高水基插装式电液换向阀设计 毕业设计(论文).doc

第一章 绪论 1.1 课题的来源与意义 1.1.1 液压系统简介 液压与气压传动是以流体（液压液或压缩空气）作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说，它是一门新技术。但如从1650年帕斯卡提出静压传递原理，1850年开始英国将帕斯卡原理先后应用于液压起重机、压力机等算起，也已经有二三百年的历史了。而液压与气压传动在工业上的真正推广使用，则是在20世纪中叶以后的事。近几十年来，随着微电子和计算机技术的迅速发展，且渗透到液压与气动技术中并与之密切结合，使其应用领域遍及到各个工业部门，已成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。 液压与气动技术在工业中推广应用还是在20世纪中叶以后的事，时间还不很长。 由于要使用原油炼制品来作为传动介质，近代液压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的。最早实践成功的液压传动装置是舰艇上的炮塔转位器。第二次世界大战期间，在一些兵器上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制定和完善，各类元件的标准化、规格化、系列化在机械制造、工程机械、农业机械汽车制造等行业中推广开来。20世纪60年代后，原子能技术、空间技术、计算机技术、微电子技术等的发展再次将液压技术推向前进，使它在国民经济的各个方面都得到了应用。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性优势。 我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术，并自行设计液压产品以来，我国的液压元件已在各种机械设备上得到了广泛的使用。20世纪80年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作，以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。 当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪音、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新的成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面，日益显示出显著的成就。 液压传动有以下一些优点： 在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力。在同等的功率下，液压装置的体积小，质量轻，即其功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和质量只有同等功率电机的12%左右。 液压装置工作比较平稳。由于质量轻、惯性小、反应快、液压装置易于实现快速气动、制动和频繁换向。 液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。 液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，也能方便地实现远程控制和自动化。 液压装置易于实现过载保护。 由于液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。 用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。 但液压传动也有自身的缺点： 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失、泄漏损 失等），长 距离传动时更是如此。 液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很容易受到温度的影响，因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高，因此它的造价较高，而且对工作介质的污染也比较敏感。 液压传动出现故障时不易找出原因。 总的来说，液压传动的优点还是主要的，在应用的时候，扬长避短，我们就能在实际生产中发挥出液压装置的巨大优势。 1.1.2 工作介质 工作介质在传动及控制中起传递能量和信号的作用。流体传动及控制（包括液压与气压传动），它在工作、性能特点上和机械、电气传动之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质是他们之间的根本不同。 目前90%以上的液压设备采用石油基液压油液。基油为精制的石油润滑油馏分。未了改善液压油的性能，以满足液压设备的不同要求，往往在基油中加入各种添加剂。添加剂有两类：一类是改善油液化学性能的，如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；另一类是改善油液物理性能的，如增粘剂、抗磨剂、防爬剂等。 但是，为了军事目的，近年来在某些舰船液压系统中，也有以海水或淡水为工作介质的。而且正在逐渐向水下作业、河道工程、海洋开发等领域延伸。在某些有特殊要求的场合，如煤矿用液压支架，也需要用以高水基为传动介质的液压设备，近几十年来，高水基技术逐渐得到了广泛的应用和发展。 近几十年来工业上大规模地应用了液压设备，使这种以液压液作为动力传送的技术得到了普遍的应用。多年来，液压系统所使用