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第九章 液压传动 §9-1液压传动概述 一、液压传动的特点及应用 1.液压传动的特点 （1）由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。 （2）液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。 （3）可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。 （4）传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定，而且借助于设置溢流阀 等方式易于实现过载保护。 （5）液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 同时，液压传动也具有一些缺点，主要表现在传动效率较低，不宜作远距离传递，不宜于高温或低温条件下工作，以及液压元件精度要求高，成本高，要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 §9-1 液压传动概述 2.液压传动在机械中的应用 以机床为例，液压传动常应用在以下的一些装置中： （1）仿形装置。车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。 （2）往复主体运动传动装置。龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都可以采用液压传动。 （3）进给运动传动装置。磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架，铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。 （4）辅助装置。机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。 二、液压传动的工作原理及液压系统的组成 1.液压传动的工作原理 先用液压千斤顶的工作原理来说明一下液压传动的工作原理。 §9-1 液压传动概述 1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管6，10—管道 8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱 图9-1液压千斤顶工作原理图 图9-1是液压千斤顶的工作原理图。大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入举升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱，重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。 通过对液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。 §9-1 液压传动概述 2液压系统的组成 图9-2所示是一种机床工作台的液压传动系统，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图9-2a所示状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀5和回油管6排回油箱。 如果将换向阀手柄转换成图9-2b所示状态，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀5和回油管6排回油箱。 1—工作台2—液压缸3—活塞4—换向手柄5—换向阀 6，8，16—回油管7—节流阀9—开停手柄10—开停阀 11—压力管12—压力支管13—溢流阀14—钢球 15—弹簧17—液压泵18—滤油器19—油箱 图9-2机床工作台液压系统工作原理图 §9-1 液压传动概述 一个完