【摘 要】液壓傳動的主要特點就是功率質(zhì)量比大、操縱控制方便，因此被廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。本論文針對目前傳統(tǒng)液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性試驗臺存在問題，分析設(shè)計了液壓傳動綜合試驗臺，該試驗臺在以傳統(tǒng)方式完成傳統(tǒng)實驗項目的基礎(chǔ)上，增加了液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性。達(dá)到了液壓試驗臺改進(jìn)目的。

【關(guān)鍵詞】液壓傳動；試驗臺

液壓傳動技術(shù)是一種在工業(yè)中應(yīng)用較普遍的一種傳動技術(shù)，與機(jī)械傳動和電氣傳動相比，它有自己獨特的優(yōu)點。然而，雖然著科技的發(fā)展，液壓系統(tǒng)工作壓力的不斷提高和新型液壓傳動工作介質(zhì)的不斷應(yīng)用，傳統(tǒng)液壓油抗磨性試驗臺已不能滿足液壓傳動技術(shù)快速發(fā)展需要。

一、液壓傳動的基本原理

（一）液壓傳動系統(tǒng)的組成：主要由動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等5部分組成。

（二）液壓傳動系統(tǒng)的工作原理。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件（液壓缸或馬達(dá)）把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和同轉(zhuǎn)運動。

（三）液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)點：1）體積小、重量輕，例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動機(jī)的10%一20%。因此慣性力較小，當(dāng)突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊；2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)地自動調(diào)節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2 000（一般為1：100） ； 3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情沉下，可以較方便地實現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運動的轉(zhuǎn)換；4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制；5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運動表而間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長；6）操縱控制簡便，自動化程度高；為容易實現(xiàn)過載保護(hù)；7）液壓元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化于設(shè)計、制造和}使用。

（四）液壓傳動系統(tǒng)的運用。液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式，由于其具備諸多優(yōu)點因而應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；船舶用的甲板起重機(jī)械（紋車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等。

二、液壓傳動介質(zhì)的用途實例

如果從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動已有二百多年的歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對傳動技術(shù)有了不斷的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動技術(shù)適應(yīng)了這一要求，所以使液壓傳動技術(shù)獲得了發(fā)展，在戰(zhàn)后的50年代中，液壓傳動技術(shù)迅速地轉(zhuǎn)向其它各個部門，并得到了廣泛的應(yīng)用。

三、液壓傳動介質(zhì)在工作過程中產(chǎn)生的摩擦磨損危害

（一）在摩擦磨損過程中系統(tǒng)能量損耗，不僅降低了能源利用率，這些損耗的能量轉(zhuǎn)換成熱量致使系統(tǒng)的工作介質(zhì)溫度很快升高，一旦超出其工作溫度范圍其封件的老化、損壞，喪失密封能力，最后導(dǎo)致故障的發(fā)生。

（二）導(dǎo)致運動副間隙尺寸的改變，增加泄露，系統(tǒng)的效率降低并且會產(chǎn)生新的磨損顆粒，從而導(dǎo)致元件磨損加劇性能下降。

（三）液壓工作介質(zhì)與元件摩擦磨損過程中會產(chǎn)生顆粒，當(dāng)其進(jìn)入油液中，即混入雜質(zhì)和污物，當(dāng)被污染的液壓介質(zhì)進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥內(nèi)配合間隙時，堵塞閥的間隙和孔口，最終導(dǎo)致元件性能下降以至失效，另外還會劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，造成液壓元件泄漏和溫升，嚴(yán)重時元件失效。當(dāng)大顆粒污染物（直徑超過1 OOum）進(jìn)入元件會妨礙元件表面的相對運動直至元件卡死從而造成損害。

（四）在液壓系統(tǒng)中，元件磨損會使系統(tǒng)運行不穩(wěn)定而產(chǎn)生噪音。

（五）液壓元件的磨損不僅降低了其工作可靠性和使用壽命，也大大增加了系統(tǒng)的成本。

通過以上分析，液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性研究的目的是為了減少摩擦磨損對液壓系統(tǒng)造成的危害，其意義就是能夠有效提高液壓系統(tǒng)的工作效率，減少能源消耗，延長液壓元件及系統(tǒng)的使用壽命。

四、解決方案

（一）試驗臺選用HVQ20葉片泵，工作壓力達(dá)到40 MPa為高壓抗磨性試驗臺，并且試驗臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計和元件的選型充分考慮了多種液壓傳動工作介質(zhì)的工作特性，適用于礦物油基介質(zhì)、水基介質(zhì)等多種液壓工作介質(zhì)，具有廣泛的適用性。

（二）液壓泵壓力加載選用由計算機(jī)控制的比例溢流閥，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓加載和循環(huán)脈動壓力加載，加載精度高，波動小，加載準(zhǔn)確，可靠平穩(wěn)。

（三）試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用工控機(jī)、傳感器和數(shù)據(jù)采集儀的測控模式，實現(xiàn)了測控的自動化，減少了人為因素的影響，大大提高了測控的速度和精度。

（四）試驗臺選用工控機(jī)作為主機(jī)，具有存儲、運算速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點，能夠滿足試驗過程中多種環(huán)境。試驗系統(tǒng)選用的傳感器具有數(shù)字顯示和變送功能，輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號，在數(shù)據(jù)采集過程中省略了二次儀表，提高了傳感器數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾能力。

小結(jié)

關(guān)于液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性試驗臺結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃設(shè)計，試驗臺元件的采購、制造、安裝和調(diào)試還有待進(jìn)行。試驗臺可對多種液壓傳動工作介質(zhì)在不同的壓力下進(jìn)行抗磨性試驗，在已有抗磨性評價機(jī)制下可得出相關(guān)結(jié)論，但需要更換試驗泵，試驗時間長，針對液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性的評價機(jī)制需要進(jìn)一步逐步探索和完善。

作者簡介：李雙文（1982-），男，漢族，南華大學(xué)研究生，衡陽技師學(xué)院模具系講師，主要從事液壓傳動、數(shù)控機(jī)床方面科研、教學(xué)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱玉強(qiáng)，郝文超，崔靜波.液壓油的分類與選用[J].科技資訊，2011.

[2]賈偉亮.液壓傳動工作介質(zhì)抗磨性試驗臺設(shè)計與研究[D].昆明理工大學(xué)，2012.