文 献 综 述

一 课题背景及意义

近年来，液压启闭机在水利工程上得到了越来越广泛的应用，尤其是江浙沪沿海发达地区河流人海口处的挡潮闸，液压启闭机应用较为普遍。液压启闭机，是集机、电、液、仪为一体的新型启闭机械，液压启闭机的特点可按液压系统和油缸总成二部分来叙述。以液压缸为主体，油泵、电动机、油箱、滤油器，液压控制阀组合的总成。工作原理是以电机为动力源，电机带动油泵输出压力油，通过油路集成块等元件驱动活塞杆来控制闸门的启闭。电动机、油泵、液压控制阀和液压缸可装在同一轴线上，也可按需要装置在不同轴线上，只需接通电动机的控制电源，即可使活塞杆往复运动。液压控制阀组合是由溢流阀、调速阀、液压单向阀等阀组成，可根据启闭机的工作特点设计不同油路形成的组合阀满足其工况要求。活塞杆的伸缩由电动机正反旋转控制，具有动作灵活，行程控制准确，过载保护等性能，当运行受阻时，油路中压力增高到调定的限额，溢流阀迅速而准确地溢流，实行过载保护，电机运转在额定值内不会烧毁。当启闭机运行到调定行程终端时，启闭机油路集成块中设计自锁机构；当电机停止时，活塞杆则被锁定在此位置上，处于保压状态。

传统启闭机主要为螺杆式启闭机和卷扬式启闭机，其中螺杆式启闭机的优点是结构简单、体积小、造价便宜、便于维护维修，可在露天使用，具有下压能力，多用于中小型平面闸门，尤其是在闸门靠自重不能下降的情况下最为适宜。缺点是由于螺杆式启闭机体没有减速或减速程序少，因而限制了它的启闭能力,常用的吨位较小,一般5-10吨。螺杆式启闭机易因设计不周、安装不准确或操作不当而将螺杆压弯,影响闸门的启闭。有时,因机座及启闭台大梁锚固不牢,在闭门力过大时,容易将机体本身甚至将启闭台大梁整个抬起。卷扬式启闭机在水利工程中应用的场合较多，因为它不仅扬程范围很大，而且又具有容易加工制造，造价便宜，出现事故容易发现和处理，安全可靠，便于检查维修和管理等诸多优点，所以不仅在众多的中小闸门上就是在国内外的许多超大型闸门上也仍然广泛采用。缺点是不能强制闸门下降，钢丝绳易磨损，在水中抗腐蚀能力差，寿命短和占地面积大。液压启闭机具有传动效率高，结构紧凑，重量轻，承载能力大，缓冲性能好，传动平稳，调速和换向方便，液压元件已经系列化，标准化，设计简单，制造周期短，便于操作和远控、集控，在水电行业获得广泛应用，其系统的安全可靠性亦在不断提高和完善。缺点是液压缸与活塞杆配合精度高，加工成本较高；另外，密封质量较差时液压油容易渗漏。

二 国内外研究现状及发展趋势

随着经济持续健康快速发展，重大基础设施建设进入新的发展高潮，工程机械需求量大幅度增长。液压缸是各种大型机械的专用部件，市场潜力巨大，而且当前世界制造业向我国转移，我国液压缸行业正面临着非常有利的发展机遇。

目前国内生产液压缸的企业非常多，但大部分规模较小，以生产技术含量不高的低压液压缸为主，真正能生产高品质、高技术含量的高压液压缸企业较少，国内高压液压缸制造还主要集中在国外品牌在华投资企业及少数国内领先企业。

随着液压技术的深入普及和应用领域、场合的日益扩大，对液压缸的工作性能及使用范围等要求不断提高，因此不断推动着液压缸的发展与进步，其总趋势为：

1.节能化 中国是世界上单位产值能耗最高的国家之一，能源利用效率比先进国家低l0％左右，以能源经济效率指标来衡量，单位产品能耗比发达国家高20％～80％，节能是中国能源战略和政策的核心。液压缸作为执行元件，又属于摩擦件，在整个液压系统节能上起到关键作用，因此开发节能型、轻量化、小型化液压缸产品是行业发展的必然趋势。

2.环保型 目前液压缸的传导介质均为液压油，液压油在使用过程中无法避免泄漏和挥发，对环境会造成一定影响。因此，开发新型水介质或混合介质液压缸将成为未来的发展方向。

3.提升计算机辅助技术应用水平 计算机辅助设计主要内容包括计算机辅助设计、计算机辅助制造技术、计算机集成制造系统、自动监控、自动调节工况、变频技术应用、故障诊断分析等。通过计算机技术进行产品的研究开发、设计、加工制造、试验、使用等，可以提高产品的设计速度和加工水平，满足用户的要求。将计算机辅助设计技术应用于用液压缸设计，将提升液压缸设计的科学性和制造的自动化水平。

三 液压缸主要参数综述