液压系统概述及在各领域的应用

张伟明

摘  要：液压系统在各领域得到了广泛应用，尤其是在冶金企业中得到深入应用，对于促进企业发展起到了重要作用。基于此，本文对液压系统概述及在各领域的应用进行探讨，仅供参考。

关键词：液压技术;力学基础;实际应用

1概述

自英国制成世界上第一台水压机算起，液压系统已有近300年的历史，并且与我们的生产生活息息相关，而液压系统能够延续至今有着其他设备所代替不了的优点：单位体积功率大;实现安全保护;实现无级调速;原件标准化、系列化、通用化;布局灵活;易实现自动化;工作状况平稳。任何东西都不是完美的，液压系统也不例外，速度不准、效率低、对油温敏感、故障不易查找、造价高。现在液压传动技术开始向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、高度集成化等方向发展，可以预见，液压传动技术将在现代化生产中发挥越来越重要的作用。

2液压系统的基本组成及其特点

2.1液压系统一般由以下几个部分组成：

①能源部分，其功能是将电动机的机械能转换成液体的压力能，如各类液压泵。

②执行元件部分，包括各类液压缸和液压马达，其功能是将油液的压力能转换为机械能以带动工作部件正常运动。

③控制调节元件部分，包括各种压力阀、流量阀、换向阀.其功能是调节与控制液压系统中液流的压力、流量和流动方向.以满足工作部件所需力（力矩）、速度（转速）和运动方向（运动循环）的要求。

④辅助元件部分，上述三项组成部分之外的其它元件都称辅助元件，包括油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器、压力表、加热（冷却）器等，它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性具有重要作用。此外还有液压油。即传动介质。

2.2 液压系统的特点

2.2.1 优点

①液压传动装置运行较平稳，能在低速下稳定运动.当负载变化时，其運动建度较稳定，能方便地在运动中实现无级调速，且调建比大.一般可达100：l，最大可达200：l。

②在同等功率情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑，因而其惯性小、换向率可高。

③液压传动装置的控制、调节比较简单，操作比较方便。

2.2.2缺点

①液压传动装置以液体作为传递动力的介质，相对运动零件表面间不可避免有泄漏，因而引起容积损失;同时由于被体有一定的压缩性，在对传动比要求很严格的情况下（如螺纹、齿轮加工）一般不易采用。为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高。

②油液在管路中流动，以及经过有关的液压元件时.都要产生压力损失，运动件之间和流动油液分子之间要产生机械磨擦损失和粘性摩擦损失，以及泄漏引起的容积损失，这些都会使液压系统的总效率

降低。

③油温的变化要引起油液粘度的变化，会髟响液压系统的工作稳定性，因此在低温和高温的场合，采用液压传动有一定困难。

④由于液压装置相对运动件间的配合同隙很小，所以对油液的污染比较敏感，要求有防止油液污染和良好的过滤设施。

3液压系统的力学基础

力学分为静力学和动力学，液压系统就是利用了力学的原理，我们在这里只讨论静力学与液压系统的联系。而提到液压系统我们又不得不说到一个非常重要的成分即液体。而这两者组合起来即液体在静止状态下的压力学。这一学术主要研究液体相对于平衡状态下的力学规律及这些规律的实际应用。

液体静压力有两个基本特性：

（1）液体静压力沿法线方向，垂直于承压面。

（2）静止液体内，任一点的压力，在各个方向上都相等。

由上述性质可知： 静止液体总是处于受压状态，并且其内部的任何质点都是受平衡压力作用的。

特征： （1）静止液体内任一点的压力由两部分组成：一部分是液面上的压力PO，另一部分是该点以上液体重力所形成的压力。（2）静止液体内的压力随液体深度呈线性规律递增。（3）同一液体中，离液面深度相等的各点压力相等。由压力相等的点组成的面称为等压面。在重力场中，静止液体中的等压面是一个水平面。

静压传递原理： 在密闭容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。这就是静压传递原理（或称帕斯卡原理）

4液压技术在各领域的应用

4.1  工业中液压技术的应用

液压技术一般应用于重型，大型，特大型设备，如冶金行业轧机压下系统，连铸机压下系统等;军工中高速响应场合，如飞机尾舵控制，轮船舵机控制，高速响应随动系统等。

4.2  风力发电领域液压技术的应用

液压系统主要用于调节叶片桨矩、阻尼、停机、刹车等状态。风力发电机中的风机是有许多转动部件组成。机舱在水平面旋转，随时跟风轮沿水平轴旋转，以便产生动力。在变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况。在停机时，叶片尖部要甩出，以便形成阻尼。

4.3  军事领域中液压技术的应用

现代战争是高科技条件下的局部战争。高新技术广泛应用于军事领域、各种新式武器和技术兵器大量投放战场，使得战争的突发性和破坏性空前提高，战争对液压技术的依赖性进一步增强。

4.4  工程机械领域中液压技术的应用

液压式可变高频冲击锤，在地质勘探与海洋领域具有非常好的应用前景。一般液压式可变高频冲击锤激振频率为10-20 Hz，而日本最新近推出液压式可变高频冲击锤激振频率可达60Hz。并可在施工中根据现场的实际情况改变激振频率和振幅，同时可实现优化振动及工况要求。

4.5  海底作业领域中的液压技术应用

随着当今社会人类对海底的探索加深，水下机器人技术的发展也发展迅速，其功能也越来越强，已经不再局限于简简单单得观察型，人民的目光指向了作业型水下机器人，很明显作业型水下机器人更有发展空间和市场。在整个作业中，使用的工具里，机械手是用途最广泛，最复杂的部件，灵活的机械手有助于作业型水下机器人出色地完成各种水下作业任务。

4.6  矿山机械领域中液压技术的应用

新型的液压挖掘机不但具有重量轻、体积小、结构紧凑等特点，而且具在传动过程中平稳，操纵简单，以及容易实现无级变速和自动控制等一系列优点，并且性能正向着高效率、高可靠性、安全节能及自动化、智能化的方向发展。

4.7  电梯中液压技术的应用

液压电梯具有承载重量大和运行平稳的优点，而不动的方式运行起来各不相同，R层叠式导轨宜于梯式液压电梯的运动形式，组合式滑轮组宜于液压电梯运动形式。

结术语

近些年来，由于液压技术不断引进新技术，使液压技术得到了新的发展，凭借其优势促进了冶金企业机械设备更好地释放装备潜能，推动冶金企业的快速发展。因此，作为冶金企业的一名液压技术人员要不断学习移植信息、润滑、自动控制等新工艺新成果，加速液压新技术更好地在企业中的应用。

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