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传统的液压系统将在未来10年内发生重大变化。智能,传感器,电子和软件将越来越多地融入钢铁和铸铁中。这将受到IT和自动化趋势的强烈影响。用户将体验工业液压作为现成的功能模块,具有与IT消费者世界相同的用户友好性。虽然它被许多人认为是恐龙,但工业液压系统将逐渐演变成一种有吸引力的独角兽 – 明天的工业液压系统。电气自动化和IT技术的新发展将使工业液压系统更容易集成,并使其更具竞争力。
提供工业水力发展潜力的领域包括紧凑的轴,能源效率和用户友好性。基于IT的新自动化世界的发展将补充以前液压领域的关键领域。数字化(软件,连接,专用网络,应用程序等)以及数据使用(传感器,Web服务器,数据分析,物联网服务,云解决方案等)将不可避免地征服工业界。
液压传动具有功率密度比大、输出力大、易于实现直线运动等优点,因此广泛应用于工业液压以及工程机械等领域。从1648年法国人帕斯卡(B.Pascal)提出静止液体压力传递的基本定律开始,至今已发展近四个世纪。20世纪,控制理论与工程实践的飞速发展,为电液控制工程的进步提供了理论基础和技术支持。随着微电子技术的不断进步,微处理器、电子功率放大器、传感器与液压控制单元的相互集成,形成了机械-电子-液压一体化产品,不但提高了系统的静态动态控制精度,而且提升了系统智能化程度及可靠性和鲁棒性,提高了系统对负载、环境以及自身变化的自适应能力 。进入21世纪,人力与能源成本的提高,对工业生产、制造与加工的现代化和智能化要求越来越高。然而,液压元件的成本远高于机械传动元件。据统计,液压传动元件成本高达40~80英镑/千克,而机械传动元件的平均成本只有15英镑/千克 。现有液压元件另一个致命的弱点是效率低下。虽然一些液压泵和液压马达可以达到97%以上的效率,但是在负载端的利用效率却不高,大量的能量以节流或者溢流的方式消耗掉。在挖机系统中,甚至80%的能量耗散是在液压系统中。残酷的市场竞争与现实需求表明,液压传动如果想要生存下去,必须开发与推广更高效、更低成本的液压元件与液压系统。因此,在工业与研究领域,科研人员提出电液流量匹配系统、负载口独立控制系统、二次调节系统、混合动力系统、液压变压器和新型的液压泵与液压阀等新研究方向。
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