為使該項(xiàng)新技術(shù)得以順利研制，2006年，平陽重工曾組團(tuán)赴國外進(jìn)行技術(shù)考察。工作人員進(jìn)行了大量技術(shù)調(diào)研、資料收集及可行性論證，并盡快進(jìn)行了工程化設(shè)計(jì)。經(jīng)過各有關(guān)單位密切配合，試件經(jīng)過強(qiáng)力包覆、焊接、精車、磨削、拋光等多道工序，終于試制成功，經(jīng)檢驗(yàn)符合圖紙要求。 　　日前，不銹鋼材料包覆立柱已作為礦用配件發(fā)往礦區(qū)，將在井下進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。

    汽車懸掛系統(tǒng)應(yīng)該能夠在高速轉(zhuǎn)向時(shí)、在凹凸不平的路面上行駛時(shí)以及突然加速和剎車時(shí)讓車輛仍具有較好的駕駛性能。許多系統(tǒng)采用的是總體式閉環(huán)控制。完全主動(dòng)式的系統(tǒng)非常昂貴（2500～4000美元），其所用的液壓作傳動(dòng)裝置將消耗很大一部分功率，而且大大增加了重量。這些系統(tǒng)的引入確實(shí)改善了車輛的性能，但也大大增加了成本。因此它們?cè)诖笈可a(chǎn)的汽車上的應(yīng)用受到了限制。不過，許多廠商引入了半主動(dòng)控制的懸掛系統(tǒng)。其中一些在減震器上安裝了位移傳感器并采用了不少線加速度計(jì)。這方面的應(yīng)用要求的加速度量程僅為±2g的量級(jí)，它們?yōu)槲⑿蛡鞲衅鞯膽?yīng)用提供了很好的機(jī)會(huì)。

    安裝在汽車拐角處的垂直加速度計(jì)測量車身的加速度，來進(jìn)行實(shí)時(shí)（或根據(jù)平均值）調(diào)節(jié)震動(dòng)吸收器，以達(dá)到安全平穩(wěn)駕車。在高級(jí)系統(tǒng)中，車輪力是用輪轂加速度計(jì)進(jìn)行測量。在沒有方向盤角度傳感器的車輛中，橫向加速度計(jì)用于測量離心力，其他加速度計(jì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)測量。車身加速度計(jì)的測量范圍通常是1g到3g，輪轂傳感器的測量范圍可以達(dá)到12g。這些傳感器是帶集成插頭或引線的分立傳感器。芬蘭VTI適合此系統(tǒng)的產(chǎn)品：SCA320SCA600和SCA110等。

    芬蘭VTITechnologies簡介

    VTITechnologies是世界范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)硅電容式加速度和壓力傳感器的先驅(qū)，憑著在運(yùn)動(dòng)測量領(lǐng)域廣泛的經(jīng)驗(yàn)，我們用合適的產(chǎn)品和服務(wù)滿足客戶們的測量需求，以達(dá)到他們對(duì)質(zhì)量最高水準(zhǔn)的期望。

    VTITechnologies的3D-MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器的優(yōu)越的性能非常適合測量運(yùn)動(dòng)和壓力的微小變化。傳感器的核心是一個(gè)質(zhì)量塊微機(jī)電型傳感單元，由單晶硅和玻璃組成；這使得傳感器異常的可靠，空前的精確，和突出的穩(wěn)定性。

    3D-MEMS技術(shù)持點(diǎn)：

    單晶硅結(jié)構(gòu)：

    理想的彈性材料；

    無塑料變形；

    強(qiáng)度可忍受70，000g；

    密封結(jié)構(gòu)：

    減小包裝的需要；

    可靠性：沒有微?；蚧瘜W(xué)元素能進(jìn)入到傳感單元中去。

    對(duì)稱性結(jié)構(gòu)：

    改善加速度計(jì)零點(diǎn)穩(wěn)定性、線性度和交叉靈敏度；

    溫度影響小于1mg/℃；非線性小于1%；

    交叉軸靈敏度小于3%

    電容式傳感器：

    直接測量變化值；

    測量基于兩極板間間距的變化；     一對(duì)極板間的電容或儲(chǔ)電能力取決于極板間距大小和極板面積。

    （1）一臺(tái)ZL50CII型裝載機(jī)裝用的6135K-9a型柴油機(jī)，在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無明顯故障，但一加速就出現(xiàn)“突一突”的響聲，并且排煙顏色或白或黑，極不穩(wěn)定，開始，認(rèn)為是噴油正時(shí)不對(duì)，但重新調(diào)整噴油正時(shí)后，故障依舊；又檢查了低、高壓油路，均沒有發(fā)現(xiàn)問題。最后，拆下噴油泵時(shí)發(fā)現(xiàn)，噴油提前器端頭的鎖緊螺母已松曠，噴油提前器與噴油泵凸輪軸的鍵槽已因磨損而變寬，半圓鍵的厚度已不及原來的一半。重新銑槽配鍵，裝復(fù)后故障現(xiàn)象消失。據(jù)了解，該機(jī)的噴油泵不久前剛維修過，造成此故障的直接原因是：維修人員在裝延長噴油提前器時(shí)沒有將鎖緊螺母按規(guī)定的扭矩?cái)Q緊，以致在發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因噴油提前器與凸輪軸配合松曠而加劇了鍵槽與半圓鍵的磨損，從而導(dǎo)致了噴油正時(shí)不穩(wěn)。

    （2）一臺(tái)TL180型推土機(jī)上裝用的6135K-12C型柴油機(jī)，其噴油泵的型號(hào)是BH6B100YS490。在一次發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，對(duì)噴油泵及噴油器均在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了校正。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過磨合后，將該推土機(jī)投入到土方作業(yè)，這時(shí)卻因發(fā)動(dòng)機(jī)工作無力而無法作業(yè)，且在發(fā)動(dòng)機(jī)空載猛轟油門時(shí)，感到加速不良。經(jīng)檢查，發(fā)動(dòng)機(jī)、噴油正時(shí)均正常，油路無漏氣處、調(diào)速器、噴油泵、低壓和高壓油路等也都無問題，因而懷疑是校泵時(shí)可能將額定工況油量調(diào)得過低所致。于是，將噴油泵年拆下來并在試驗(yàn)臺(tái)上重新校正，發(fā)現(xiàn)果然是校泵師傅錯(cuò)將噴油泵的額定工況油量調(diào)低了6mL/200次。重新調(diào)定后將噴油泵裝回，試機(jī)表時(shí)，作業(yè)正常且有力。     （3）一臺(tái)裝用F6L912型柴油機(jī)的W4-60C型挖掘機(jī)在開往工地的途中突然熄火，后多次啟動(dòng)但都啟動(dòng)不著。觀察排氣情況，但不見有煙，初步斷定為油路有故障。檢查時(shí)，用手動(dòng)泵泵油，結(jié)果是出油良好，油路無漏氣、堵塞的情況；擺動(dòng)調(diào)速手柄時(shí)，噴油泵油量調(diào)節(jié)拉桿沒有反應(yīng)。拆開調(diào)速器時(shí)，發(fā)現(xiàn)供油拉桿與調(diào)速杠桿之間的連接已松脫，銷釘已斷裂。重新連接供油拉桿與調(diào)速杠桿，并用新的銷釘鎖定，啟動(dòng)時(shí)很快啟動(dòng)著，說明故障被排除。此例故障的原因是，維修人員在裝配調(diào)速器時(shí)沒有按規(guī)定更換新的銷釘，而仍將原拆下且有裂痕的銷釘當(dāng)新的使用，致使銷釘斷裂、供油拉桿與調(diào)速杠桿連接松脫，從而造成不能啟動(dòng)的故障。

1-2.伺服閥 3.電磁換向閥 4-5.液控單向閥 6-7.油缸
8.主軸箱 9.前鋼絲繩 10.后鋼絲繩
圖1
 
    我公司與法國FOREST——LINE公司聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)的GIMAX200型數(shù)控落地鏜銑床，其各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)皆采用靜壓導(dǎo)軌，主軸箱通過滾珠絲杠帶動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)，滑枕在主軸箱內(nèi)運(yùn)動(dòng)，鏜桿在滑枕內(nèi)運(yùn)動(dòng)。對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)，我們用液壓平衡法來平衡主軸箱的重量，同時(shí)還對(duì)由于滑枕移動(dòng)以及裝卸附件所造成的主軸箱重心變化進(jìn)行補(bǔ)償。其原理如圖1所示。

在圖1中，油缸6與一個(gè)動(dòng)滑輪相聯(lián)，兩根鋼絲繩9、10繞過動(dòng)滑輪后，又分別經(jīng)過一對(duì)定滑輪與主軸箱8聯(lián)接。其中，前鋼絲繩9直接固定于主軸箱上，后鋼絲繩10通過油缸7與主軸箱聯(lián)接。兩個(gè)伺服閥1、2分別經(jīng)液控單向閥4、5與油缸6、7聯(lián)通。3為電磁換向閥，可以控制液控單向閥反向打開，使油缸回油。其中，油缸6的行程為主軸箱上下運(yùn)動(dòng)行程的一半，其活塞上的壓力是主軸箱重量的兩倍。在這套平衡系統(tǒng)中，主軸箱的重量是由前后兩根鋼絲繩9、10共同承擔(dān)的。
我們可粗略地將主軸箱的重力及前后鋼絲繩的拉力看作一個(gè)平衡力系(將靜壓導(dǎo)軌及滾珠絲杠摩擦力忽略不計(jì))。當(dāng)滑枕端部安裝的刀具或附件改變時(shí)，或滑枕在主軸箱內(nèi)移動(dòng)時(shí)，主軸箱的重心將發(fā)生變化，原有的平衡力系將受到破壞。為了形成新的平衡力系，需要對(duì)兩根鋼絲繩的拉力重新分配。這個(gè)“任務(wù)”主要是由圖1中的兩個(gè)伺服閥來完成的。下面簡單介紹一下這兩個(gè)伺服閥。
伺服閥1、2是兩個(gè)雙功能閥，內(nèi)部裝有位置傳感器及壓力傳感器，可以迅速、精確地調(diào)整流量和壓力。其工作過程見圖2。當(dāng)用開關(guān)接通1、2時(shí)，可實(shí)現(xiàn)流量控制。位置傳感器檢測閥芯位置，以電壓信號(hào)uL1表示，經(jīng)比較器與指令電壓信號(hào)uQS進(jìn)行比較，比較結(jié)果Δu存入位置控制器。位置控制器通過改變先導(dǎo)閥線圈電流來控制閥芯移動(dòng)，得到所需要的流量。此時(shí)，反饋電壓uL1等于指令電壓uQS。在此控制過程中，閥芯的位置與指令電壓大小成正比。當(dāng)指令電壓極性改變時(shí)，閥芯運(yùn)動(dòng)方向亦隨之改變。
圖2

當(dāng)開關(guān)接通1、3時(shí)，可實(shí)現(xiàn)壓力控制。壓力傳感器檢測A口(圖1)壓力PL，以電壓信號(hào)uP1表示。uP1與指令電壓信號(hào)uP2比較后，結(jié)果輸入壓力控制器。若兩者不相等，則壓力控制器輸出改變閥芯位移的信號(hào)，從而改變流量并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的控制。在此控制過程中，A口壓力PL1與指令電壓uPS的值成正比。
在圖1中，伺服閥1是用來控制油缸6的。油缸6的作用是平衡主軸箱組件的重量。當(dāng)主軸箱上下運(yùn)動(dòng)的速度改變時(shí)，我們可以通過改變輸給伺服閥1的指令電壓信號(hào)uQS，來相應(yīng)地調(diào)節(jié)油缸6輸入或輸出的流量。當(dāng)滑枕端部安裝不同的刀具或附件時(shí)，整個(gè)主軸箱組件(包括裝在滑枕端部的刀具或者附件)的重量將發(fā)生變化。此時(shí)，可以通過改變輸給伺服閥1的指令電壓信號(hào)uPS來改變供給油缸6的液壓油的壓力，從而使得主軸箱組件仍舊能保持平衡。
伺服閥2控制油缸7。油缸7的作用是補(bǔ)償因主軸箱組件的重心變化所帶來的影響。例如，當(dāng)滑枕向外伸出時(shí)，由于主軸箱重心的前移，原來的平衡力系受到了破壞，相對(duì)原來的平衡位置產(chǎn)生了一個(gè)附加傾覆力矩，使主軸箱體前傾，前鋼絲繩張力增加，后鋼絲繩張力減小。這時(shí)，可以通過伺服閥2減小供給油缸7的液壓油壓力，改變前后鋼絲繩的張力，平衡掉因滑枕外伸而產(chǎn)生的傾覆力矩，使主軸箱始終處于平衡狀態(tài)。
在伺服閥1、2中，通過壓力傳感器所測得的反饋值只是伺服閥A口(圖1)的壓力，這個(gè)壓力與油缸6、7中的壓力存在一定的差值。這個(gè)差值主要是液壓油流經(jīng)伺服閥與油缸之間的管道以及液控單向閥時(shí)的壓力損失。伺服閥與油缸間的管道越長，壓力損失將越大。因此，在裝配時(shí)應(yīng)將伺服閥盡量靠近油缸安裝，同時(shí)選擇開啟壓力較小的液控單向閥，以減小壓力損失所造成的影響。
由于鏜桿相對(duì)較細(xì)(GIMAX200鏜桿直徑是200mm)，因此當(dāng)鏜桿伸出時(shí)，必須考慮其自重?fù)锨冃蔚挠绊懀秩绾窝a(bǔ)償這個(gè)變形是個(gè)很重要的問題。GIMAX200是通過Y軸位移補(bǔ)償法來解決這個(gè)問題的。鏜桿每伸出一定距離，主軸箱就上移一次，從而使得鏜桿端部能保持在理論位置。
在上述的平衡及補(bǔ)償過程中，輸給伺服閥的電壓信號(hào)以及對(duì)鏜桿下垂的補(bǔ)償量都是根據(jù)理論狀態(tài)計(jì)算后輸入數(shù)控系統(tǒng)的。在實(shí)際調(diào)試過程中，由于各種因素(例如環(huán)境條件)的影響，有些精度可能達(dá)不到要求。這時(shí)，需要根據(jù)滑枕以及鏜桿每伸出一定距離時(shí)的下垂量，計(jì)算出補(bǔ)償值，對(duì)上述控制過程進(jìn)行補(bǔ)償。
經(jīng)過上述的平衡及補(bǔ)償，GIMAX200在最終檢驗(yàn)幾何精度時(shí)，與此有關(guān)的幾項(xiàng)精度都達(dá)到了相當(dāng)不錯(cuò)的水平。其中，滑枕伸出時(shí)(行程是1250mm)，在垂直平面內(nèi)的直線度是0.025mm/1250mm，與水平基準(zhǔn)面的平行度是0.03mm/1250mm；而鏜桿伸出時(shí)(行程也是1250mm)，在垂直平面內(nèi)的直線度是0.03mm/1250mm，與水平基準(zhǔn)面的平行度是0.03mm/1250mm。經(jīng)過1年使用后，重新檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)精度保持得很好，完全可以保證加工精度。

     1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油,又進(jìn)一步得到改善。

     第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間,才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng) 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。

     第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出,日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng),1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，屆世界領(lǐng)先地位。

     液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工。業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等國；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。

     液壓傳動(dòng)的基本原理是在密閉的容器內(nèi)，利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動(dòng)力的。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。 

     在液壓傳動(dòng)中，液壓油缸就是一個(gè)最簡單而又比較完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，分析它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動(dòng)的基本原理.
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 

     液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。 

1、動(dòng)力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。 

2、執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)） 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 

3、控制元件  包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級(jí)調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)的速度，并對(duì)液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。 

4、輔助元件  除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。 

5、工作介質(zhì)  工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 

1、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 

（1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當(dāng)突然過載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊； 

（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速； 

（3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換； 

（4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制； 

（5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長； 

（6）操縱控制簡便，自動(dòng)化程度高； 

（7）容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 

2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) 

（1）使用液壓傳動(dòng)對(duì)維護(hù)的要求高，工作油要始終保持清潔； 

（2）對(duì)液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高； 

（3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平； 

（4）用油做工作介質(zhì)，在工作面存在火災(zāi)隱患；  （5）傳動(dòng)效率低。