游明军

【摘要】本文从液压传动的优缺点、液压传动的基本工作原理、液体传力的特性、压力与作用在液体接触面上作用力的关系、液体静压力的传递、流动液体的压力损失、液压传动的简单计算进行了一定的探讨。

【关键词】液压传动的优缺点 基本工作原理 液体传力的特性 液体静压力的传递

一、液压传动的优缺点

液压传动在很多场合得到广泛应用，主要是因为它与电气及机械传动相比具有许多优点：①能进行无极调速，而且调速范围很大，最大可达2000：1;②在传递相同功率情况下，液压传动装置体积小、质量轻、结构紧凑;③传动平稳，反应灵敏，操作省力;④布局方便，便于集中控制;⑤易于实现自动化和过载保护;⑥不需另外增加润滑装置;⑦液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。

液压传动也有以下缺点：①易于泄漏;②总效率很难超过（80～90）%;③液压元件制造精度要求较高;④工作时受温度影响较大。温度升高，油液粘度下降，泄漏增加;温度下降，油液粘度加大，流量发生变化，工作稳定性下降。

二、液压传动的基本工作原理

液压传动一般有两种类型：一种是压力式的液压传动，它是利用液体高速流动的动能来驱动机械装置，将压力能转换为机械能进行做功;另一种是静力式液压传动，这种传动液体的流速不高，动能不大，主要是利用液体在密闭系统中受压所产生的静压力来驱动机械装置进行做功，一般所说的液压传动指的就是静力式的液压传动。

液压系统一般由五个部分组成：

（1）动力元件——液压泵，它的主要作用是将机械能转换为液体的压力能，为系统提供动力。

（2）执行元件——液压缸或液压马达，它的作用是将液体压力能转换为我们所需要的机械能，满足使用者所需动力、速度和运动方向的要求。

（3）控制元件——各种控制阀，主要有压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀，它们的作用主要是控制或调节执行元件的液压力、运动方向和速度。

（4）辅助装置——如油管、压力表、油箱、滤油器、管接头、过滤器、蓄能器等。

（5）工作介质——液压油。下图所示为一简单的液压传动系统的工作原理图。当电机带动油泵工作时，油液经过过滤器进入油泵再输送到系统。溢流阀用来调整系统所需的油液工作压力并保证系统工作时多余的油液由此溢流回油箱。油液的压力可由压力表显示。节流阀用来调整系统所需油液的流量，保证工作台得到所需要的移动速度。换向阀用来改变工作台的运动方向，使工作台获得所需要的往复运动。作为执行机构的油缸，通过活塞及活塞杆带动工作台，执行工作送进运动。

图中所示位置为工作台向左移动的情形。压力油自油泵沿箭头所示方向流经节流阀进入换向阀的油腔，再流入油缸右腔推动活塞带动工作台向左移动。油缸左腔的回油经换向阀油箱流回油箱。扳动杠杆使换向阀右移，使压力油路与回油路交换，工作台便向右移动，完成工作台的往复运动。无论多么复杂的系统，其基本原理基本相同，只是复杂系统元件更多。

三、液体传力的特性

（1）在静止液体中任一点所承受的静压力，在各个方向上均相等。

（2）静压力的方向总是垂直于界面。

四、压力与作用在液体接触面上作用力的關系

压力等于作用在液体接触面上作用力除以接触面积。

五、液体静压力的传递

在密闭容器内，静止液体受到外力作用时，能将压力均匀的传递至液体内部各处，其压力的大小不变，这就是帕斯卡原理。

六、流动液体的压力损失

当油液流经小孔时不但与孔壁之间，而且油液内部都会发生摩擦，产生阻力，消耗能量，并使这些能量转变为热，因此产生压力损失。同样，油液流过节流阀、溢流阀、管道、弯头等都会产生压力损失，所以在液压系统中，要尽量避免太长太细的管道、弯头过多等现象，以减小系统的压力损失和发热，以致影响系统的正常工作。

七、液压传动的简单计算

任何一个液压系统在实际使用中，都经常要知道它所能承受的最大载荷、工作速度以及所消耗的功率。①推力=工作压力乘以液压油作用面积;②活塞移动速度=流量除以液压油作用面积;③油泵输出功率=工作压力乘以流量;④电机功率=油泵输出功率除以油泵效率。

以上文字公式在应用时要注意单位之间的换算。