液壓傳動簡介

　　液壓傳動是指以液體為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。在液體傳動中，根據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換的傳動方式。在機械上采用液壓傳動技術，可以簡化機器的結構，減輕機器質量，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

　　優點

　　與機械傳動比較，液壓傳動具有以下主要優點：

　�。�1）由于一般采用油液作為傳動介質，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運動變為直線運動。這些特點十分適合各種工程機械、采礦設備的需要，其典型應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大范圍的無級調速，其傳動比可高達1:1 000，且調速性能不受功率大小的限制。

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

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

　�。�5）液壓元件都是標準化、系列化和通用化產品，便于設計、制造和推廣應用。

　　與電力傳動相比，液壓傳動的主要優點有以下幾點：

　　（1）質量小，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十倍。

　　（2）運動慣性小，響應速度快。液壓馬達的力矩慣量比（即驅動力矩與轉動慣量之比）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。這種良好的動態特性，對液壓控制系統更有其重要意義。

　�。�3）低速液壓馬達的低速穩定性要比電動機好得多。

　　（4）液壓傳動的應用，可以簡化機器設備的電氣系統。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，由于能量需要經過兩次轉換，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，因此液壓系統的故障比較難查找，對操作、維修人員的技術水平有較高要求。

　　（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，液壓傳動的優點是主要的。它的某些缺點隨著生產技術的發展，正在逐步得到克服。如果進一步吸取其他傳動方式的優點，采用電 液、氣，液等聯合傳動，更能充分發揮其特點。

　　液壓機械組成

　　液壓機械系統主要由：動力元件（油泵）、執行元件（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換成液壓力能;是液壓傳動中的動力部分。

　　2.執行元件

　　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換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉運動。

　　3.控制元件

　　包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據需要無級調節液動機的速度，并對液壓系統中工作液體的壓力、流量和流向進行調節控制。

　　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-節流閥、調速閥、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

　　工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經過油泵和液動機實現能量轉換。

　　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的工作原理來說明

　　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是液壓千斤頂的工作原理圖。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關閉，單向閥7打開，小缸體下腔的油液經管道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，但此時單向閥7自動關閉，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。

　　液壓傳動的應用

　　液壓傳動有許多突出的優點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等;鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等;發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等等;船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等;軍事工業用的火炮操縱裝置、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。