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    液壓系統為什么沒有徹底被電氣系統替代?

    液壓系統為什么沒有徹底被電氣系統替代?

    • 發布時間:2021-11-15

    【概要描述】

    液壓系統為什么沒有徹底被電氣系統替代?

    【概要描述】

    • 分類:常見問題
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-11-15 12:54
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    詳情

    液壓技術賴以生存的兩個基本點——比電氣傳動能量密度高,比機械傳動靈活——是不那么容易被突破的。”

      液壓傳動的特征

      液壓傳動具有小型而大功率、可獲得高速且高功率密度,抗沖擊性強而堅牢,抗環境性強而壽命長等許多特征。就液壓馬達與電動馬達等回轉型電磁傳動執行元件相比較,從功率密度角度看,高10倍左右,從響應性標準的功率比角度看,大20倍以上。

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      圖 1,是根據坂間先生等的調查結果 ( 線性執行元件的特性對比和評價,發表在日本機械學會 2015 年年度大會 ) 進行整理的圖表,該圖表說明,在最近市場出售的線性型執行元件 ( 液壓缸、氣壓缸、AC•DC線性馬達、層疊壓電執行元件、超磁致伸縮執行元件 ) 本身的質量與最大推力的關系。液壓缸每質量單位的最大推力,比電動線性馬達等的電磁傳動式大 100 倍。

      對此,壓電或超磁致伸縮執行元件,雖然可獲得較大的推力,但可移動行程與液壓缸比較,其行程超短而不可比。因此,對工程機械使用的液壓缸等直線傳動,采用電磁式替代是不可想象。

      此外,液壓動力傳動的優點是,比起齒輪或連桿等的機械式動力傳達,對實現構件的配置柔性較大。由于通過配管,實現了泵等動力源與控制閥、液壓缸、馬達等執行元件之間的構成配置,因此,它們之間的配置雖在遠離的地方也是不成問題的,對傳動系統的形狀或空間設計的自由度較強。而且,不受限制于結構的機械性、結構性的制約,采用液壓基礎件的配合,可實現高性能而高強度的可調動力傳送系統。

      技術的變化趨勢

      “固定設備的液壓現在開始部分地受到電氣傳動——伺服電機等的排擠,那是因為電能一般都可直接獲得,而使用液壓能還多一次能量轉換,多一次能量損失。但那僅是發生在小功率的固定設備上,在那些幾千到幾萬噸的液壓機上,再過二十年液壓也不會有對手。”

      “當前航空工業、機器人(例如背著蓄電池的波士頓動力公司的Atlas),仍然采用了大量的液壓驅動。根本原因在于液壓驅動的力密度高。為獲得直線運動,液壓缸結構簡單,可以達到的推力,電驅動望塵莫及。小推力的,幾十幾百公斤力,電驅動還可以。但大推力,不要說幾萬噸,就是幾千噸,電驅動都很難做到,這是因為,電磁力被電流限制。目前所有可用的材料都有電阻:電流越大,發熱越嚴重。”

      當然,未來如果燃料電池、超導技術等有了產業化突破后,也許液壓驅動會在一定程度上被替代,但就當前產業發展來看,液壓在許多領域仍然是非常重要的。

      就我的了解看,液壓系統近年來倒是一直在擁抱智能化,增加更多的數字化、智能化的控制和數據采集分析,未來發展前景依然很廣!

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    發布時間:2021-04-20 15:03:10

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