液压传动技术及发展

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液压传动及典型应用

摘要：液压传动相对于机械传动是一门新兴技术。 液压传动和控制广泛应用了

电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的新成果，

已成为工业机械，工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。液压传动

的应用深入各个领域，国外生产的95%的工业机械、90%的数控加工中心、95%以

上的自动化生产线都采用了液压传动技术。因此，采用液压传动的程度已成为衡

量一个国家工业水平的重要标志之一。而其向自动化、高精度、高效率、高速度、

高功率、小型化、轻量化方向发展，是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力

的关键，随着液压自动化程度的不断提高，液压元件应用数量的急剧增加，原件

小型化、系统集成化是未来的发展趋势，在未来加工中应用前景十分广阔。

关键词：液体静压力、特点、TEL30、

绪论

液压传动，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，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平

高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

图1-1液压技术的基本原理

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。905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。 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、核发电厂等国；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。

目前，它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高

度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。

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同时，由于与微电子技术密切配合，能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率

并加以准确的控制，从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。应该特别

提及的是，近年来，世界科学技术不断迅速发展，各部门对液压传动提出 了更

高的要求。液压传动与电子技术配合在一起，广泛应用于智能机器人、海洋开发、

宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统，使液压传动的应用提高到一个崭新的

高度。

一、液压传动的工作原理和组成

1、工作原理

液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。驱

动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、

换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。

(1)工作原理如下：电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后从

泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而

使工作台左右移动。液压缸里面的油液经换向阀回油管流回油箱。

(2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的，当节流阀开大时，进入液压缸的

油量多，工作台的移动速度增大。当节流阀开小时，进入液压缸的油量减少，工

作台移动速度减少。由此可见，工作台移动速度与油量有关。

图1-1液压系统的基本组成元件

2、液压系统的基本组成

(1)能源装置——液压泵。它将动力部分（电机或其他原动机）所输出的机械能

抓换成液压能，给系统提供压力油液。

(2)执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转化成机械能，

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推动负载做功。

(3)控制装置——液压阀（流量阀，压力阀、方向阀）。通过它的控制和调节，使

液流的压力、流速方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）压力和方向。

(4)辅助装置——油箱、油管蓄能器、滤油器管接头、压力表开关等。通过这些

元件把系统连接起来，以实现各种工作循环。

(5)工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量和

信息。

二、液压传动的特点

1、液压传动的优点

与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：

(1)液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置；

(2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；

(3)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)；

(4)可自动实现过载保护；

(5)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；

(6)很容易实现直线运动；

(7)容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自

动控制过程，而且可以实现遥控

2、液压传动的缺点

虽然液压传动这种新兴的传动方式比较其他几种有很多的优点，但任何一件

东西都不是完美无缺的，液压传动技术也有它的缺点。液压传动的缺点有以下几

点

(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不

能保证严格的传动比。

(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动

特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条

件下工作。

(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造

精度要求较高，加工工艺较复杂。

(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。

(5)液压系统发生故障不易检查和排除。

总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有

些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。

四、液压传动技术在矿井提升系统中的应用

1. TEl30型液压站的主要作用

(1)可以为盘形制动器提供不同油压值的压力油，以获得不同的制动力矩。

(2)在事故状态下，可以使制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经过

延时后，制动器的全部油压迅速回到零，使制动器达到全制动状态。

(3)TEl30型液压站可以供给控制单绳双筒矿井提升机调绳装置所需要的压

力油。

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图1-1 TEl30液压站原理图

l、油箱；2、网式过滤器；3、电机；4、油泵；5、纸质过滤器；6、电液调

压装置；7、电磁换向阀；8、溢流阀；9、减压阀；10、单向阀；11、电磁换向

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