液壓傳動(dòng)

　　原理

　　液壓元件中可分為動(dòng)力元件和控制元件以及執(zhí)行元件三大類(lèi)。盡管都是液壓元件，它們的自身功能和安裝使用的技術(shù)要求也不盡相同，現(xiàn)分別介紹如下：

　　動(dòng)力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵（動(dòng)力元件指的是各種液壓泵。

　　1、齒輪油泵和串聯(lián)泵（包括外嚙合與內(nèi)嚙合）兩種結(jié)構(gòu)型式。

　　2、葉片油泵（包括單級(jí)泵、變量泵、雙級(jí)泵、雙聯(lián)泵）。

　　3、柱塞油泵，又分為軸向柱塞油泵和徑向柱塞油泵，軸向柱塞泵有定量泵、變量泵、（變

　　量泵又分為手動(dòng)變量與壓力補(bǔ)償變量、伺服變量等多種）從結(jié)構(gòu)上又分為端面配油和閥式配油兩種配油方式，而徑向柱塞泵的配油型式，基本上為閥式配油。）；

　　執(zhí)行元件：液壓缸、活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動(dòng)液壓缸、組合液壓缸；

　　液壓馬達(dá)齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)；

　　控制元件：方向控制閥、單向閥、換向閥；

　　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；

　　輔助元件：蓄能器、過(guò)濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計(jì)、流量計(jì)、密封裝置等，他們起連接、儲(chǔ)油、過(guò)濾和測(cè)量油液壓力等輔助作用；可參考《液壓傳動(dòng)》《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)叢書(shū)》。

　　液壓系統(tǒng)組成

　　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(wú)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{主要包括：各種管接頭（擴(kuò)口式、焊接式、卡套式，sae法蘭）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾等}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(lèi)液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過(guò)油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。液壓系統(tǒng)就是通過(guò)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。

　　液壓閥

　　是一種用壓力油操作的自動(dòng)化元件，它受調(diào)壓閥壓力油的控制，通常與電磁調(diào)壓閥組合使用，可用于遠(yuǎn)距離控制水電站油、氣、水管路系統(tǒng)的通斷。

　　用于降低并穩(wěn)定系統(tǒng)中某一支路的油液壓力，常用于夾緊、控制、潤(rùn)滑等油路。有直動(dòng)型與先導(dǎo)型之分，多用先導(dǎo)型。

　　液壓管接頭的分類(lèi)

　　液壓軟管、高壓球閥、意圖奇的快速接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、高壓軟管。

　　液壓管接頭和普通管接頭的差別

　　最大的最顯著的區(qū)別的就是液壓的壓力是大的驚人的，液壓油管突然爆裂油的沖擊力是很大的。

　　我這樣說(shuō)，肯定不能用普通的替換專(zhuān)用的接頭，因?yàn)橐簤旱亩际强梢猿惺芎艽髩毫Φ模胀ǖ淖疃?.5個(gè)氣壓就已經(jīng)快不行了，13年我們的液壓管接頭技術(shù)比起國(guó)外來(lái)差距太大，液壓英才網(wǎng)提醒各位液壓界的朋友要多多交流發(fā)展中國(guó)自己的液壓管接頭技術(shù)。

　　系統(tǒng)形式

　　液壓元件逐步實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，其規(guī)格、品種、質(zhì)量、性能都有了很大提高，尤其是采用電子技術(shù)、伺服技術(shù)等新技術(shù)新工藝后，液壓系統(tǒng)的質(zhì)量得到了顯著的提高，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及軍事工業(yè)中發(fā)揮了重大作用。從不同的角度出發(fā)，可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。[1]（1）按油液的循環(huán)方式，液壓系統(tǒng)可分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開(kāi)式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過(guò)換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用，但因油液常與空氣接觸，使空氣易于滲入系統(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)等后果。開(kāi)式系統(tǒng)油箱大，油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊，與空氣接觸機(jī)會(huì)少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)較平穩(wěn)。工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了開(kāi)式系統(tǒng)換向過(guò)程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開(kāi)式系統(tǒng)復(fù)雜，因無(wú)油箱，油液的散熱和過(guò)濾條件較差。為補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏，通常需要一個(gè)小流量的補(bǔ)油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過(guò)程中會(huì)使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。

　?。?）按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目，可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。

　?。?）按所用液壓泵形式的不同，可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，可以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高，可分為手動(dòng)變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補(bǔ)償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。

　　（4）按向執(zhí)行元件供油方式的不同，可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中，上一個(gè)執(zhí)行元件的回油即為下一個(gè)執(zhí)行元件的進(jìn)油，每通過(guò)一個(gè)執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時(shí)，只要液壓泵的出口壓力足夠，便可以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)的復(fù)合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的，所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。并聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)一臺(tái)液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時(shí)，進(jìn)入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化，首先進(jìn)入外載荷較小的執(zhí)行元件，只有當(dāng)各執(zhí)行元件上外載荷相等時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)同時(shí)動(dòng)作。全液壓傳動(dòng)機(jī)械性能的優(yōu)劣，主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞，包括所用元件質(zhì)量?jī)?yōu)劣，基本回路是否恰當(dāng)?shù)?。系統(tǒng)性能的好壞，除滿(mǎn)足使用功能要求外，應(yīng)從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調(diào)速范圍和微調(diào)特性、振動(dòng)和噪聲以及系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是否方便可靠等方面進(jìn)行?，F(xiàn)代工程機(jī)械幾乎都采用了液壓系統(tǒng)，并且與電子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合，成為現(xiàn)代工程機(jī)械的重要組成部分.

　　原理

　　它是由兩個(gè)大小不同的液缸組成的，在液缸里充滿(mǎn)水或油。充水的叫“水壓機(jī)”；充油的稱(chēng)“油壓機(jī)”。兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)的活塞，如果在小活塞上加一定值的壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞將這一壓力通過(guò)液體的壓力傳遞給大活塞，將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是S1，加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是，小活塞對(duì)液體的壓強(qiáng)為P=F1/SI，能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”。大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2，壓強(qiáng)P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2，截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知，在小活塞上加一較小的力，則在大活塞上會(huì)得到很大的力，為此用液壓機(jī)來(lái)壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。

　　優(yōu)缺點(diǎn)

　　液壓的優(yōu)點(diǎn)

　　與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。

　　2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。

　　3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000：1）。

　　4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

　　5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

　　6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。

　　7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。

　　液壓的缺點(diǎn)

　　1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場(chǎng)地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。

　　2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。

　　3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。

　　4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。

　　5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。