谷紅生鄭羿張子輝

（1.山東科技大學(xué)，山東青島 266590；2.山東交通學(xué)院，山東濟(jì)南 250357）

淺析液壓傳動基本原理及其應(yīng)用

谷紅生1鄭羿1張子輝2

（1.山東科技大學(xué)，山東青島 266590；2.山東交通學(xué)院，山東濟(jì)南 250357）

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及傳動機(jī)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今生產(chǎn)生活中對高質(zhì)量、高精度、高效率的需要。而液壓傳動技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，由于其傳動力矩大、適用于遠(yuǎn)距離傳輸、調(diào)節(jié)速度簡單可靠等特點(diǎn)，正逐漸發(fā)展并以其強(qiáng)勁的活力，被應(yīng)用在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域。本文主要從液壓傳動的基本原理、應(yīng)用以及應(yīng)用特點(diǎn)方面進(jìn)行介紹。

液壓傳動 組成 原理 應(yīng)用 特點(diǎn)

液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動和控制的一種傳動形式，并利用有壓的液體經(jīng)由一些機(jī)件控制之后來傳遞運(yùn)動和動力。相對于電力傳動和機(jī)械傳動而言，液壓傳動具有輸出力大、重量輕、慣性小、調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，建筑機(jī)械和機(jī)床等設(shè)備上。

1　液壓傳動的基本概念

1.1液壓傳動的定義

液壓傳動是指利用液壓泵、液壓缸或液壓馬達(dá)、輔助裝置等，通過液體的傳遞，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，再由液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的系統(tǒng)，用以進(jìn)行能量的傳遞或運(yùn)動的控制。

1.2液壓傳動的組成部分

1.2.1能源裝置

能源裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能。主要是指液壓泵。

1.2.2執(zhí)行裝置

執(zhí)行裝置把液體的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。包括液壓缸（直線運(yùn)動）、液壓馬達(dá)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動）。

1.2.3控制調(diào)節(jié)裝置

控制調(diào)節(jié)裝置主要對壓力、流量、流動方向等進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。例如開停閥、換向閥、溢流閥、節(jié)流閥等。

1.2.4工作介質(zhì)

工作介質(zhì)指傳遞能量的液壓液，目前90%以上的液壓設(shè)備采用石油基液壓液。

1.2.5輔助裝置

輔助裝置包括油箱、油管、過濾器等，保證系統(tǒng)工作的正常進(jìn)行。

2　液壓傳動的基本原理（圖1）

它的工作原理如下：液壓泵8由電機(jī)帶動后，下路壓強(qiáng)小，下路壓強(qiáng)大，從油箱中吸油。油液經(jīng)油管、過濾器9、液壓泵8進(jìn)入到開停閥6。通過控制開停閥的手柄可以對油液的開停狀態(tài)進(jìn)行控制。之后通過節(jié)流閥5來到換向閥4。油液可通過圖示狀態(tài)進(jìn)到液壓缸左端并從右端流回油箱，控制工作臺1右移；也可通過改變換向閥手柄的狀態(tài)，使油液從右端進(jìn)入并從左端流回油箱，控制工作臺1左移。

節(jié)流閥5可以控制流入液壓缸中液壓液的流量，進(jìn)而控制工作臺1的移動速度；溢流閥7實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。

3　液壓傳動的實(shí)際應(yīng)用

3.1液壓傳動在煤礦中的應(yīng)用

液壓傳動在煤礦中的應(yīng)用主要有在采煤工作面起到支護(hù)作用的單體液壓支柱和自移式液壓支架；在鉆爆法掘進(jìn)巷道中，鑿巖機(jī)、裝載機(jī)以及轉(zhuǎn)載機(jī)等；開采煤層中的掘進(jìn)機(jī)、裝載機(jī)以及轉(zhuǎn)載機(jī)等。

在礦山機(jī)械中，主要應(yīng)用液壓傳動系統(tǒng)的以下優(yōu)點(diǎn)：（1）同等體積下，液壓裝置能提供更大的動力。在同等功率下，液壓裝置體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊。（2）易于控制液體壓力、流量或流動方向。利用此特點(diǎn)可靈活控制支架、采掘機(jī)械等的速度和方向，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的靈活運(yùn)動。（3）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。液壓傳動系統(tǒng)中含有溢流閥等裝置，可通過對溢流閥等裝置的控制來改變油液的壓力，進(jìn)而避免過載帶來的危險(xiǎn)。

3.2液壓傳動在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

液壓傳動在汽車工業(yè)中的應(yīng)用主要有液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓自動變速器、ABS系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)、液壓減震系統(tǒng)等。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過增加電力控制系統(tǒng)來控制助力的大小，使其具有足夠大的助力，提高操作的靈活性；液壓自動變速器可以簡化駕駛操作，避免車速急劇變化，減少沖擊。

在汽車工業(yè)中應(yīng)用液壓傳動有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）工作平穩(wěn)。由于液壓系統(tǒng)質(zhì)量小、慣性小、反應(yīng)快，因此裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動、停止、換向等。（2）可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速。與傳統(tǒng)機(jī)械裝置相比，液壓傳動調(diào)整速度時簡單可靠，并且調(diào)整的范圍較大。

3.3液壓傳動在航空航天中的應(yīng)用

液壓傳動在航空航天中的應(yīng)用有飛機(jī)起落架的收放系統(tǒng)、方向舵控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)反推系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等。

在航空航天中應(yīng)用液壓傳動有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可實(shí)現(xiàn)無級變速?？梢栽谳^大范圍內(nèi)控制油液的流量，進(jìn)而調(diào)整速度。（2）傳動效率較高。液壓傳動與電力裝置、機(jī)械裝置相比，具有較高的傳動效率，有利于降低能耗，保障飛行的安全。（3）穩(wěn)定性好。液壓系統(tǒng)慣性小、穩(wěn)定性好，可保證工作的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.4液壓傳動在其他工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

液壓系統(tǒng)還被廣泛應(yīng)用在機(jī)床、挖掘機(jī)、推土機(jī)、提升機(jī)、液壓千斤頂、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)、平地機(jī)、收割機(jī)等冶金、礦山、工程、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，有效地改善了機(jī)械性能，提高了工作效率，保證了工作的正常進(jìn)行。

4　結(jié)語

隨著自動化技術(shù)及新工藝、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、電子技術(shù)、新材料等技術(shù)在液壓傳動中的應(yīng)用，液壓傳動技術(shù)正在不斷的向前發(fā)展。液壓傳動技術(shù)在國防、工業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、航空航天等生產(chǎn)生活中的方方面面有著廣闊的發(fā)展空間。雖然液壓技術(shù)存在著不少的缺點(diǎn)，但隨著科技的進(jìn)步與社會的發(fā)展，液壓傳動技術(shù)定將努力擺脫這些缺點(diǎn)與不足，更好的服務(wù)社會。

［1］王積偉，章宏甲，黃誼.液壓傳動［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［1］李壯云.液壓元件與系統(tǒng)［M］.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［3］王積偉，吳振順.控制工程基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社，2001.