工程機(jī)械電液控制技術(shù)發(fā)展分析

機(jī)電一體化是國際公認(rèn)的制造業(yè)發(fā)展方向，液壓系統(tǒng)中電液控制技術(shù)正是弱電控制和機(jī)械強(qiáng)大功率輸出之間的理想放大環(huán)節(jié)。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，作為一種重要的接口器件，如電磁換向閥、伺服閥、比例閥、數(shù)字閥等，不斷地使液壓系統(tǒng)得到完善、充實(shí)和更新。而作為最簡(jiǎn)單可靠的機(jī)電接口的電液控制技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。

工程需要是現(xiàn)代電液控制技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)力。1940年底在飛機(jī)上首先出現(xiàn)了電液伺服液壓系統(tǒng)，其滑閥由伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，但伺服電動(dòng)機(jī)慣量很大，限制了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的提高。直到20世紀(jì)50年代初才出現(xiàn)了高速響應(yīng)的永磁式力矩馬達(dá)，50年代后期又出現(xiàn)了以噴嘴擋板閥為先導(dǎo)級(jí)的電液伺服閥，使電液伺服系統(tǒng)成為當(dāng)時(shí)響應(yīng)最快、控制精度最高的伺服系統(tǒng)。1958年美國伯萊克恩等公布了他們?cè)诼槭±砉W(xué)院的研究成果，并出版了著名的《液壓氣動(dòng)控制》一書，為現(xiàn)代電液伺服系統(tǒng)的理論和實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代各種結(jié)構(gòu)的電液伺服閥相繼問世，特別是以MOOG公司為代表的采用干式力矩馬達(dá)和級(jí)間力反饋的電液伺服閥的出現(xiàn)和各類電反饋技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了電液伺服閥的性能，電液伺服技術(shù)已日益成熟。電液伺服系統(tǒng)已逐步成為武器、航空、航天以及一部分民用工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制的重要組成部分。

20世紀(jì)60年代初，由于人們對(duì)各類工藝過程進(jìn)行了深入研究，對(duì)其精確數(shù)字模型有了比較深入的了解，因而對(duì)工藝過程控制提出了更高的要求。現(xiàn)代微電子集成技術(shù)的發(fā)展為工程控制系統(tǒng)提高了充分而且廉價(jià)的現(xiàn)代化電子裝備。于是，各類民用工程對(duì)電液控制技術(shù)的需求就顯得更加迫切和廣泛。但是，傳統(tǒng)的電液伺服閥由于對(duì)流體介質(zhì)的清潔度要求十分苛刻，制造成本和維修費(fèi)用比較高，系統(tǒng)耗能也比較大，難以為各類工業(yè)用戶所接受，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，而傳統(tǒng)的電液開關(guān)控制又不能滿足高質(zhì)量控制系統(tǒng)的要求，因此人們渴望開發(fā)一種可靠、廉價(jià)、控制精度和響應(yīng)特性均能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)際需要的電液控制技術(shù)。這便是20世紀(jì)60年代以來工業(yè)伺服技術(shù)和電液比例技術(shù)得以迅速發(fā)展的背景。

進(jìn)入21世紀(jì)，電液控制工程隨著科技迅猛發(fā)展，通過不斷地滿足各種液壓系統(tǒng)的新需要，使自身得到發(fā)展，總的方向是緊密與高新技術(shù)結(jié)合，特別是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等，使自身發(fā)展成為內(nèi)涵更豐富的完整的綜合自動(dòng)化技術(shù)。