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液压系统为什么没有彻底被电气系统替代？
液压系统为什么没有彻底被电气系统替代？
- 分类：行业资讯
- 作者：
- 来源：
- 发布时间：2021-10-11
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【概要描述】液压传动具有小型而大功率、可获得高速且高功率密度，抗冲击性强而坚牢，抗环境性强而寿命长等许多特征。就液压马达与电动马达等回转型电磁传动执行元件相比较，从功率密度角度看，高10倍左右
液压系统为什么没有彻底被电气系统替代？
【概要描述】液压传动具有小型而大功率、可获得高速且高功率密度，抗冲击性强而坚牢，抗环境性强而寿命长等许多特征。就液压马达与电动马达等回转型电磁传动执行元件相比较，从功率密度角度看，高10倍左右
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液压技术赖以生存的两个基本点——比电气传动能量密度高，比机械传动灵活——是不那么容易被突破的。”
液压传动的特征
液压传动具有小型而大功率、可获得高速且高功率密度，抗冲击性强而坚牢，抗环境性强而寿命长等许多特征。就液压马达与电动马达等回转型电磁传动执行元件相比较，从功率密度角度看，高10倍左右，从响应性标准的功率比角度看，大20倍以上。
图 1，是根据坂间先生等的调查结果 ( 线性执行元件的特性对比和评价，发表在日本机械学会 2015 年年度大会 ) 进行整理的图表，该图表说明，在最近市场出售的线性型执行元件 ( 液压缸、气压缸、AC•DC线性马达、层叠压电执行元件、超磁致伸缩执行元件 ) 本身的质量与最大推力的关系。液压缸每质量单位的最大推力，比电动线性马达等的电磁传动式大 100 倍。
对此，压电或超磁致伸缩执行元件，虽然可获得较大的推力，但可移动行程与液压缸比较，其行程超短而不可比。因此，对工程机械使用的液压缸等直线传动，采用电磁式替代是不可想象。
此外，液压动力传动的优点是，比起齿轮或连杆等的机械式动力传达，对实现构件的配置柔性较大。由于通过配管，实现了泵等动力源与控制阀、液压缸、马达等执行元件之间的构成配置，因此，它们之间的配置虽在远离的地方也是不成问题的，对传动系统的形状或空间设计的自由度较强。而且，不受限制于结构的机械性、结构性的制约，采用液压基础件的配合，可实现高性能而高强度的可调动力传送系统。
技术的变化趋势
“固定设备的液压现在开始部分地受到电气传动——伺服电机等的排挤，那是因为电能一般都可直接获得，而使用液压能还多一次能量转换，多一次能量损失。但那仅是发生在小功率的固定设备上，在那些几千到几万吨的液压机上，再过二十年液压也不会有对手。”
“当前航空工业、机器人(例如背着蓄电池的波士顿动力公司的Atlas)，仍然采用了大量的液压驱动。根本原因在于液压驱动的力密度高。为获得直线运动，液压缸结构简单，可以达到的推力，电驱动望尘莫及。小推力的，几十几百公斤力，电驱动还可以。但大推力，不要说几万吨，就是几千吨，电驱动都很难做到，这是因为，电磁力被电流限制。目前所有可用的材料都有电阻：电流越大，发热越严重。”
当然，未来如果燃料电池、超导技术等有了产业化突破后，也许液压驱动会在一定程度上被替代，但就当前产业发展来看，液压在许多领域仍然是非常重要的。
就我的了解看，液压系统近年来倒是一直在拥抱智能化，增加更多的数字化、智能化的控制和数据采集分析，未来发展前景依然很广!
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