毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一、引言

超高压微流量泵常用于对小型压力容器、高压管道、高压密封元件、高压仪表等的压力性能检测^[1]，以高压往复泵作为压力源的超高压水切割技术有效解决了航空航天、军工、核能等高、尖、难技术领域易燃易爆装备不能采用传统加热切割方式进行报废的技术难题^[2]；MEMS技术的发展，加速了基于半导体工艺的新型微流量泵在生物医疗领域的广泛应用^[3]-[4]，如胰岛素泵有助于控制糖尿病病人的血糖水平，有效地减少糖尿病并发症^[5]。日趋激烈的市场竞争和更加复杂的工作环境对高压、超高压泵提出了越来越高的设计和制造要求，其压力、流量参数的变化范围较宽广，最高输出压力要达到200MPa以上，最小输出流量达到10mL/min，针对不同场合使用流量、压力参数的变化比较频繁，这都需要进行重新设计。目前国内大部分机械产品的设计都是基于经验设计后制作物理样机，通过测试物理样机获取性能参数再反复设计来达到改变，这样增加设计成本又延长研发周期；目前国外运用虚拟样机技术进行产品研发设计，避免了大部分工程图的重复设计工作，大幅提高了设计效率；对缩短产品开发周期，提高企业面对市场的快速响应能力具有重要应用价值。采用非传统的设计方法来实现超高压微流量泵的设计已十分必要，参数化设计方法是实际有效的方法之一。

二、超高压液压技术

工程应用中的液压技术通常采用的压力为35MPa以内，因为这个压力下的液压元件和液压系统具有较高的技术经济性。但在某些场合,诸如液压机具、压力容器、金属挤压等方面采用的压力常在100MPa左右,有的甚至高达600MPa以上,当液压系统压力超过32MPa时,通常称为超高压液压压力^[6]。超高压液压系统在基础科学和应用科学中具有重大应用。在航空技术中，飞机的液压系统都采用高压、超高压技术,以达到减轻液压系统重量的目的。统计资料显示,飞机液压系统每减轻1kg,则飞机结构可减轻3～15kg。因此,欧美等发达国家十分重视超高压技术的发展,都拥有用于理论研究和评估产品性能的超高压液压系统,而我国在超高压技术领域还处于低水平阶段^[7]。

三、国内外超高压柱塞泵现状

作为超高压液压系统重要压力源的超高压微流量柱塞泵具有超高压小流量、采用柱塞副结构、要求专用的液压介质、要求严格的密封等特点^[8]。国内60、70年代开始发展的轴配流径向柱塞泵,压力一般不超过20MPa。70、80年代我国加强引进国外技术、设备力度,其中较有代表性的是德国博世公司(BOSCH)生产的径向柱塞泵,该泵与国内60、70年代使用的径向柱塞泵比较，压力、转速、噪声、寿命以及控制方式均有跨越式提高，代表着国际80、90年代液压技术的先进水平。90年代初我国开始研究、开发新型滑靴式径向柱塞泵，并列入国家火炬计划和重点新产品攻关项目。我国著名液压专家王明智教授带领课题组开展新型滑靴式径向柱塞泵的研究与开发，并取得《过平衡压力补偿》等多项技术专利^[9]。通过国际先进水平设备的引进，一方面提高了我国超高压产品设计盒制造水平，同时也造成我国在超高压设备核心元件方面对国外进口的依赖。

现今，随着我国现代装备制造水平的提升，我国很多工业生产部门和科学实验领域逐渐采用了超高压液压技术，超高压液压技术的不断发展也为科研和生产提供了新的技术、工艺和试验手段。然而，我国液压技术发展缓慢，超高压液压技术没有明显进步，超高压液压元件仅局限于小流量，没有形成一定技术规范，还不能应用于在线的生产设备，超高压的产生主要靠增压器来实现，没有成熟的大流量液压泵、阀产品，超高压的检测元件也没有成熟的产品^[10]。而国外液压工业发展较早，特别是欧美等发达国家，液压技术一直处于领先地位,国外已成功研制出了各种规格的超高压液压元件了，规格通径大，流量可达几千升每分钟，超高压技术已向高压、大流量方向发展了。

与此同时，由于我国的液压元件研发技术基础薄弱，缺乏较强的技术研发团队，再加上机械制造加工工艺技术有待提高，导致国产液压元件故障多，使用寿命较短，一般的液压阀在可靠性方面还没有得到根本解决，更无法满足超高压液压系统的技术要求了。因此，即使目前我国超高压液压系统设计技术已接近或达到国际先进水平，但超高压液压元件的设计盒制造技术水平远远落后，跟不上主机设备的发展步伐，不能满足大型主机设备发展的需求。

随着科学技术的进步，超高压技术在机械、航天航空、石油化工等方面的应用将日益广泛，作为一门新技术，它已经显示出了发展潜力和应用前景。特别是近年来，我国陆续建成投产的大型压机，还有一些正在筹建的大型压机，都已采用或将要采用超高压技术。在今后的发展中，超高压技术在我国必将得到推广应用。