液压传动的基本概念

液压传动的基本概念

一、概述

液压传动是以液体（通常是油液）作为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。它通过液压泵，将电动的机械能转换为液体的压力能，又通过管路、控制阀等原件，经液压缸（或液压马达）将液体的压力能转换成机械能，驱动负载和实现执行机构的运动。

液压传动与机械传动、电气传动相比较，具有以下优点：

（1）易于在较大的速度范围内实现无级变速。

（2）易于获得很大的力或力矩，因此承载能力大。

（3）在功率相同的情况下，液压传动的体积小、质量轻，因而动作灵敏，惯性小。

（4）传动平稳，吸振能力强，便于实现频繁换向和过载保护。

（5）操纵简单，易于采用电气、液压联合控制以实现制动化。

（6）由于采用油液为工作介质，液压传动系统的一些部件之间能自行润滑，使用寿命长。

(7)液压元件易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计、制造，有利于推广应用。

液压传动亦存在如下缺点：

（1）液压元件的制造精度和密封性能要求高，加工和安装都比较困难。

（2）泄漏难以避免，并且油液有一定的可压缩性，因此，传动比不能恒定，不适用于传动要求严格的场合。

（3）泄漏引起的能量损失（容积损失），是液压传动中主要的能量损失，此外油液在管道中受到的阻力以及机械摩擦等也会引起一定的能量损失，致使液压传动的效率较低。

（4）油液的黏度随温度变化而变化，当油温变化时，会直接影响传动机构的工作性能。此外，在低温条件或高温条件下采用液压传动有较大的困难。

（5）油液中渗入空气时，会产生噪声，容易引起振动和爬行（运动速度不均匀）影响传动平稳。

（6）维修保养较困难，工作量大。当液压系统产生故障时，故障原因不以查找，排除较困难。

二、液压传动原理

图9—1为液压千斤顶的工作原理。液压千斤顶主要由手动柱塞液压泵（杠杆1、泵体2、活塞3）和液压缸（活塞11、缸体12）两大部分构成。大、小活塞与缸体、泵体的接触面之间，具有良好的配合，既能活塞移动顺利，又能形成可靠的密封。液压千斤顶的工作过程如下：

a液压千斤顶工作原理（9-1）

（b）泵的吸油过程

（c）泵的压油过程

a 工作原理图

b 泵的吸油过程

c 泵的压油过程

1—杠杆2—泵体3，11—活塞4,10—油腔5,7—单向阀6—油箱8—放油阀9—油管12—缸体

工作时，关闭放油阀8，向上提起杠杆，活塞3被带动上升，如图9-1b所示，泵体油腔4的工作容积增大，由于单向阀7受油腔10中油液的作用力而关闭，油腔4形成真空，油箱6中的油液在大气压力的作用下，推开单向阀5的钢球，进入并充满油腔4。压下杠杆，活塞3被带动下移，如图9—1c所示，泵体油腔4的工作容积减小，其内的油液在外力的挤压作用下压力增大，迫使单向阀5关闭，而单向阀7的钢球被推开，油液经油管9进入缸体油腔10，缸体油腔的工作容积增大，推动活塞11连同重物G一起上升。反复提、压杠杆，就能不断从油箱吸入油液并压入缸体油腔10，使活塞11和重物不断上升，从而达到起重的目的。提、压杠杆的速度越快，单位时间内压入缸体油腔10的油液越多，重物上升速度越快；重物越重，下压杠杆的力就越大。停止提、压杠杆，单向阀7被关闭，油缸油腔中的油

被封闭，此时，重物保持在某一位置不动。

将放油阀旋转90°，缸体油腔直接连通油箱，油腔10中的油液在重物的作用下流回油箱，活塞11下降并恢复到原位。

液压千斤顶是一个简单的液压传动装置，从其工作过程可以看出，液压传动的工作原理是：以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。