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液压系统
液压传动和气压传动称为流体传动,是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压
力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫•布拉曼(Joseph
Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工
业上,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油,又进一步得
到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是 1920 年以后,发
展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间,才开始进入正
规的工业生产阶段。1925 年维克斯()发明了压力平衡式叶片泵,为近代
液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁•尼斯克(G
•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动
(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应
该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后,
日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近 20~30 年间,日本液
压传动发展之快,居世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的塑料
加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、
汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用
的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装
置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推
进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工
业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方
向舵控制装置等。
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、
辅助元件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的
油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和
柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱
动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方
向。根据控制功能的不同,液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制
阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、
梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀
和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型
液压油等几大类。
液压系统的作用就是帮助人类做工。主要是由执行元件把压力变成转动或往
复运动。
液压系统由信号控制和液压动力两部分组成,信号控制部分用于驱动液压
动力部分中的控制阀动作。
液压动力部分采用回路图方式表示,以表明不同功能元件之间的相互关系。
液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件;液压控制部分含有各种控制阀,其
用于控制工作油液的流量、压力和方向;执行部分含有液压缸或液压马达,其可
按实际要求来选择。
在分析和设计实际任务时,一般采用方框图显示设备中实际运行状况。空
心箭头表示信号流,而实心箭头则表示能量流。
基本液压回路中的动作顺序—控制元件(二位四通换向阀)的换向和弹簧复
位、执行元件(双作用液压缸)的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。对于
执行元件和控制元件,演示文稿都是基于相应回路图符号,这也为介绍回路图符
号作了准备。
根据系统工作原理,您可对所有回路依次进行编号。如果第一个执行元件编
号为 0,则与其相关的控制元件标识符则为 1。如果与执行元件伸出相对应的元
件标识符为偶数,则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。不仅应对
液压回路进行编号,也应对实际设备进行编号,以便发现系统故障。
DIN ISO1219-2 标准定义了元件的编号组成,其包括下面四个部分:设备编
号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备,则可省略
设备编号。
实际中,另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号,此时,
元件编号应该与元件列表中编号相一致。这种方法特别适用于复杂液压控制系
统,每个控