南通铭烽液压机械制造有限公司
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液压机的发展史
发布时间: 2018-4-4
  早在1662年,帕斯卡(Pascal)就发现了利用液体产生很大力量的可能性。1795年,英国人Bramah取得了第一个手动液压机的专利,但真正液压机的发展历史不到200年。
  随着西方资本主义的发展,蒸汽机的发明,引发了工业生产革命,现代化的大工业逐步代替了工场手工业。具有悠久历史的锻造工艺也逐步由手工锻造转变为机器锻造。16世纪初,出现了第一批水力机械锤。1839年,第一台蒸汽锤出现。此后,伴随着机械制造工业的迅速发展,锻件尺寸越来越大,锻锤已做到落下部分重量超过100t,如此笨重的锻锤,操作困难,振动十分巨大,带来很多问题。1859~1861年,在维也纳铁路工场开始有了第一批用于金属加工的7000kN、 IOOOOkN和12000kN的液压机。1884年,在英国曼彻斯特首先使用了锻造钢锭用的锻造水压机。它与锻锤相比具有很多优点,运动部分不必那么重,振动又小,因此发展很快。在1887—1888年间,制造了一系列锻造水压机,其中包括一台40000kN的大型水压机。直到1893年,建造了当时最大的120MN的锻造水压机,大钢锭的锻造工作逐步由使用锻锤,过渡到使用锻造水压机,纷纷拆除了那些落下部分重量达几十吨、上百吨的笨重锻锤,只保留了5t及5t以下的自由锻锤。
  19世纪末到20世纪初,资本主义发展到帝国主义阶段,资本输出、向外扩张、争夺殖民地并瓜分世界成了帝国主义的主要内容。由于军备扩张的需要,锻造和模锻液压机有了迅速发展。1934年,德国制造了70000kN模锻水压机;1938~1944年间,为了发动第二次世界大战的需要,德国又相继建造了三台150bin的锻造水压机和一台300MN的大型模锻水压机。
  二次世界大战之后,为了迅速发展航空工业,以及后来发展宇航工业的需要。美国在1955年左右,先后制造了两台315MN及两台450MN的大型模锻水压机。苏联则在20世纪50年代中期到60年代初期,先后建造了几台300MN模锻水压机以及世界上最大的750MN模锻水压机。此外,在英国、法国、联邦德国也都先后建造过200~300MN的各种大型模锻液压机。1976年,在法国投产了西欧最大的650MN大型模锻液压机。
  液压机发展到现在,已经广泛地应用于国民经济的各个部门,种类繁多,发展迅速,成为机床行业的一个重要组成部分。
  在我国,液压机行业的发展仅仅只有50年左右。1949年以前,我国属于半封建半殖民地的国家,备受列强欺凌,没有自己独立的工业体系,也根本没有液压机制造工业,整个中国只有一些修配用的小型液压机。1949年以后,前三年属于经济恢复时期,1952年开始,实行第一个五年计划,我国迅速建立起独立自主的完整的工业体系,能够逐步自行设计和制造国产汽车、机车、轮船、发电设备、冶炼轧钢设备、飞机、火箭乃至精密的宇航设备。这些都极大地促进并需要各种液压机的迅速发展。
  1957~1958年,我国开始自行设计、自行制造第一批250001dN的中型锻造水压机。以北京市为例,解放前,北平只是一个消费型城市,没有自己的制造业。为了彻底改变这种状况,1957年初,在北京市委工业部及北京市机械局的领导组织下,开始以全市大协作的方式,建立一批关键技术装备,其中重要项目之一就是一台25000kN锻造水压机。
  作者当时作为25000kN锻造水压机的主要技术负责人,带领一批清华大学锻压专业五年制学生,从最开始的技术准备,直到1958年底建成并安装完毕,顺利投入生产,作者负责全过程技术工作。这台设备一直在北京重型机械厂工作了几十年。
  20世纪60年代初期,在我国的上海和东北,又各自建立了一台120MN级的大型锻造水压机,成为我国液压机发展史上的重要标志与重大事件,体现了中国人民自力更生和艰苦奋斗的民族精神。
  20世纪60年代中、后期,我国又先后成套设计并自行制造了一批技术要求更高的大型液压机,其中包括300MN有色金属模锻液压机、120MN有色金属挤压液压机、80MN黑色金属模锻水压机等。
  20世纪70年代以后,我国已开始向国外出口了多台各种吨位的锻造液压机,其中最大的一台为60MN锻造水压机。至此,我国不但完全建立了自己的液压机设计和制造行业,而且已经达到了相当高的水平。
  20世纪80年代以来,随着我国的改革开放,国民经济迅猛发展,液压机的设计及制造水平也有很大发展。
  目前,各类液压机的发展趋势如下。
  1.高精度
  随着比例伺服技术的发展,液压机的停位精度、速度控制精度越来越高,在精度高的液压机中,多采用位移光栅检测加比例伺服控制的闭环PLC控制(变量泵或阀)。例如滑块的停的停位精度可达到0.05mm;压力控制精度可达0.5%;有的停位精度可达±0.01mm。在要求滑块速度极低且稳定性好的等温锻造液压机中,当滑块的工作速度为0.05~0.30ram/s时,速度稳定性误差可控制在±0.03mm/s。
  位移传感器与比例伺服阀的组合闭环控制,也大大提高了活动横梁。(滑块)在偏载时的纠偏调平性能和同步性,将偏载时滑块的水平精度保持到0.04—0.05mm/m的水平。
  2005年,在中国国际机床展览会(CIMaX005)上,日本天田(鼬)公司展出的ASTRO 100型(公称力1000kN)自动折弯机的折弯滑块定位精度为 O.001mm。后挡料前后位置重复定位精度为0.002mm。
  2.液压系统的集成化与精密化
  现在锥阀已很少使用,一般滑阀的采用也相应减少,插装阀得到广泛应用。将插装阀按不同回路的要求,集成在一个或几个阀块上,大大减少了各阀之间的连接管道,从而减少液体压力在管道中的损失,减少了冲击振动。插装阀中控制面板的多种多样,又极大地丰富了各种插装阀的控制性能、控制精度和其变换的柔性。比例和伺服技术在控制阀和变量泵中的大量应用,也极大地使液压控制技术精密化。
  3.数控化i自动化与网络化
  在液压机的数字控制中,已普遍采用工业控制机作为上位机,可编程序控掣器(PLC)对各部分设备的直接控制与操作的双机系统。华中科技大学在研究快锻液压机组的控制系统中,把工业控制桃与PLC组成现场控制网络体系,实现集中监控、分散管理、分散控制。天田公司在液压折弯机中,提出 FBPⅢ-NT系列的网络联结对应型高精度折弯机,用ASlS 100PGL网络服务系统来统一管理CAD/CAM。
  在自动化数控技术中,多轴控制已相当普遍。在液压折弯机中,很多设备采用8个控制轴,有的甚至到10个。
  4.柔性化
  为了适应越来越多的多品种、小批量的生产趋势,液压机的柔性要求也越考越突出,主要体现在各式各样的快速换模技术上,包括模具的快速装卸,模具库的建立与管理,模具的快速运送等。
  5.高生产率与高效率
  高生产率不仅体现在设备本身的高速化,更主要体现在辅助工序的自动化高效率,把辅助工序占用主机的机动时间减到最少。诸如采用上、下料机械姜?模具(工具)磨损的自动检测、自动润滑系统、自动分拣系统、自动码垛、移动工作台的高速开进与开出及其准确定位与锁紧等。
  6.环境保护与人身安全保护
  除了防止滑块自行下滑的安全锁紧等装置外,红外线光幕保护系统也在许多场合得到采用。在液压系统中,油液泄漏的污染,促使对各种密封系统做了许多改进。在挤压生产线中,锯切噪声对环境影响很大,因此把锯切工序密封于箱形装置中,并配以锯屑自动收集与运输装置,极大地改善了挤压生产环境。
  7.成线化与成套化
  现代化的生产要求设备供应商不只是单台设备供货,而要求供应整个生产线的全套设备,做到交钥匙工程。例如汽车覆盖件生产线,就不能仅供应几台大型冲压液压机,而各台液压机之间的传送机械手或传送装置,也是供货的重要内容。又如铝材挤压生产线上,除了挤压液压机主机外,还有锭坯加热、拉扭矫直、在线淬火、冷床、中断锯切、定尺锯切、时效处理等几十台挤压前后的辅助设备。因此,成套化与成线化的供货方式已成为当前供货方式的主流。中国液压机的基本参数(标准)