流体振动

应用液体和气体作为传动介质来传动动力并产生振动冲击做功的应用技术

流体振动技术，主要指应用液体（液压）和气体（气压），作为传动介质来传动动力，产生振动冲击做功的应用技术。

在现代工业生产中，利用振动冲击原理作功的设备应用非常广泛。特别是在矿山、建筑施工中应用更为普遍。这是因为振动冲击实现比较容易。，而且振动频率较高，并能在极短时间内产生很大的力（如有的冲击机械在极短时间可产生近20000KN的力），在施工中会产生意想不到的效果。

产生振动的方法有很多，有电动、液压、气动和机械等方式。但是液压与气动振动较其它振动方式，更容易产生大功率，易于控制、调节和噪声低等优点，因而在矿山、建筑、交通、市政等部门，获得越广泛的应用。应用液压与气动的设备，不仅可以提高劳动生产率，改善施工质量，还会为企业和社会带来明显的经济效益和社会效益。

通常，振动型以高频低振幅为主，冲击型以低频大振幅为主，两者在实际中均获得广泛应用。流体振动技术，也是液压传动和气压传动的一种形式，只不过能量输出形式不同而已。

远在古代，人们已经利用水的能量做功，利用冲击原理劈柴、岩石钻孔等工作；在军事上，利用木桩、石桩冲击城门，这都是属于水平低、效率低的原始作业。随着人们对自然不断认识和实践，振动冲击设备业日臻完善。

1650年，巴斯卡根据实践总结传动基本原理——巴斯卡原理，使液压传动技术有了飞速的发展，也促进了液压振动技术的发展。1876年，德国的弗·布兰特发明了世界低一台水力凿岩机，它以压缩空气作动力，冲击频率达30Hz，与现在广泛应用的气动凿岩机无本质区别。

1900—1905年期间，原苏联液动冲击回转钻进技术进行了卓有成效的研究，但直至1970年才开始在生产实践中得到应用（它主要应用在地质研究钻探方面）。

我国的液压与气压振动技术的发展起步比较的晚，振动冲击设备的质量与世界先进水平还有一定差距。但经过我们几代人的努力，已有较大进步，差距正在缩小。解放前，我们根本不能设计制造流体振动设备；解放后才开始研究与开发。1955年我国生产出第一批矿用气动凿岩机。60年代后，才能自行设计制造液压振动冲击设备，最早研制的产品只适用于凿岩和道路破碎。1958年，我国才开始对液动冲击回转钻进技术进行研究，到1965年设计研究出了七种不同结构形式的液动冲击器，并在实验室中进行了大量的试验。次年，在矿山实地进行生产试验，推动这门技术在我国的发展。在建筑施工中，我国开发应用液压振动冲击打桩的设备，压路机上应用振动压实设备，应用气压振动铺设地下管道的设备，也只是近十年发展起来。在研究分析国外先进技术的基础上，经过我国技术人员的不断努力创新，已研制开发出一批具有中国特色的液压振动设备，在不到十年时间，研究发展成一门比较成熟的技术。

随着计算机技术的发展，流体振动设备的研制与开发产生革命性的变更，不仅可以快速完成设计，而且设计正确性也大大提高；同时可以采用优化设计，使振动元件的参数更合理、能量更省，还可采用优化设计——出图一条龙程序，更加速振动元件更新换代的速度。

流体振动冲击装置测试参数主要有：压力、流量、位移、频率、速度、加速度、振动力、冲击力和冲击功等物理量。这些参数都是时间的函数，是瞬态值，变化极其迅速，一般的机械测量仪表，由于惯性大，不能适用快速性的要求，所以需要采用电测、光测和数码显示来完成。将测试系统与计算机网络连成一体，连续自动采样、快速综合分析，这样就提高测试精度，也加快测试速度。从而加速振动设备的研制和改进周期，为直接观察振动设备的活塞运动的瞬态过程，还可用高速摄影法来达到。

目前，有些流体振动冲击元件功率已发展相当大，仅其冲击柱塞质量已达2500Kg，冲击力已达2000×104Kn，行程达0.5m以上。常规传感装置已不能满足要求，而且反力支撑装置很难处理，测试和试验较困难，需要研制新的试验装置及方法，这也是我们面临的新课题。

随着科技发展及实践的需要，流体振动设备应用越来越广泛，功率也越趋增大，虽然我们已在基础理论、设计方法、材料选择和应用方面，已积累一定经验，但需要我们去解决的问题还很多，而且我们和世界先进水平还有一定差距，我们还需要不断努力去超赶。

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