游明軍

【摘要】本文從液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)、液壓傳動(dòng)的基本工作原理、液體傳力的特性、壓力與作用在液體接觸面上作用力的關(guān)系、液體靜壓力的傳遞、流動(dòng)液體的壓力損失、液壓傳動(dòng)的簡(jiǎn)單計(jì)算進(jìn)行了一定的探討。

【關(guān)鍵詞】液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 基本工作原理 液體傳力的特性 液體靜壓力的傳遞

一、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓傳動(dòng)在很多場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)樗c電氣及機(jī)械傳動(dòng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)：①能進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，而且調(diào)速范圍很大，最大可達(dá)2000：1;②在傳遞相同功率情況下，液壓傳動(dòng)裝置體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊;③傳動(dòng)平穩(wěn)，反應(yīng)靈敏，操作省力;④布局方便，便于集中控制;⑤易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和過(guò)載保護(hù);⑥不需另外增加潤(rùn)滑裝置;⑦液壓元件易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。

液壓傳動(dòng)也有以下缺點(diǎn)：①易于泄漏;②總效率很難超過(guò)（80～90）%;③液壓元件制造精度要求較高;④工作時(shí)受溫度影響較大。溫度升高，油液粘度下降，泄漏增加;溫度下降，油液粘度加大，流量發(fā)生變化，工作穩(wěn)定性下降。

二、液壓傳動(dòng)的基本工作原理

液壓傳動(dòng)一般有兩種類型：一種是壓力式的液壓傳動(dòng)，它是利用液體高速流動(dòng)的動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置，將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能進(jìn)行做功;另一種是靜力式液壓傳動(dòng)，這種傳動(dòng)液體的流速不高，動(dòng)能不大，主要是利用液體在密閉系統(tǒng)中受壓所產(chǎn)生的靜壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置進(jìn)行做功，一般所說(shuō)的液壓傳動(dòng)指的就是靜力式的液壓傳動(dòng)。

液壓系統(tǒng)一般由五個(gè)部分組成：

（1）動(dòng)力元件——液壓泵，它的主要作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，為系統(tǒng)提供動(dòng)力。

（2）執(zhí)行元件——液壓缸或液壓馬達(dá)，它的作用是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為我們所需要的機(jī)械能，滿足使用者所需動(dòng)力、速度和運(yùn)動(dòng)方向的要求。

（3）控制元件——各種控制閥，主要有壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥，它們的作用主要是控制或調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的液壓力、運(yùn)動(dòng)方向和速度。

（4）輔助裝置——如油管、壓力表、油箱、濾油器、管接頭、過(guò)濾器、蓄能器等。

（5）工作介質(zhì)——液壓油。下圖所示為一簡(jiǎn)單的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理圖。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)油泵工作時(shí)，油液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入油泵再輸送到系統(tǒng)。溢流閥用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)所需的油液工作壓力并保證系統(tǒng)工作時(shí)多余的油液由此溢流回油箱。油液的壓力可由壓力表顯示。節(jié)流閥用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)所需油液的流量，保證工作臺(tái)得到所需要的移動(dòng)速度。換向閥用來(lái)改變工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，使工作臺(tái)獲得所需要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油缸，通過(guò)活塞及活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)，執(zhí)行工作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。

圖中所示位置為工作臺(tái)向左移動(dòng)的情形。壓力油自油泵沿箭頭所示方向流經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入換向閥的油腔，再流入油缸右腔推動(dòng)活塞帶動(dòng)工作臺(tái)向左移動(dòng)。油缸左腔的回油經(jīng)換向閥油箱流回油箱。扳動(dòng)杠桿使換向閥右移，使壓力油路與回油路交換，工作臺(tái)便向右移動(dòng)，完成工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。無(wú)論多么復(fù)雜的系統(tǒng)，其基本原理基本相同，只是復(fù)雜系統(tǒng)元件更多。

三、液體傳力的特性

（1）在靜止液體中任一點(diǎn)所承受的靜壓力，在各個(gè)方向上均相等。

（2）靜壓力的方向總是垂直于界面。

四、壓力與作用在液體接觸面上作用力的關(guān)系

壓力等于作用在液體接觸面上作用力除以接觸面積。

五、液體靜壓力的傳遞

在密閉容器內(nèi)，靜止液體受到外力作用時(shí)，能將壓力均勻的傳遞至液體內(nèi)部各處，其壓力的大小不變，這就是帕斯卡原理。

六、流動(dòng)液體的壓力損失

當(dāng)油液流經(jīng)小孔時(shí)不但與孔壁之間，而且油液內(nèi)部都會(huì)發(fā)生摩擦，產(chǎn)生阻力，消耗能量，并使這些能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，因此產(chǎn)生壓力損失。同樣，油液流過(guò)節(jié)流閥、溢流閥、管道、彎頭等都會(huì)產(chǎn)生壓力損失，所以在液壓系統(tǒng)中，要盡量避免太長(zhǎng)太細(xì)的管道、彎頭過(guò)多等現(xiàn)象，以減小系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱，以致影響系統(tǒng)的正常工作。

七、液壓傳動(dòng)的簡(jiǎn)單計(jì)算

任何一個(gè)液壓系統(tǒng)在實(shí)際使用中，都經(jīng)常要知道它所能承受的最大載荷、工作速度以及所消耗的功率。①推力=工作壓力乘以液壓油作用面積;②活塞移動(dòng)速度=流量除以液壓油作用面積;③油泵輸出功率=工作壓力乘以流量;④電機(jī)功率=油泵輸出功率除以油泵效率。

以上文字公式在應(yīng)用時(shí)要注意單位之間的換算。