盧鈺

【摘 要】文章分析了液壓傳動(dòng)的現(xiàn)狀和發(fā)展，并就液壓技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】液壓傳動(dòng)；液壓技術(shù)；應(yīng)用

一、液壓傳動(dòng)的現(xiàn)狀和發(fā)展

1、液壓傳動(dòng)發(fā)展概況

液壓傳動(dòng)和控制廣泛應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的新成果。已成為工業(yè)機(jī)械、工程建筑機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。而其向自動(dòng)化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。

1650年，靜壓傳遞原理由帕斯卡提出。至19世紀(jì)，石油工業(yè)應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。20世紀(jì)大量應(yīng)用至各類(lèi)機(jī)床及微電子技術(shù)、原子能技術(shù)。液壓傳動(dòng)是包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)。在某些領(lǐng)域，液壓傳動(dòng)已占有強(qiáng)烈優(yōu)勢(shì)，例如，國(guó)外生產(chǎn)的95%的工業(yè)機(jī)械，90%的數(shù)控加工中心，95%以上的自動(dòng)線(xiàn)都采用了液壓傳動(dòng)。采用液壓傳動(dòng)的程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。

然而，電子技術(shù)的飛速發(fā)展給液壓技術(shù)帶來(lái)了很多挑戰(zhàn)和機(jī)遇，工程實(shí)際對(duì)液壓系統(tǒng)的要求也更高。液壓技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，才能為傳統(tǒng)的液壓技術(shù)注人新的活力。

2、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓傳動(dòng)中由液壓泵、液壓控制閥、液壓執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達(dá)等）和液壓輔件（管道和蓄能器等）組成的液壓系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)級(jí)調(diào)速；比功率大，元件布置靈活；易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；工作平穩(wěn)；便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；元件能夠自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；液壓元件易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。

缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不穩(wěn)定（泄漏）；對(duì)油溫變化敏感；不宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力，傳動(dòng)效率較低；元件制造精度要求高，加工裝配較困難，且對(duì)油液的污染較敏感；不易查找故障。

二、液壓技術(shù)的應(yīng)用

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動(dòng)件的機(jī)械摩擦損失、泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率、容積效率、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度有關(guān)；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失所占比例與控制策略有關(guān)。因此節(jié)能是液壓技術(shù)的重要課題之一。

1、電液負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)

負(fù)載感應(yīng)就是將變化的負(fù)載壓力反饋到壓力補(bǔ)償裝置或液壓泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使液壓系統(tǒng)壓力與負(fù)載壓力相適應(yīng)，消除了系統(tǒng)壓力過(guò)剩，由于負(fù)載感應(yīng)裝置與變量泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起，使變量泵的流量與負(fù)載流量相適應(yīng)，系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)剩流量。

2、定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液系統(tǒng)

交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免了節(jié)流損耗和溢流損耗，另外，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還大大提高了原動(dòng)機(jī)—— 異步電動(dòng)機(jī)的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其他液壓調(diào)速方式所無(wú)法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應(yīng)，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓《裝備制造技術(shù)》2006年第1期系統(tǒng)在大功率間歇運(yùn)動(dòng)的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。

3、省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高的響應(yīng)速度、高的控制精度和重復(fù)精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應(yīng)用；由轉(zhuǎn)速可調(diào)的伺服電機(jī)+柱塞泵、伺服馬達(dá)螺桿驅(qū)動(dòng)、蓄能器+高速伺服閥組成閉環(huán)回路控制油電式高速注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。有高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)連式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出：對(duì)閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，推出泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型，泵和比例壓力比例流量控制閥結(jié)合的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。

4、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)

二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)由恒壓油源、二次元件（液壓泵/馬達(dá)）、工作機(jī)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)二次元件斜盤(pán)傾角來(lái)改變二次元件排量，以適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，使負(fù)載按設(shè)定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，因此，在系統(tǒng)中沒(méi)有原理性節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過(guò)回收、釋放液壓能有效提高了系統(tǒng)的工作效率。

5、一體化構(gòu)造

將液壓泵、馬達(dá)、油箱、油量補(bǔ)償回路構(gòu)成為一體，形成無(wú)配管的一體構(gòu)造。

6、盡可能地節(jié)省空間

采用無(wú)油壓控制閥可以減少系統(tǒng)裝置空間，依據(jù)閉回路的構(gòu)成使油箱小型化，減少發(fā)熱量，從而不用使用冷卻器。例如，采用伺服馬達(dá)使液壓泵正反轉(zhuǎn)向，不必使用方向、流量、壓力控制閥也能達(dá)到控制效果。采用閉回路系統(tǒng)，可以自我形成油量補(bǔ)償機(jī)能，混合式伺服系統(tǒng)可以使油箱控制在儲(chǔ)存最小作動(dòng)油的狀態(tài)下作功，體現(xiàn)油箱小型化的優(yōu)點(diǎn)。由于只在需要時(shí)使液壓泵輸出必要的流量，從而將發(fā)熱源控制降至最低，也就無(wú)需再加裝冷卻器。因不需冷卻水循環(huán)以及減少作動(dòng)油的消耗，所以也能節(jié)省資源，同時(shí)也可降低噪聲。

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