液壓系統概述及在各領域的應用

張偉明

摘? 要：液壓系統在各領域得到了廣泛應用，尤其是在冶金企業中得到深入應用，對于促進企業發展起到了重要作用?；诖耍疚膶σ簤合到y概述及在各領域的應用進行探討，僅供參考。

關鍵詞：液壓技術;力學基礎;實際應用

1概述

自英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓系統已有近300年的歷史，并且與我們的生產生活息息相關，而液壓系統能夠延續至今有著其他設備所代替不了的優點：單位體積功率大;實現安全保護;實現無級調速;原件標準化、系列化、通用化;布局靈活;易實現自動化;工作狀況平穩。任何東西都不是完美的，液壓系統也不例外，速度不準、效率低、對油溫敏感、故障不易查找、造價高?，F在液壓傳動技術開始向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、高度集成化等方向發展，可以預見，液壓傳動技術將在現代化生產中發揮越來越重要的作用。

2液壓系統的基本組成及其特點

2.1液壓系統一般由以下幾個部分組成：

①能源部分，其功能是將電動機的機械能轉換成液體的壓力能，如各類液壓泵。

②執行元件部分，包括各類液壓缸和液壓馬達，其功能是將油液的壓力能轉換為機械能以帶動工作部件正常運動。

③控制調節元件部分，包括各種壓力閥、流量閥、換向閥.其功能是調節與控制液壓系統中液流的壓力、流量和流動方向.以滿足工作部件所需力（力矩）、速度（轉速）和運動方向（運動循環）的要求。

④輔助元件部分，上述三項組成部分之外的其它元件都稱輔助元件，包括油箱、油管、管接頭、濾油器、蓄能器、壓力表、加熱（冷卻）器等，它們對于保證液壓系統工作的可靠性和穩定性具有重要作用。此外還有液壓油。即傳動介質。

2.2 液壓系統的特點

2.2.1 優點

①液壓傳動裝置運行較平穩，能在低速下穩定運動.當負載變化時，其運動建度較穩定，能方便地在運動中實現無級調速，且調建比大.一般可達100：l，最大可達200：l。

②在同等功率情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，結構緊湊，因而其慣性小、換向率可高。

③液壓傳動裝置的控制、調節比較簡單，操作比較方便。

2.2.2缺點

①液壓傳動裝置以液體作為傳遞動力的介質，相對運動零件表面間不可避免有泄漏，因而引起容積損失;同時由于被體有一定的壓縮性，在對傳動比要求很嚴格的情況下（如螺紋、齒輪加工）一般不易采用。為減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高。

②油液在管路中流動，以及經過有關的液壓元件時.都要產生壓力損失，運動件之間和流動油液分子之間要產生機械磨擦損失和粘性摩擦損失，以及泄漏引起的容積損失，這些都會使液壓系統的總效率

降低。

③油溫的變化要引起油液粘度的變化，會髟響液壓系統的工作穩定性，因此在低溫和高溫的場合，采用液壓傳動有一定困難。

④由于液壓裝置相對運動件間的配合同隙很小，所以對油液的污染比較敏感，要求有防止油液污染和良好的過濾設施。

3液壓系統的力學基礎

力學分為靜力學和動力學，液壓系統就是利用了力學的原理，我們在這里只討論靜力學與液壓系統的聯系。而提到液壓系統我們又不得不說到一個非常重要的成分即液體。而這兩者組合起來即液體在靜止狀態下的壓力學。這一學術主要研究液體相對于平衡狀態下的力學規律及這些規律的實際應用。

液體靜壓力有兩個基本特性：

（1）液體靜壓力沿法線方向，垂直于承壓面。

（2）靜止液體內，任一點的壓力，在各個方向上都相等。

由上述性質可知： 靜止液體總是處于受壓狀態，并且其內部的任何質點都是受平衡壓力作用的。

特征： （1）靜止液體內任一點的壓力由兩部分組成：一部分是液面上的壓力PO，另一部分是該點以上液體重力所形成的壓力。（2）靜止液體內的壓力隨液體深度呈線性規律遞增。（3）同一液體中，離液面深度相等的各點壓力相等。由壓力相等的點組成的面稱為等壓面。在重力場中，靜止液體中的等壓面是一個水平面。

靜壓傳遞原理： 在密閉容器內施加于靜止液體任一點的壓力將以等值傳到液體各點。這就是靜壓傳遞原理（或稱帕斯卡原理）

4液壓技術在各領域的應用

4.1? 工業中液壓技術的應用

液壓技術一般應用于重型，大型，特大型設備，如冶金行業軋機壓下系統，連鑄機壓下系統等;軍工中高速響應場合，如飛機尾舵控制，輪船舵機控制，高速響應隨動系統等。

4.2? 風力發電領域液壓技術的應用

液壓系統主要用于調節葉片槳矩、阻尼、停機、剎車等狀態。風力發電機中的風機是有許多轉動部件組成。機艙在水平面旋轉，隨時跟風輪沿水平軸旋轉，以便產生動力。在變槳矩風機，組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉，以便適應不同的風況。在停機時，葉片尖部要甩出，以便形成阻尼。

4.3? 軍事領域中液壓技術的應用

現代戰爭是高科技條件下的局部戰爭。高新技術廣泛應用于軍事領域、各種新式武器和技術兵器大量投放戰場，使得戰爭的突發性和破壞性空前提高，戰爭對液壓技術的依賴性進一步增強。

4.4? 工程機械領域中液壓技術的應用

液壓式可變高頻沖擊錘，在地質勘探與海洋領域具有非常好的應用前景。一般液壓式可變高頻沖擊錘激振頻率為10-20 Hz，而日本最新近推出液壓式可變高頻沖擊錘激振頻率可達60Hz。并可在施工中根據現場的實際情況改變激振頻率和振幅，同時可實現優化振動及工況要求。

4.5? 海底作業領域中的液壓技術應用

隨著當今社會人類對海底的探索加深，水下機器人技術的發展也發展迅速，其功能也越來越強，已經不再局限于簡簡單單得觀察型，人民的目光指向了作業型水下機器人，很明顯作業型水下機器人更有發展空間和市場。在整個作業中，使用的工具里，機械手是用途最廣泛，最復雜的部件，靈活的機械手有助于作業型水下機器人出色地完成各種水下作業任務。

4.6? 礦山機械領域中液壓技術的應用

新型的液壓挖掘機不但具有重量輕、體積小、結構緊湊等特點，而且具在傳動過程中平穩，操縱簡單，以及容易實現無級變速和自動控制等一系列優點，并且性能正向著高效率、高可靠性、安全節能及自動化、智能化的方向發展。

4.7? 電梯中液壓技術的應用

液壓電梯具有承載重量大和運行平穩的優點，而不動的方式運行起來各不相同，R層疊式導軌宜于梯式液壓電梯的運動形式，組合式滑輪組宜于液壓電梯運動形式。

結術語

近些年來，由于液壓技術不斷引進新技術，使液壓技術得到了新的發展，憑借其優勢促進了冶金企業機械設備更好地釋放裝備潛能，推動冶金企業的快速發展。因此，作為冶金企業的一名液壓技術人員要不斷學習移植信息、潤滑、自動控制等新工藝新成果，加速液壓新技術更好地在企業中的應用。

參考文獻：

[1] 謝莉.論傳感器技術在工程機械中應用的發展趨勢[J].內蒙古科技與經濟，2004，（21）：84-85.

[2] 鄧習樹，李自光.當前液壓系統仿真技術發展現狀及趨勢[J].機床與液壓，2003，（1）：20-22.

[3] 王雙華.機電一體化產品概念設計理論研究現狀與發展展望[J].魅力中國，2020，（40）：57.