傅曉慶

摘要： 文章簡(jiǎn)單介紹了液壓傳動(dòng)的發(fā)展過程和基本原理以及液壓系統(tǒng)的主要組成部分：動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和工作介質(zhì)。并且詳細(xì)的闡述了液壓傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)械、電氣傳動(dòng)相比較的優(yōu)缺點(diǎn)，使我們對(duì)液壓傳動(dòng)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng) 基本原理 優(yōu)缺點(diǎn)

一、液壓傳動(dòng)的基本原理

在機(jī)械傳動(dòng)中，人們利用各種機(jī)械構(gòu)件來傳遞力和運(yùn)動(dòng)，如杠桿、軸、齒輪和皮帶等。在液壓傳動(dòng)中，則利用沒有固定形狀但具有確定體積的液體來傳遞力和運(yùn)動(dòng)。液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)并稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的技術(shù)。

液壓傳動(dòng)的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件（液壓缸或馬達(dá)）把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。

液壓傳動(dòng)是利用帕斯卡原理，帕斯卡原理就是：在密閉環(huán)境中，向液體施加一個(gè)力，這個(gè)液體會(huì)向各個(gè)方向傳遞這個(gè)力，力的大小不變。 液壓傳動(dòng)就是利用這個(gè)物理性質(zhì)，向一個(gè)物體施加一個(gè)力，利用帕斯卡原理使這個(gè)力變大，從而起到舉起重物的效果。在液壓傳動(dòng)過程中，液體是一種傳動(dòng)介質(zhì)，但必須強(qiáng)調(diào)指出，液體必須在密封容積中才能起傳動(dòng)的作用。

液壓傳動(dòng)在閥門行業(yè)也得到很大的應(yīng)用，如閥門的機(jī)床制造加工設(shè)備、閥門液壓試驗(yàn)設(shè)備、閥門的液壓傳動(dòng)裝置等。

二、液壓系統(tǒng)的組成

1、動(dòng)力元件

系統(tǒng)中液壓泵提供一定流量的壓力油液，或者說泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，是一個(gè)動(dòng)力元件或者能量轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上泵是整個(gè)液壓系統(tǒng)的能源。

2、執(zhí)行元件

執(zhí)行元件的作用是將液壓能重新轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，克服負(fù)載，帶動(dòng)機(jī)器完成所需的動(dòng)作。液壓缸作為執(zhí)行元件，是一種實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的液動(dòng)機(jī)，它輸出力和速度，而液壓馬達(dá)則是輸出力矩和轉(zhuǎn)速的執(zhí)行元件。

3、控制元件

液壓系統(tǒng)中經(jīng)常采用各種閥，其中有：改變液流方向的方向控制閥、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度的流量控制閥和調(diào)節(jié)壓力的壓力控制閥等。這些閥在液壓系統(tǒng)中占有很重要的地位，系統(tǒng)的各種功能都是借助于這些閥而獲得的。

4、輔助元件

液壓系統(tǒng)中的一些壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件各種管接頭（擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾等及油箱等。雖然稱之為輔助元件，但在系統(tǒng)中卻是必不可少的。

5、工作介質(zhì)

工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

不論液壓系統(tǒng)是簡(jiǎn)單或復(fù)雜，必定含有上述五個(gè)部分。缺少任何一個(gè)，系統(tǒng)就不能正常工作或者功能不全。

三、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)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(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置等等；船舶用的甲板起重機(jī)械、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)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(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。

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

1、可以在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速；

2、在同等輸出功率下，液壓傳動(dòng)裝置體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快；

3、可實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；

4、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)和自動(dòng)過載保護(hù)；

5、由于一般采用油作為傳動(dòng)介質(zhì)，對(duì)液壓元件有潤(rùn)滑作用，因此有較長(zhǎng)的使用壽命；

6、液壓元件都是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，可以直接從市場(chǎng)上購買，這有利于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和推廣應(yīng)用；

7、可以采用大推力的液壓缸或大轉(zhuǎn)矩的液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)負(fù)載，從而省去中間減速裝置，使傳動(dòng)簡(jiǎn)化。

當(dāng)然，除了擁有許多優(yōu)點(diǎn)之外，液壓傳動(dòng)也有一些缺陷。液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)為；

1、液壓傳動(dòng)中，能量需經(jīng)過二次變換，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力和流量損失較大，故系統(tǒng)效率較低；

2、液體具有較鋼鐵大得多的可壓縮性，另外配合面處不可避免的有油液泄漏。因此一般液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的定比傳動(dòng)；

3、液體性能對(duì)溫度比較敏感（主要是粘性），這使得液壓傳動(dòng)的性能隨著溫度改變而發(fā)生變化，不易保證在高溫和低溫下都具有良好的性能。當(dāng)采用油作為傳動(dòng)介質(zhì)時(shí)，還要注意防火問題；

4、液壓元件要求有較高的加工精度，另外一般情況下液壓系統(tǒng)要求有獨(dú)立的能源（電動(dòng)機(jī)、泵等組成的泵站），這些可能使產(chǎn)品成本提高；

5、液壓系統(tǒng)的故障比較難尋找，對(duì)維修人員技術(shù)水平有較高的要求。

綜上所述，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)多于缺點(diǎn)，并且隨著技術(shù)水平的提高，某些缺點(diǎn)已在不同程度上得到克服。目前，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，廣泛的應(yīng)用液壓傳動(dòng)。在某些機(jī)械中，入注塑機(jī)、大噸位壓力機(jī)、工程機(jī)械、拉床和加工中心等機(jī)床以及煤礦支架等，幾乎都采用液壓傳動(dòng)，這充分顯示了液壓傳動(dòng)的優(yōu)越性。因此，在設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)械或設(shè)備時(shí)，液壓傳動(dòng)是一種必須考慮到的用來進(jìn)行比較選擇的傳動(dòng)方案。