液壓傳動簡介

　　液壓傳動是指以液體為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。在液體傳動中，根據(jù)其能量傳遞形式不同，又分為液力傳動和液壓傳動。液力傳動主要是利用液體動能進行能量轉(zhuǎn)換的傳動方式，如液力耦合器和液力變矩器。液壓傳動是利用液體壓力能進行能量轉(zhuǎn)換的傳動方式。在機械上采用液壓傳動技術(shù)，可以簡化機器的結(jié)構(gòu)，減輕機器質(zhì)量，減少材料消耗，降低制造成本，減輕勞動強度，提高工作效率和工作的可靠性。

　　液壓傳動特點

　　優(yōu)點

　　與機械傳動比較，液壓傳動具有以下主要優(yōu)點：

　　（1）由于一般采用油液作為傳動介質(zhì)，因此液壓元件具有良好的潤滑條件；工作液體可以用管路輸送到任何位置，允許液壓執(zhí)行元件和液壓泵保持一定距離；液壓傳動能方便地將原動機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本�運動。這些特點十分適合各種工程機械、采礦設(shè)備的需要，其典型應(yīng)用實例就是煤礦井下使用的單體液壓支柱和液壓支架。

　　（2）可以在運行過程中實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，其傳動比可高達1:1 000，且調(diào)速性能不受功率大小的限制。

　　（3）易于實現(xiàn)載荷控制、速度控制和方向控制，可以進行集中控制、遙控和實現(xiàn)自動控制。

　　（4）液壓傳動可以實現(xiàn)無間隙傳動，因此傳動平穩(wěn)，操作省力，反應(yīng)快，并能高速啟動和頻繁換向。

　　（5）液壓元件都是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化產(chǎn)品，便于設(shè)計、制造和推廣應(yīng)用。

　　與電力傳動相比，液壓傳動的主要優(yōu)點有以下幾點：

　　（1）質(zhì)量小，體積小。這是由于電動機受到磁飽和的限制，其單位面積上的切向力與液壓機械所能承受的液壓相差數(shù)十倍。

　　（2）運動慣性小，響應(yīng)速度快。液壓馬達的力矩慣量比（即驅(qū)動力矩與轉(zhuǎn)動慣量之比）較電動機大得多，故其加速性能好。例如，加速一臺中等功率的電動機通常需要一秒至幾秒鐘，而加速同樣功率的液壓馬達只需要0.1 s左右。這種良好的動態(tài)特性，對液壓控制系統(tǒng)更有其重要意義。

　　（3）低速液壓馬達的低速穩(wěn)定性要比電動機好得多。

　　（4）液壓傳動的應(yīng)用，可以簡化機器設(shè)備的電氣系統(tǒng)。這對于具有爆炸危險的煤礦井下工作大有好處。［4］

　　缺點

　　（1）在傳動過程中，由于能量需要經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換，存在壓力損失、容積損失和機械摩擦損失，因此總效率通常僅為0.75～0.8。

　　（2）傳動系統(tǒng)的工作性能和效率受溫度的影響較大，一般的液壓傳動，在高溫或低溫環(huán)境下工作，存在一定困難。

　　（3）液體具有一定的可壓縮性，配合表面也不可避免地有泄漏存在，因此液壓傳動無法保證嚴格的傳動比。

　　（4）工作液體對污染很敏感，污染后的工作液體對液壓元件的危害很大，因此液壓系統(tǒng)的故障比較難查找，對操作、維修人員的技術(shù)水平有較高要求。

　　（5）液壓元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材質(zhì)和熱處理要求都比較高，因而其成本較高。

　　總的說來，液壓傳動的優(yōu)點是主要的。它的某些缺點隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，正在逐步得到克服。如果進一步吸取其他傳動方式的優(yōu)點，采用電 液、氣，液等聯(lián)合傳動，更能充分發(fā)揮其特點。

　　液壓機械組成

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

　　1.動力元件

　　油泵

　　齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。

　　它的作用是利用液體把原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液壓力能;是液壓傳動中的動力部分。

　　2.執(zhí)行元件

　　油缸、液壓馬達

　　液壓缸：活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸

　　液壓馬達-齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達

　　它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉(zhuǎn)運動。

　　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)需要無級調(diào)節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調(diào)節(jié)控制。

　　壓力控制閥-溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等

　　流量控制閥-節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥

　　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、管件各種管接頭（擴口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾、加熱器、油管、壓力計、流量計、密封裝置及油箱等，它們同樣十分重要。

　　5.工作介質(zhì)

　　工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

　　液壓傳動的工作原理

　　液壓傳動工作原理是帕斯卡原理。液壓傳動的工作原理，可以用一個液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟�理來說明

　　1—杠桿手柄2—小油缸3—小活塞4，7—單向閥5—吸油管

　　6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止閥12—油箱

　　圖1是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟�理圖。大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動液壓泵。

　　工作原理：

　　（1）如提起手柄使小活塞向上移動，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這是單向閥4打開，通過吸油管5從油箱12中吸油；

　　（2）用力壓下手柄，小活塞下移，小缸體下腔的壓力升高，單向閥4關(guān)閉，單向閥7打開，小缸體下腔的油液經(jīng)管道6輸入大缸體9的下腔，迫使大活塞8向上移動，頂起重物。

　　（3）再次提起手柄吸油時，舉升缸的下腔的壓力油將力圖倒流入手動泵內(nèi)，但此時單向閥7自動關(guān)閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復(fù)扳動手柄，就能不斷地把油液壓入舉升缸的下腔，使重物逐漸地升起。

　　（4）如果打開截止閥11，舉升缸的下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移動，回到原始位置。

　　液壓傳動的應(yīng)用

　　液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等;鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、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、橋梁操縱機構(gòu)等;發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等;船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;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、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。