功率损失,应该在我国加快研制开发类似于美国CAT公司D8N履带式推土机的动力差速式转向机构。
发动机功率大部分经过变速系统输入中央主传动,另一部分功率经传向液压泵?马达输入第Ⅰ行星排的齿圈。设计动力差速式转向机构时应保证:①当马达速度不等于零时,左右输出速度相等,以保证推土机具有良好的直线行驶性能。②当中央主传动的速度等于零时,转向液压马达使左右输出的速度相等但方向相所,此时推土机围绕其中心实现原位转向,即R=B/2。③由于液压马达可无级变速和双和旋转,实现了左右输出速度差无级精确控制,使推土机的转向半径可无级调整,且转向平稳,改善了转向改性能,实现了无功率损失。
3、静液压传动装置的应用
静液压传动由于具有无级变速,调速范围宽,可以实现恒扭或恒功率调速,容易实现电控等优点,在工程机械中具有良好的应用前景。但是在铲土运输机械和起重机械中作为主要传动就用却很少,其主要问题是在于国内液压元件质量差,而国外的液压元件价格又太高,会造成主同成本过高。90年代以来,国内已引进了德国林德公司静液压叉车,以及利勃海尔公司静液压推土机的装载机,但在国内市场所占份额很小。从国内工程机械市场的实际出发,本文对静液压传动在国内的推广应用提出探讨性的意见如下:
(1)静液压传动叉车在发达国家已经被广泛采用,由于国内部分仓库、码头和工厂等使用部门对叉车的机动性能(尤其是低速性能)、噪声已经有较高的要求,因此这些部门正在成为国内静液压叉车用户。国内叉车和液压元件生产企业应该看到静液压叉车的良好前景,联合研究开发适合我国国情的叉车静液压系统,提供性能先进,工作可靠,价格适中的产品。也可以采用与国际静液压元件制造公司联合开发的方式,加快开发的速度。
(2)中小型多功能工程机械由于具有挖掘,装载,叉车和起重等多功能,在发达国家已经得到了广泛的应用。随着我国经济建设尤其是城市建设的发展,中小型多功能工程机械也将在我国推广应用,而它们无疑将首先采用静液压传动作为其主要传动装置。国内工程机械企业应该看到中小型多功能工程机械的发前景,联合国内外静液压元件生产企业共同开展对它们的研究开发,以促进中小型多功能工程机械在我国的发展。
(3)在国内大型铲土运输和起重机械中,由于配套的静液压与电子控制元件的技术难度大,价格太高,在国内用户中难以接受。因此,在我国暂时不宜将静液压传动研究开发的重点放在与大型铲土运输和起重机械配套上,而应将重点放在上述两类工程机械上。

6. 简述气压传动的发展趋势

如今,世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化手段应用于工业领域。国内外自20世纪60年代以来.随着工业机械化和自动化的发展,气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。如今,气压传动元件的发展速度已超过了液压元件,气压传动已成为一个独立的专门技术领域。

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