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液压传动知识学习，液压原理、图形符号、液压回路图，你看懂没？

液压传动知识学习，液压原理、图形符号、液压回路图，你看懂没？液压传动系统应用广泛，适应能力强，且具有运行费用投入少、控制性能强的特点。但是，在实际运行的过程中，受多方面因素影响，经常会出现一些故障，严重影响系统的整体运行效率。

本文主要介绍液压传动系统的工作原理，总结一些常见系统故障和相应的处理对策，以期更好地发挥液压传动系统的性能，延长使用寿命。

液压传动系统工作原理简介

工作介质、辅助元件、控制及执行元件、动力元件共同构成了液压传动系统，涉及到多种阀门、液压马达及油泵等设备。液压传动知识学习，液压原理、图形符号、液压回路图，你看懂没？

液压系统是以有压液体作为工作介质进行能量转换的系统，其可在动力源与工作点之间传递能量。

液压传动系统在实际运行过程中，主要依靠液压泵的作用来运转。借助原动机的功能，使机械能向液体压力能的方向转变，并对能量进行高效传递。

在系统内部管道、控制阀门的传递作用下，利用马达、液压缸等元器件，完成液体压力能向机械能的转变，带动系统的回转或往复性直线运作。

在执行系统控制工作、对能量进行传递时，需要液压传动系统中液体介质来发挥作用，而系统特有的传动途径可确保其具有很强的功能性。

液压能传递：

液压电梯：

液压操作（见动图）：

液压传动的工作原理：

传递运动

压力定义：

提升负载：

放大作用力：

能量守恒：

液压装置：

流量：

流量与速度：

压力与负载：

由液压千斤顶的过程可见：

1、液压传动系统以液体为介质，实现了两次能量转换。机械能→液体的压力能→机械能。

2、液压传动的过程必须是在封闭的空间和管道内进行。

3、在液压传动系统中，传动与控制同时存在。

液压传动工作特性：

1、液压传动系统中，传动与控制同时进行。

2、液压传动中的液体压力的大小取决于负载。即压力只随负载的变化而变化，与流量无关。

3、执行机构的运动速度的大小取决于输入的流量而与压力无关。

流量与压力：

流量单位：

流量=升/分钟(l/min)；1L=1000立方厘米(cm3)。

质量与重量：

重力：

牛顿第二定律：

压力单位：

压力计算：

无流阻：

压力由外负载产生：

压力由弹性负载产生：

压力由压缩空气产生：

压力由单向阀（带弹簧）产生：

压力由阻尼孔产生：

能量：

液压泵，电动机驱动：

液压泵与油箱：

溢流阀：

换向阀：

流量控制阀：

过滤器：

液压系统原理图：

无论液压设备规模大小、系统复杂与否，任何一个液压系统都是由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质等几部分组成的。

动力元件：把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。

执行元件：把油液的液压能转换成机械能的元件。有作直线运动的液压缸，或作回转运动的液压马达。

控制元件：对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行控制或调节的元件。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。（见下动图）

辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、过滤器、油管等。它们对保证系统正常工作有重要作用。

工作介质：工作介质主要包括各种液压油、乳化液和合成液压液。液压系统利用工作介质进行能量和信号的传递。

油箱、液压油和原动机：

液压油：

基本液压系统：

原动机：

大小比较：

100KW原动机：

液压控制阀：

液压控制阀简称液压阀，是液压系统的控制元件。其功用是用来控制液压系统中工作油液的流动方向、压力和流量，从而满足液压执行元件对运动方向、力、运动速度、动作顺序等方面的要求。

液压阀包括方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。

液压阀是由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成；液压阀是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口大小来工作的。

液压控制阀在系统中不做工功，也不进行能量转换，只是对液压系统起控制作用。

截止阀：

控制阀结构通常采用开关阀工作原理，或者采用滑阀工作原理。对于开关阀来说，球形、锥形或圆盘形阀芯由弹簧紧压在阀座上，由于其单位面积上压力很高，因此，这种阀的阀口密封性能好。该图示阀芯为锥形。

在开关阀中，球形、锥形或者圆盘形阀芯紧压在阀座上，因此，这种阀具有良好密封。

液压传动的优点

从整体的角度来看，液压传动系统具有多种优势，主要体现在：

（1）拥有很好的过载保护功能，无极调速性能较强；

（2）系统占用的空间不大，自重较轻，同电动机重量相比，液压马达要轻15%左右，因此不存在明显的惯性作用，尤其在紧急停车、过载状况下，所承受的冲击力相对较小；

液压传动系统的主要工作介质是油液，所以内部元件工作时很少发生相互磨损，具有一定的润滑效果，为系统长期的可靠运行提供了保障，同时还可以随时调整直线往复运动、工作机构旋转两种工作状态；

系统能够进行简便操控，加上通用及标准化液压元件的支持，可方便进行应用及改造，能够灵活对液压马达、液压泵进行连接。

（4）液压传动与机械、 电力等传动方式比较，在输出同样功率的条件下体积小、重量轻、结构紧凑。油马达的外形尺寸约为同功率电机的12%，重量约为电机的10~20%，1m的全液压挖掘机整机重25t、零件总数为750多件，而机械式1m的挖掘机的机重是41t，零件总数达1500多件。

（5）传递运动平衡。由于工作液体弹性大，油液本身有吸振能力，不象机械传动因加工和装配误差会引起过大的振动和撞击。

（6）易于获得很大的力或力矩。例如一个内径为30cm 的油缸，油液压力为

20MPa，活塞上便可产生推力。液压传动这个突出的优点，使它广泛应用于工程机械，成为实现省力的最有效的手段。

（7）液压传动系统的运动零件均在油内工作，可以自行润滑，故零件工作寿命长。

（8）能在很大范围内实现无级调速。如车辆在不同情况下要求不同的行驶速度，

可以通过调节液体的流量达到改变速度的要示。

（9）与机械传动相比易于布局和操纵。

（10） 液压元件易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计、制造和推广。

液压传动的缺点

（1）液压传动采用液体为介质，在相对运动表面有间隙存在，就不可避免的要有泄漏，影响了工作效率。为了防止漏油，配合件的制造精度要求较高。

（2）由于油的粘度随温度而变化，因此油温变化时，会影响传动机构的工作性能。同时在低温或高温条件下采用液压传动有较大的困难。

（3）空气渗入液压系统后容易引起系统的工作不良，如发生振动、爬动、噪音等。

（4）液压系统发生故障不易检查和排除，这给使用和维修带来不便。

为了防止漏油，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件制造精度要求高。

液压流体传动技术已经发展得越来越标准化了，随着信息化、网络化、知识化、全球化时代的到来，液压流体传动与控制技术将会带来革命性的变化。本文大兰液压小编主要跟大家聊聊液压传动技术的发展趋势。

液压传动系统5种常见故障，让你零容忍？附工作原理和紧急预案

1. 系统流量较小

液压传动系统流量较小故障的主要原因：

控制阀操作灵活性差；

回油管中存在空气，且液面超出规定；

液压泵转速不达标、转向不正确，整体性能较差，存在磨损现象；

密封或液压元件破损；

蓄能器压力较小，吸油不顺畅，油箱液未达到标准线等。

处理方法：

要对损坏的元件进行更换、维修；

要查看蓄能器的功能及系统的密封效果，对液压泵和原动机进行严格检测，替换质量不达标的液压泵；

做好油液的添加工作，降低液压油的粘度，使吸油管通畅无阻。

2. 系统压力缺失、不足

液压传动系统出现系统压力缺失、不足的主要原因：

液压泵动力较小、转速不达标、液压泵转向不正确；

阀芯卡塞导致卸载；

油温超出规定范围、吸油不通畅、液位不满足规定标准；

密封不合理引发泄漏、元件损坏；

打开溢流阀后阻尼孔不通畅，弹簧起不到应有的作用，无法关闭阀芯等。

处理方法：

需要检测液压传动系统的动力源，对冷却系统/吸油管、阻尼孔进行彻底性清洁；

替换弹簧，添加液压油；

确保阀体内阀芯的有效运转，维修或更换故障元件；

检测系统管道、阀、泵等部位的连接密封程度，替换密封零件，增强密封效果；

维修和调整系统壳体、阀芯。

3. 系统泄漏故障

液压系统出现泄漏故障的主要原因：

油箱油位不合理，使油箱中的油与冷却器中的水发生渗漏；

系统辅助/液压元件的运行压力长期低于系统压力；

法兰/板式连接部位的螺钉紧固效果较差，密封性不良；

接头位置松动或脱落等。

处理泄漏故障处理方法：

应在油封许用压力范围内调整系统元件壳体压力，增强整体密封性；

对故障部位进行拆卸修理；

使液压力低于预紧力的大小，加固连接的接头。

4. 液压传动系统振动

系统振动故障的原因主要有：

运行部件存在冲击力，换向阻尼较小，电机联轴器、液压泵不同步；

回油及吸油两个管道距离不当，管道不稳固，直径较小且较长；

液压泵的运作齿轮与齿形不够准确，存在错位问题；

溢流阀部位的弹簧失去作用，阀座和阀芯配合不到位；

液压泵吸油不畅通，空气进入泵中，柱塞或叶片卡死，零件磨损严重；

液压油存在堵塞问题，油液线未达到标准线；

还可能是阀体内阀芯卡塞、电磁铁焊接不合理等。

振动故障的处理方法：

安设缓冲装置，使电机轴、液压泵同心度吻合，控制在低于0.1mm的范围内，保障电机稳定工作；

及时进行清洗，对阀体、阻尼空及过滤器进行清洁处理，保证阻尼孔通畅性；

对弹簧进行更换，保证焊接质量，使阀座、阀芯的距离保持在最佳状态；

增大系统管道直径，紧固管道，控制好管道间的距离；

合理设置吸油管位置，替换磨损零件，调整好液压泵吸油口、吸油口管口二者间的高度在50cm内。

因为液压传动系统的特殊构成及运作原理，它在工作状态下很可能会出现一些故障问题，阻碍系统的正常工作，且存在很大的安全隐患。

所以，在实际工作中，必须要严格按照操作标准控制液压传动系统，把握常见的几种故障问题，做好故障的明确和分析工作，制定针对性的解决对策，落实相应的维护工作，定期进行保养和检测，以保障液压传动系统的稳定、可靠运行。

液压流体传动技术的发展方向

1．主动维护

发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发生。液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件。开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前进行自补偿，是液压行业努力的方向。

2．污染控制

(1)发展封闭式密封系统。防止灰尘、污物、空气、化学物品侵人系统。建立有关保证元件清洁度的技术规范和研究经济有效的清洗方法。

(2)改进元件设计，使元件具有更大的耐污染能力，允许元件和系统承受各种污染物的侵蚀。

(3)发展耐污染能力强的高效过滤材料和过滤器。

(4)开发油水分离净化装置、排湿装置以及清除油液中气泡的滤油器，以清除油中所含的气体和水分。

(5)发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量。

3．泄漏控制

泄漏控制是提高液压传动和电气、机械传动竞争能力的一个重要课题，主要包括两个方面：一是防止液体泄漏到外部造成环境污染；二是防止外部环境对系统的侵害。发展无泄漏元件和系统；发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头及电机和泵的组合装置（电机转子中间装有泵，减少泵轴封的漏油）。

注意解决液压系统的密封问题，如隔离式油箱，设计新型的活塞杆防护装置等。

4．减少能耗，充分利用能量

(1)减少压力能的损失。减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。采用集成化回路和铸造流道，可减少管道损失和漏油损失。

(2)减少节流损失，尽量减少采用节流系统来调节流量和压力。

(3)采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失。

(4)改善液压系统性能。

液压流体传动技术的发展方向

大兰液压系统

5．可靠性和性能稳定性继续提高

(1)新材料、新工艺、新结构的不断引入诸如工程塑料、复合材料、精细陶瓷、低阻耐磨材料、高强度轻合金以及记忆合金等新一代材料将逐步进入实用阶段。普遍减少由于黏附擦伤、气蚀而引起的损伤。

(2)系统可靠性设计理论将成熟并普及应用。合理地进行元器件选择匹配，尽可能地对可以预见的诸因素进行全面分析，最大限度地消除诱发故障的潜在因素，成为系统设计中必不可少的可靠性设计内容。

(3)强化、完善系统介质的过滤技术。研究证明：大于间隙的微粒的进入是产生磨损的根本原因。不断强化和完善过滤技术是延长元器件使用寿命，保证系统工作可靠稳定的根本措施。

高精度过滤器(1-3ym)与采用玻璃纤维等新材料、新结构的过滤器，可以有效提高纳垢容量，降低淤积程度，增强过滤效率。

6．机电一体化

(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。

(2)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断，由于计算机的价格降低，监控系统，包括集中监控和自动调整系统将得到发展。

(3)计算机仿真标准化，特别对高精度、高级系统更加有此要求。

(4)电子直接控制液压泵，采用通用的标准化调节机构，改变电子控制器的程序，即可实现泵的各种调节方式。

(5)提高液压元件性能，适应机电一体化需求。发展内藏式传感器和带有计算机、有自我管理机能（故障诊断、故障排除）的智能化液压元件。

7．计算机技术的应用

(1)充实现有的液压CAD设计软件，进行二次开发，要集中液压专家的经验和智慧建立知识库信息系统，构成设计制造销售使用设计的闭式循环。

(2)将计算机的仿真与实时控制结合起来，将模型放人硬件系统中，由此在建造实际样机之前便可在软件里修改其特性参数，以达到特佳设计结果。

(3)长远的目标：利用CAD技术全面开发液压产品，从概念设计、外观设计、性能设计、可靠性设计，直到零部件详细设计的全过程，并把计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助检验(CAD、计算机辅助测试(CAT)和现代管理系统集成在一起建立计算机集成制造系统(CIMS)，使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。

(4)紧密与高新技术结合，特别是微电子技术、计算机技术、传感器技术等。

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