液壓傳動技術(shù)在機械驅(qū)動中的應(yīng)用

潘璐

摘 要：液壓傳動技術(shù)擁有很多優(yōu)勢，比如輸出功率高、能夠平穩(wěn)運行等，可以有效應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)活動特別是在機械驅(qū)動當中。本文首先闡述了液壓傳動技術(shù)相關(guān)的技術(shù)原理和組成部分，并對液壓傳動技術(shù)在機械驅(qū)動中的應(yīng)用做了相應(yīng)的分析，最后對液壓傳動技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了研究，能夠給液壓傳動技術(shù)在機械驅(qū)動中的應(yīng)用提供一定的參考借鑒作用。

關(guān)鍵詞：液壓傳動技術(shù)；機械驅(qū)動；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

液壓傳動技術(shù)是利用液壓的方式來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)變的技術(shù)，目前已經(jīng)比較廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)活動當中。液壓傳動的過程是通過系統(tǒng)回路的反饋以及受壓流體的結(jié)合，實現(xiàn)自動控制機械的目的，其主要根據(jù)帕斯卡原理，即在小活塞上以小施加力和在大活塞上以大施加力來保持平衡系統(tǒng)液體的靜止狀態(tài)。常用的液壓千斤頂就是通過轉(zhuǎn)變較小的力與較大的力來制作完成的。液壓傳動技術(shù)具備較高的應(yīng)用性，必將成為未來工業(yè)生產(chǎn)活動的主要技術(shù)方向，并且隨著計算機輔助技術(shù)的快速崛起，液壓傳動技術(shù)結(jié)合計算機控制能夠給工業(yè)生產(chǎn)帶來更多智能化、高效率的應(yīng)用場景。

1 液壓傳動技術(shù)的原理與組成

所謂液壓傳動技術(shù)，就是利用其工作介質(zhì)（壓力油液）在密閉空間完成能量的轉(zhuǎn)化和傳遞過程，壓力油液通常以礦物油為主，與機械傳統(tǒng)中的齒輪、傳輸帶等傳動元件一樣，壓力油液在液壓傳動系統(tǒng)中主要起到傳動作用。液壓傳動系統(tǒng)首先向密閉容器中的工作液體施加一定大小的力，受力后的液體會將這個施加力向各個方向傳遞，在完成機械能向液壓能相互轉(zhuǎn)化后實現(xiàn)傳動重物的目的。目前市場上的起重機、推土機、機床設(shè)備等都是液壓傳動技術(shù)的典型應(yīng)用。

液壓傳動系統(tǒng)主要分為五個部分：

（1）動力裝置，即液壓泵，實現(xiàn)第一次的機械能向液壓能的轉(zhuǎn)化；

（2）執(zhí)行裝置，它主要是將轉(zhuǎn)變的液壓能再次轉(zhuǎn)化為機械能并將其對外輸出，在液壓傳動系統(tǒng)中一般是以直線型液壓缸（主要輸出推力和位移）和回轉(zhuǎn)型液壓馬達 （主要輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）兩種類型為主；

（3）控制裝置，該部分主要實現(xiàn)對液壓傳動系統(tǒng)的每個部分的控制，比如壓力油液的壓力與流量以及在實際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的其他程序等，其主要類型以控制閥為主。

（4）輔助裝置，是指能夠在液壓傳動系統(tǒng)工作當中提供除以上功能外的其他輔助功能的裝置，比如對介質(zhì)的凈化系統(tǒng)、輸送壓力油液的套管和附件、冷卻油箱和濾油器等。

（5）工作介質(zhì)，主要以礦物油為主，除冷卻性能、潤滑度等基礎(chǔ)性能外，其清潔度也是整個液壓傳動系統(tǒng)能否正常運行的前提保證，據(jù)研究表明，將近四分之三的故障是由于工作介質(zhì)污染導(dǎo)致，因此，對工作介質(zhì)的清潔度需要有較高的重視程度。

2 液壓傳動技術(shù)在機械驅(qū)動中的應(yīng)用

液壓傳動技術(shù)在運行過程中的速度較低，能夠在輸出大功率的前提下實現(xiàn)平穩(wěn)運行的特點使其被廣泛應(yīng)用于我國工業(yè)生產(chǎn)活動當中。比如，液壓傳動技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)裝卸堆垛裝置當中可以有效保證裝置在自動運行時的穩(wěn)定性；在生產(chǎn)萬能外圓磨床中引入液壓傳動技術(shù)可以實現(xiàn)高精度要求的磨床切割磨削過程。一般來說，液壓傳動技術(shù)在機械驅(qū)動中主要應(yīng)用有以下三個方面：

（1）純粹液壓傳動方式。速度低、負載高是液壓傳動技術(shù)的主要特性，這也是液壓傳動技術(shù)能夠控制工業(yè)生產(chǎn)中高精度的動力和運動參數(shù)的有效保證。與傳統(tǒng)機械運動相比，液壓傳動技術(shù)在目前所有工業(yè)生產(chǎn)活動已經(jīng)能夠取代甚至在某些領(lǐng)域已經(jīng)超越了其他傳動方式。在工業(yè)生產(chǎn)活動中，液壓傳動技術(shù)能夠給動力源、執(zhí)行與控制模塊、輔助設(shè)備等提供符合工業(yè)要求的分配方式，使其符合自動化生產(chǎn)的要求。

（2）復(fù)合傳動技術(shù)。在液壓傳動技術(shù)中，所謂符合傳動技術(shù)，就是將機械、電氣以及液壓實行一體化的技術(shù)。在機械驅(qū)動應(yīng)用過程中，其工作的主要分為三步：首先，控制機械部分，主要通過液壓傳動系統(tǒng)來完成；然后控制液壓部分，主要通過電氣來實現(xiàn)；最后，以電氣的形式反饋機械運行的信息，并通過反饋信息來完成控制液壓的功能。整個過程以閉環(huán)的方式機電液的一體化傳動控制。液壓傳動技術(shù)中的復(fù)合傳動技術(shù)是智能化與自動化的結(jié)合，通過電氣控制和液壓來實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)與控制。

（3）實際工業(yè)生產(chǎn)活動應(yīng)用。液壓傳動技術(shù)擁有許多其他傳動技術(shù)所不具備的優(yōu)勢，使其被廣泛應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)活動中，比較常見的如水電站防洪閘門、船舶船頭門控制、橋梁升降控制裝置、發(fā)電廠、河床控制設(shè)備、舞臺升降控制、仿真飛行設(shè)備等，這些領(lǐng)域都已經(jīng)應(yīng)用了液壓傳動技術(shù)。

3 液壓傳動技術(shù)發(fā)展方向

液壓傳動技術(shù)在目前的工業(yè)生產(chǎn)中雖然已經(jīng)取得了較多的應(yīng)用和發(fā)展，但也仍然存在一些不足，其未來發(fā)展方向主要向以下幾個方面進行優(yōu)化改進：

（1）工作介質(zhì)。目前，液壓傳動技術(shù)是以油作為工作介質(zhì)，不利于環(huán)保、高效運行的目的。因此在未來發(fā)展中，可以采用水這種結(jié)構(gòu)簡單、效率高的介質(zhì)來取代。同時，電流變液和磁流變液也是未來液壓傳動技術(shù)發(fā)展的重要方向，這兩種介質(zhì)是機敏材料，當外界磁場/電流發(fā)生變化時，其流體也會發(fā)生變化，能夠獲得較大的抗剪切力，并使其具備簡單及連續(xù)可控的特點。

（2）工作效率。泄漏問題是當前影響液壓傳動技術(shù)工作效率的主要因素，所以在未來液壓傳動技術(shù)的發(fā)展中，加強密封性或提高密封件的質(zhì)量是需要重點解決的問題之一。

（3）材料。材料的升級和改進能夠給液壓傳動系統(tǒng)性能帶來一定的提升作用，比如研究處理表面的材料可以強化液壓傳動系統(tǒng)的抗腐蝕性和降低設(shè)備的體積。

（4）應(yīng)用場合。在未來液壓傳動技術(shù)發(fā)展中，高壓、高功率等場合的應(yīng)用會增大，并且液壓傳動技術(shù)結(jié)合變頻電機等可以有效應(yīng)用于強電環(huán)境中。

綜上所述，液壓傳動系統(tǒng)必將變得更小巧、更輕便，同時也具備智能、高效以及高精度的特點。這些都將是液壓傳動技術(shù)相比機械傳動、電傳動等其他傳動技術(shù)更好地應(yīng)用在國防、工業(yè)等領(lǐng)域的優(yōu)勢所在。

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