液压传动的工作原理

液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。在液体传动中，根据其能量传递形式不同，又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式，如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术，可以简化机器的结构，减轻机器质量，减少材料消耗，降低制造成本，减轻劳动强度，提高工作效率和工作的可靠性。

液压传动特点

优点

与机械传动比较，液压传动具有以下主要优点：

（1）由于一般采用油液作为传动介质，因此液压元件具有良好的润滑条件；工作液体可以用管路输送到任何位置，允许液压执行元件和液压泵保持一定距离；液压传动能方便地将原动机的旋转运动变为直线运动。这些特点十分适合各种工程机械、采矿设备的需要，其典型应用实例就是煤矿井下使用的单体液压支柱和液压支架。

（2）可以在运行过程中实现大范围的无级调速，其传动比可高达1:1 000，且调速性能不受功率大小的限制。

（3）易于实现载荷控制、速度控制和方向控制，可以进行集中控制、遥控和实现自动控制。

（4）液压传动可以实现无间隙传动，因此传动平稳，操作省力，反应快，并能高速启动和频繁换向。

（5）液压元件都是标准化、系列化和通用化产品，便于设计、制造和推广应用。

与电力传动相比，液压传动的主要优点有以下几点：

（1）质量小，体积小。这是由于电动机受到磁饱和的限制，其单位面积上的切向力与液压机械所能承受的液压相差数十倍。

（2）运动惯性小，响应速度快。液压马达的力矩惯量比（即驱动力矩与转动惯量之比）较电动机大得多，故其加速性能好。例如，加速一台中等功率的电动机通常需要一秒至几秒钟，而加速同样功率的液压马达只需要0.1 s左右。这种良好的动态特性，对液压控制系统更有其重要意义。

（3）低速液压马达的低速稳定性要比电动机好得多。

（4）液压传动的应用，可以简化机器设备的电气系统。这对于具有爆炸危险的煤矿井下工作大有好处。［4］

缺点

（1）在传动过程中，由于能量需要经过两次转换，存在压力损失、容积损失和机械摩擦损失，因此总效率通常仅为0.75～0.8。

（2）传动系统的工作性能和效率受温度的影响较大，一般的液压传动，在高温或低温环境下工作，存在一定困难。

（3）液体具有一定的可压缩性，配合表面也不可避免地有泄漏存在，因此液压传动无法保证严格的传动比。

（4）工作液体对污染很敏感，污染后的工作液体对液压元件的危害很大，因此液压系统的故障比较难查找，对操作、维修人员的技术水平有较高要求。

（5）液压元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材质和热处理要求都比较高，因而其成本较高。

总的说来，液压传动的优点是主要的。它的某些缺点随着生产技术的发展，正在逐步得到克服。如果进一步吸取其他传动方式的优点，采用电 液、气，液等联合传动，更能充分发挥其特点。

液压机械组成

液压机械系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。

1.折叠动力元件

油泵

齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。

它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。

2.折叠执行元件

油缸、液压马达

液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸

液压马达-齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达

它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。

3.折叠控制元件

包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。

压力控制阀-溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等

流量控制阀-节流阀、调速阀、分流阀

4.折叠辅助元件

除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头（扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹、加热器、油管、压力计、流量计、密封装置及油箱等，它们同样十分重要。

5.折叠工作介质

工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。

液压传动的工作原理

液压传动工作原理是帕斯卡原理。液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明

1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管

6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱

图1是液压千斤顶的工作原理图。大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。

工作原理：

（1）如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这是单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；

（2）用力压下手柄，小活塞下移，小缸体下腔的压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，小缸体下腔的油液经管道6输入大缸体9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。

（3）再次提起手柄吸油时，举升缸的下腔的压力油将力图倒流入手动泵内，但此时单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸的下腔，使重物逐渐地升起。

（4）如果打开截止阀11，举升缸的下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移动，回到原始位置。