液压与气动的发展史及今后的发展分析

液压与气动的发展史及今后 的发展分析 液压与气动的发展史液压传动和气压传动称为流体传动 ，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静 ，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静 压力传动原理而发展起来的一门新兴技术 ，是工农业生产中广为应用的一门 技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要 标志。 1795 年英国约瑟夫 布拉曼 (Joseph Braman,1749 -- 1814) ,在伦敦用 年英国约瑟夫 水作为工作介质 , 以水压机的形式将其应用于工业上 , 诞生了世界上第一台 水压机。 1905 年将工作 介质水改为油 , 又进一步得到改善。 第一次世界大战 (1914 -- 1918) 后液压传动广泛应用 , 特别是1920年以 特别是1920年以 后 , 发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间 , 才开始进 发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间 入正规的工业生产阶段。1925年维克斯 入正规的工业生产阶段。1925年维克斯 (F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵 , 为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁 的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁 尼斯克 (G Constantimsco) 对能量波动传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力传动 ( 液力联轴节、液力变矩器等 ) 方面的贡献，使这两方面领域 得到了发展。

第二次世界大战 (1941--1945) 期间 , 在美国机床中有30%应用了液压传动。 30% 应该指出 , 日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后 , 日本迅速发展液压传动 ,1956年成立了 “ 液压工业会 ” 。近 20~30 年间，日 本液压传动发展之快，届世界领先地位。 钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的 防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装 置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾 推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军 事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装 置和方向舵控制装置等。

液压龙门吊

坦克的火炮操纵装置

飞机起落架的收放装置及其原理图

气压传动的应用历史悠久。从18世纪的产业革命开始 , 气压传动逐渐被 应用于各类行业中 。 如矿山用的风钻 , 火车的刹车装置等。而气压传动应用 于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。目前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。国内外自20世纪60年代以来 , 气压传 动发展十分迅速 , 目前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。 气压传动技术应用也相当普遍，许多机器设备中装有气压传动系统，在工 业各领域，如机械、电子、钢铁、运输车辆及制造、橡胶、纺织、化工、食品、 包装、印刷和烟草领域等，气压传动技术已成为基本组成部分。在尖端技术领 域如核工业和宇航中，气压传动技术也占据着重要的地位。 目前 , 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、 高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进 展。同时 , 由于与微电子技术密切配合 , 能在尽可能小的空间内传递尽可能大 的功率并加以准确的控制 , 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。

应该特别提及的是 , 近年来 , 世界科学技术不断迅速发展 , 各部门对液压 传动提出 了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起 , 广泛应用于智能 机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统 , 使液压传动 的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压传动发展的动向 , 概括有以下几 点: 1. 节约能源 , 发展低能耗元件 , 提高元件效率 ; 2. 发展新型液压介质和相应元件 , 如发展高水基液压介质和元件 , 新型石油 基液压介质 ; 3. 注意环境保护 , 降低液压元件噪声 ; 4. 重视液压油的污染控制 ; 5. 进一步发展电气-液压控制，提高控制性能和操作性能 ; 6. 重视发展密封技术，防止漏油 ; 7. 其它方面，如元件微型化、复合化和系统集成化的趋势仍在继续发展，对 液压系统元件的可靠性设计、逻辑设计，与电子技术高度结合，对故障的早 期诊断、预测以及防止失效的早期警报等都越来越受到重视。 我国液压、气动和密封件工业发展历程，大致可分为三个阶段，即：20 世纪50年代初到60年代初为起步阶段；60~70年代为专业化生产体系成长阶 段；80~90年代为快速发展阶段。其中，液压工业于50年代初从机床行业生

产仿苏的磨床、拉床、仿形车床等液压传动起步，液压元件由机床厂的液压 车间生产，自产自用。进入60年代后，液压技术的应用从机床逐渐推广到农 业机械和工程机械等领域，原来附属于主机厂的液压车间有的独立出来，成 为液压件专业生产厂。到了60年代末、70年代初，随着生产机械化的发展， 特别是在为第二汽车制造厂等提供高效、自动化设备的带动下，液压元件制 造业出现了迅速发展的局面，一批中小企业也成为液压件专业制造厂。1968 年中国液压元件年产量已接近20万件；1973年在机床、农机、工程机械等行 业，生产液压件的专业厂已发展到100余家，年产量超过100万件，一个独

立 100 100 的液压件制造业已初步形成。这时，液压件产品已从仿苏产品发展为引进技 术与自行设计相结合的产品，压力向中、高压发展，并开发了电液伺服阀及 系统，液压应用领域进一步扩大。气动工业的起步比液压稍晚几年，到1967 年开始建立气动元件专业厂，气动元件才作为商品生产和销售。含橡塑密封、 机械密封和柔性石墨密封的密封件工业，50年代初从生产普通O型圈、油封 等挤压橡塑密封和石棉密封制品起步，到60年代初，开始研制生产机械密封 和柔性石墨密封等制品。70年代，在原燃化部、一机部、农机部所属系统内， 一批专业生产厂相继成立，并正式形成行业，为密封件工业的发展成长奠定 了基础。

进入80年代，在国家改革开放的方针指引下，随着机械工业的发展，基 础件滞后于主机的矛盾日益突出，并引起各有关部门的重视。为此，原一机 部于1982年组建了通用基础件工业局，将原有分散在机床、农业机械、工程 机械等行业归口的液压、气动和密封件专业厂，统一划归通用基础件局管理， 从而使该行业在规划、投资、引进技术和科研开发等方面得到基础件局的指 导和支持。从此进入了快速发展期，先后引进了60余项国外先进技术，其中 液压40余项、气动7项，经消化吸收和技术改造，现均已批量生产，并成为 行业的主导产品。近年来，行业加大了技术改造力度，1991~1998年国家、 地方和企业自筹资金总投入共约20多亿元，其中液压16亿多元。经过技术改 造和技术攻关，一批主要企业技术水平进一步提高，工艺装备得到很大改善， 为形成高起点、专业化、批量生产打下了良好基础。近几年，在国家多种所 有制共同发展的方针指引下，不同所有制的中小企业迅猛崛起，呈现出勃勃 生机。随着国家进一步开放，三资企业迅速发展，对提高行业水平和扩大出 口起着重要作用。目前我国已和美国、日本、德国等国著名厂商合资或由外 国厂商独资建立了柱塞泵/马达、行星减速机、转向器、液压控制阀、液压 系统、静液压传动装置、液压件铸造、气动控制阀、气缸、气源处理三联件、 机械密封、橡塑密封等类产品生产企业50多家，引进外资2亿多美元。

气压机械手臂

气压拼板机

气 压 检 漏 机

目前状况(1)基本概况 经过40多年的努力，我国液压、气动和密封件行业已形成了一个门类比 较齐全，有一定生产能力和技术水平的工业体系。据1995年全国第三次工业 普查统计，我国液压、气动和密封件工业乡及乡以上年销售收入在100万元 以上的国营、村办、私营、合作经营、个体、“三资”等企业共有1300余家， 其中液压

约700家，气动和密封件各约300余家。按1996年国际同行业统计， 我国液压行业总产值23.48亿元，占世界第6位；气动行业总产值4.19亿元， 占世界第10位。 (2)当前供需概况 通过技术引进，自主开发和技术改造，高压柱塞泵、齿轮泵、叶片泵、 通用液压阀门、油缸、无油润滑气动件和各类密封件第一大批产品的技术水 平有了明显的提高，并可稳定的批量生产，为各类主机提高产品水平提供了 保证。另外，在液压气动元件和系统的CAD、污染控制、比例伺服技术等方 面也取得一定成果，并已用于生产。目前，液压、气动和密封件产品总计约 有3000个品种、23000多个规格。其中，液压有1200个品种、10000多个规 格(含液力产品60个品种、500个规格);气动有1350个品种、8000多个规 格；橡塑密封有350个品种、5000多个规格，已基本能适应各类主机产品的 一般需要，为重大成套装备的品种配套率也可达60%以上，并开始有少量出 口。

1998年国产液压件产量480万件，销售额约28亿元(其中机械系统约占 70%);气动件产量360万件，销售额约5.5亿元(其中机械系统约占60%); 密封件产量约8亿件，销售额约10亿元(其中机械系统约占50%)。据中国液 压气动密封件工业协会1998年年报统计，液压产品产销率为97 .5%(液力为 101%),气动为95.9%,密封为98.7%。这充分反映了产销基本衔接。 我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求， 以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和 可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3,寿命为国外的 1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量 的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、 气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿 美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国 内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售 总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求 总量约11亿件，销售总额约13亿元。

今后发展走势1、影响发展的主要因素 (1)企业产品开发能力不强，技术开发的水平和速度不能完全满足先进主 机产品、重大技术装备和进口设备的配套和维修需要； (2)不少企业的制造工艺、装备水平和管理水平都较落后，加上质量意识 不强，导致产品性能水平低、质量不稳定、可靠性差，服务不及时，缺乏使 用户满意和信赖的名牌产品； (3)行业内生产专业化程度低，力量分散，低水平重复

严重，地区和企业 之间产品趋同，盲目竞争，相互压价，使企业效益下降，资金缺乏、周转困 难，产品开发和技术改造投入不足，严重地制约了行业整体水平的提高以及 竞争实力的增强； (4)国内市场国际化程度日益提高，国外公司纷纷进入中国市场参与竞争， 加上国内私营、合作经营、个体、三资等企业的崛起，给国有企业造成愈来 愈大的冲击。

2、发展走势 随着社会主义市场经济的不断深化，液压、气动和密封产品的市场供 求关系发生较大变化，长期来以“短缺”为特征的卖方市场已基本成为以 “结构性过剩”为特征的买方市场所取代。从总体能力看，已处于供大于 求的态势，特别是一般低档次液压、气动和密封件，普遍供过于求；而主 机急需的技术含量高的高参数、高附加值的高档产品，又不能满足市场需 要，只能依赖于进口。在我国加入WTO后，其冲击有可能更大。因此， “十五”期间行业产值的增长，决不能依赖于量的增长，而应针对行业自 身的结构性矛盾，加大力度，调整产业结构和产品结构，也就是应依靠质 的提高，促进产品技术升级，以适应和拉动市场需求，求得更大的发展。

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