一、什么是液壓傳動

　　液壓傳動是指以液體為工作介質(zhì)進(jìn)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(jìn)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(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的傳動方式。在機(jī)械上采用液壓傳動技術(shù)，可以簡化機(jī)器的結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)器質(zhì)量，減少材料消耗，降低制造成本，減輕勞動強(qiáng)度，提高工作效率和工作的可靠性。

　　二、液壓轉(zhuǎn)動的發(fā)展

　　自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)起，液壓傳動技術(shù)已有二三百年的歷史。然而，直到20世紀(jì)30年代它才真正地推廣使用。

　　1650年帕斯卡提出靜壓傳遞原理，1850年英國將帕斯卡原理先后應(yīng)用于液壓起重機(jī)、壓力機(jī)，1795年英國約瑟夫·布拉曼在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機(jī)；1905年工作介質(zhì)由水改為油，使液壓傳動效果進(jìn)一步得到改善。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些兵器上用上了功率大、反應(yīng)快、動作準(zhǔn)的液壓傳動和控制裝置，大大提高了兵器的性能，也大大促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制定和完善，各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化，在機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中推廣開來。20世紀(jì)60年代后，原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)向前推進(jìn)，使它在國民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用，已成為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、提高勞動生產(chǎn)率等必不可少的重要手段之一。

　　我國的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代，其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自從1964年從國外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并自行設(shè)計液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓件已在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。20世紀(jì)80年代起更加速了對先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計劃引進(jìn)、消化、吸收和國產(chǎn)化工作，以確保我國的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、研究開發(fā)等各個方面全方位地趕上世界水平。

　　當(dāng)前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開發(fā)性工作方面，日益顯示出顯著的優(yōu)勢。

　　三、液壓傳動裝置組成部分

　　1．動力元件

　　動力元件是把原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油。動力元件為各種液壓泵。

　　2．執(zhí)行元件

　　執(zhí)行元件是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度（直線運動），或力矩和轉(zhuǎn)速（回轉(zhuǎn)運動）。這類元件包括各類液壓缸和液壓馬達(dá)。

　　3．控制調(diào)節(jié)元件

　　控制調(diào)節(jié)元件是用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期工作的元件。這類元件主要包括各種溢流閥、節(jié)流閥以及換向閥等。這些元件的不同組合便形成了不同功能的液壓傳動系統(tǒng)。

　　4．輔助元件

　　輔助元件是指油箱、油管、油管接頭、蓄能器、濾油器、壓力表、流量表以及各種密封元件等。這些元件分別起散熱貯油、輸油、連接、蓄能、過濾、測量壓力、測量流量和密封等作用，以保證系統(tǒng)正常工作，是液壓系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

　　5．工作介質(zhì)

　　工作介質(zhì)在液壓傳動及控制中起傳遞運動、動力及信號的作用。T作介質(zhì)為液壓油或其他合成液體。

　　四、液壓傳動的分類介紹

　　液壓傳動可以按以下標(biāo)準(zhǔn)分類：

　　1、按照工作介質(zhì)的循環(huán)方式：開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。

　　2、按照一臺液壓泵向多個執(zhí)行元件的供油方式：串聯(lián)系統(tǒng)，并聯(lián)系統(tǒng)，獨聯(lián)系統(tǒng)，復(fù)聯(lián)系統(tǒng)。

　　3、按照系統(tǒng)中使用泵的數(shù)量：單泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。

　　備注：液壓傳動中液壓泵也還有小分類：

　　第一：柱塞泵柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。

　　第二：齒輪泵分為內(nèi)齒合泵和外齒合泵。

　　第三：葉片泵分單作用泵和雙作用泵。

　　第四：螺桿泵分雙螺桿泵和三螺桿泵。

　　五、液壓傳動優(yōu)點

　　與機(jī)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(jī)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(jī)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(dá)1:1 000，且調(diào)速性能不受功率大小的限制。

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

　?。?）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：

　?。?）質(zhì)量小，體積小。這是由于電動機(jī)受到磁飽和的限制，其單位面積上的切向力與液壓機(jī)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(dá)的力矩慣量比（即驅(qū)動力矩與轉(zhuǎn)動慣量之比）較電動機(jī)大得多，故其加速性能好。例如，加速一臺中等功率的電動機(jī)通常需要一秒至幾秒鐘，而加速同樣功率的液壓馬達(dá)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。

　?。?）低速液壓馬達(dá)的低速穩(wěn)定性要比電動機(jī)好得多。

　?。?）液壓傳動的應(yīng)用，可以簡化機(jī)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。

　　六、液壓傳動缺點

　?。?）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(jī)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。

　?。?）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(yán)格的傳動比。

　?。?）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(jìn)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。

　　七、液壓傳動的工作原理

　　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韥碚f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韴D。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：

　?。?）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；

　?。?）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。

　?。?）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。

　?。?）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。