什么是液壓傳動?
     液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(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(缸或馬達)把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復運動和回轉(zhuǎn)運動。

液壓系統(tǒng)的組成及其作用
   一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵，它們的性能比較如1-1所示
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。
    控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
    輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
    液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。

表1-1 各種液壓泵性能比較

項目 齒輪泵(外嚙合) 葉片泵 斜軸式柱塞泵 斜盤式柱塞泵
排量(cm3/r) 1-500 平衡式1-350
不平衡式10-230 100-1000 4-500
最高壓力(MPa) 1-25 平衡式3.5-40
不平衡式3.5-14 21-40 21-40
最高轉(zhuǎn)速(r/min) 900-4000 平衡式1200-3000
不平衡式1200-1800 750-3600 750-3600
最高效率(%) 70-85 平衡式70-90
不平衡式60-70 88-95 85-92
對污染敏感性 不易受污染影響，隨著齒輪的磨損，效率有所降低 對污染較敏感，葉片磨損時，效率降低到很小 對污染最敏感，配流盤受損傷時效率降低 對污染的斜軸式高，配流盤滑靴磨損時效率降低
吸油性能 轉(zhuǎn)速為1800r/min時，允許吸入真空度為-26664.4-54328.8Pa(-20-40cmHg) 轉(zhuǎn)速為1800r/min時，允許吸入真空度為-13332.2~-26664.4Pa(-10-20cmHg) 轉(zhuǎn)速為1800r/min時，允許吸入真空度為-3.9997-0Pa(-3-0cmHg) 同軸斜式柱塞泵
噪聲(dB) 額定轉(zhuǎn)速300r/min時，噪聲83dB 額定轉(zhuǎn)速1450-2400r/min時，噪聲76dB 額定轉(zhuǎn)速1450-2400r/min時，噪聲87dB 額定轉(zhuǎn)速1450-2400r/min時，噪聲77dB
對過濾精度要求 30-50μm 20-30μm 15-25μm 15-25μm
易出故障的部位 內(nèi)部摩擦副；支承軸套端面、齒輪及軸頸磨損，引起橡膠密封損壞、泵體內(nèi)孔及兩側(cè)板磨損 配油盤三角槽極易堵塞，污染物侵入摩擦副，發(fā)生異常磨損或卡殆，應注意油液清潔和吸油通暢，易出現(xiàn)突發(fā)性故障 連桿組件磨損，連桿球頭從驅(qū)動軸球窩中脫出，功率調(diào)節(jié)彈簧失效，兩對摩擦副磨損 所有變量泵的變量機構(gòu)，三對摩擦副磨損 .
液壓系統(tǒng)的形式及評價


  

    液壓元件逐步實現(xiàn)了標準化、系列化、化，其規(guī)格、品種、質(zhì)量、性能都有了很大提高，尤其是采用電子技術、伺服技術等新技術新工藝后，液壓系統(tǒng)的質(zhì)量得到了顯著的提高，其在國民經(jīng)濟及軍事工業(yè)中發(fā)揮了重大作用。
    從不同的角度出發(fā)，可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。
    （1）按油液的循環(huán)方式，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用，但因油液常與空氣接觸，使空氣易于滲入系統(tǒng)，導致機構(gòu)運動不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大，油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的進油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊，與空氣接觸機會少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動較平穩(wěn)。工作機構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達的變量機構(gòu)實現(xiàn)，避免了開式系統(tǒng)換向過程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復雜，因無油箱，油液的散熱和過濾條件較差。為補償系統(tǒng)中的泄漏，通常需要一個小流量的補油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過程中會使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達。
    （2）按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目，可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。
    （3）按所用液壓泵形式的不同，可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，可以充分利用發(fā)動機的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復雜，成本高，可分為手動變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。
    （4）按向執(zhí)行元件供油方式的不同，可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中，上一個執(zhí)行元件的回油即為下一個執(zhí)行元件的進油，每通過一個執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中，當主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時，只要液壓泵的出口壓力足夠，便可以實現(xiàn)各執(zhí)行元件的運動的復合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的，所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。
    并聯(lián)系統(tǒng)中，當一臺液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時，進入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化，首先進入外載荷較小的執(zhí)行元件，只有當各執(zhí)行元件上外載荷相等時，才能實現(xiàn)同時動作。
    全液壓傳動機械性能的優(yōu)劣，主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞，包括所用元件質(zhì)量優(yōu)劣，基本回路是否恰當?shù)取Ｏ到y(tǒng)性能的好壞，除滿足使用功能要求外，應從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調(diào)速范圍和微調(diào)特性、振動和噪聲以及系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是否方便可靠等方面進行。
    現(xiàn)代工程機械幾乎都采用了液壓系統(tǒng)，并且與電子系統(tǒng)、計算機控制技術結(jié)合，成為現(xiàn)代工程機械的重要組成部分。

國內(nèi)外工程機械液壓油污染等級比較
說明 規(guī)定清潔度 實測清潔度
中國挖掘機行業(yè) NAS8-10級 63%低于NAS12級
30%為NAS11-12級
美國太平洋公司調(diào)查 -- 工程機械，NAS9-10級
美國流體動力中心調(diào)查 -- 起重機，NAS9級
挖掘機，NAS10-11級
日本產(chǎn)業(yè)機械工業(yè)會 NAS8-9級 --
日本油壓工業(yè)會 NAS10級 --
英國流體力學協(xié)會 NAS10-11級 --
日本混凝土泵車 NAS10-11級 --
日本對500臺工程機械的調(diào)查 -- 36.2%為NAS8-9級
59.6%為NAS10-12級
4.2%低于NAS12級

工程機械液壓系統(tǒng)油液劣化標準
項目 標準值 備注
粘度變化 ±(10-15)% 其中有三項指標超過標準值時應更換新油
酸值（mg(KOH)/g） ±(20-30)%
水分（體積） ＞0.15%
顆粒雜質(zhì) 不得低于規(guī)定的污染度等級
比重變化 ±0.05
銹蝕試驗 生銹
腐蝕試驗 腐蝕
乳化狀況 已乳化
油的狀態(tài)變化 發(fā)自、發(fā)黑