工業(yè)潤滑油中的液壓油傳動(dòng)特點(diǎn)

工業(yè)潤滑油中的液壓傳動(dòng)利用各種元件來組成所需要的控制回路，再由若干回路有機(jī)組合成為完成一定 控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞和轉(zhuǎn)換能量 的工作介質(zhì)，同時(shí)還具有潤滑、冷卻、防銹、減震等作用。液壓油是工業(yè)潤滑油的一大類， 占工業(yè)潤滑油的40% ~50%。可以是石油型的，也可以是水型或其他有機(jī)物組成的，其中 礦物型液壓油占93% ,各種抗燃液壓油占7%。

液壓傳動(dòng)控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓原理完成傳遞能量的過 程。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳 動(dòng)是以有壓流體為能源介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械和自動(dòng)控制的學(xué)科。
液壓伺服系統(tǒng)是通過使用電液伺服閥，將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓動(dòng)力，從 而實(shí)現(xiàn)了一些重型機(jī)械設(shè)備的伺服控制。
1.1液壓傳動(dòng)裝置構(gòu)成
液壓傳動(dòng)利用各種元件來組成所需要的控制回路，再由若干回路有機(jī)組合成為完成一定 控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。液壓傳動(dòng)裝置中所需要的元件主要有 動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。任何一個(gè)液壓傳動(dòng) 系統(tǒng)都是由幾個(gè)基本回路組成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。所謂液壓回路就是 通過各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo)，可以設(shè)計(jì)不同的回路，如 壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。

1. 1. 1 液壓動(dòng)力元件
液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓油泵把發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流動(dòng)液體的壓力能。液壓栗依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為 容積液壓栗。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)，其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵。還有一些其他形式的液壓栗，如螺桿栗等，但應(yīng)用 不如前者普遍。
(1)齒輪泵
齒輪栗具有體積較小、結(jié)構(gòu)較簡單、對油的清潔度要求不嚴(yán)的特點(diǎn)，價(jià)格較便宜；缺點(diǎn)是 泵軸受不平衡力，磨損嚴(yán)重，泄漏較大。齒輪栗按照其嚙合形式的不同，有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。外嚙合齒輪栗應(yīng)用較廣，而內(nèi)嚙合齒輪栗則多為輔助泵。外嚙合齒輪泵由一對完全相同的 圓柱齒輪及泵體、前后栗蓋、傳動(dòng)軸、密封件等組成，其工作原理及主要結(jié)構(gòu)見圖2 ― _2。
(2)葉片泵
葉片栗分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種栗流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、工作 壓力和容積效率比齒輪泵高、結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作 用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個(gè)葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先 由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，完成兩次吸油和兩次排油。葉片泵的工 作原理及主要結(jié)構(gòu)見圖2 - 1 - 3。
圖2-1-2齒輪泵的工作原理圖2-1-3葉片泵的工作原理及主要結(jié)構(gòu)示意圖及主要結(jié)構(gòu)示意圖1-配油盤；2-軸；3-轉(zhuǎn)子；
4一定子；5-葉片；6-殼體
(3)柱塞泵
柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞栗是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往 復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封工作容積的變化，來實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面, 滑動(dòng)表面配合精度高，所以這類泵的特點(diǎn)是容積效率高、泄漏小，可在高壓下工作，大多用 于大功率液壓系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價(jià)格貴，對油的清潔度要求高。 圖2- 1 -4為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理及主要結(jié)構(gòu)示意圖。
1.1.2 液壓執(zhí)行元件
液壓執(zhí)行元件是用來將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置，主要包括液壓缸和液 壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓杲做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能， 從而對外做功。1.1.3液壓控制元件液壓控制元件用來控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控 制，以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃�器件的靈活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完 成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按 照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。
1.1.4輔助元件
輔助元件包括油箱、油管、管接頭和濾油器以及密封件等元件。
1.2液壓伺服系統(tǒng)
液壓伺服系統(tǒng)是根據(jù)液壓傳動(dòng)原理建立起來的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，由液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)和反 饋機(jī)構(gòu)組成。該系統(tǒng)的輸出量，如位移、速度或力等，能自動(dòng)、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的 變化而變化，與此同時(shí)，輸出功率被大幅度地放大。因?yàn)榫哂许憫?yīng)速度快、負(fù)載剛度大、控 制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，液壓伺服系統(tǒng)主要分為機(jī) 械液壓伺服系統(tǒng)和電氣液壓伺服系統(tǒng)兩類。
機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)用較早，主要用于飛機(jī)的舵面控制和機(jī)床仿型裝置上。圖2-1-5 是一個(gè)典型的機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)。輸人信號(hào)X操作伺服閥，把油液引人液壓缸推動(dòng)活塞，活 塞的運(yùn)動(dòng)y反饋回來與輸人x相減，直到使閥回到零位為止。輸出y與輸人*之間的傳遞特 性可以近似為一常數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)比例控制器。為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，常采用阻尼器 來增加系統(tǒng)的阻尼特性，此外也可采用動(dòng)壓反饋校正裝置。
電氣液壓伺服系統(tǒng)簡稱電液伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)在自動(dòng)化領(lǐng)域占有重要位置，很多 大功率快速響應(yīng)的位置控制和力控制都應(yīng)用電液伺服系統(tǒng)，如船舶的舵機(jī)系統(tǒng)，雷達(dá)、大炮 的隨動(dòng)系統(tǒng)，軋鋼機(jī)械的液壓壓下系統(tǒng)等。是一個(gè)典型的電液位置伺服控制系 統(tǒng)。圖中反饋電位器與指令電位器接成橋式電路。反饋電位器滑臂與控制對象相連，其作用 是把控制對象位置的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。反饋電位器與指令電位器滑臂間的電位差（反 映控制對象位置與指令位置的偏差）經(jīng)放大器放大后，加于電液伺服閥轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)（圖 中/!、S),以推動(dòng)液壓缸活塞，驅(qū)動(dòng)控制對象向消除偏差方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)偏差為零時(shí)，停止驅(qū) 動(dòng)，因而使控制對象的位置總是按指令電位器給定的規(guī)律變化。械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)比較，它的主要優(yōu)點(diǎn)有：①易于獲得很大的力或力矩。②易于在較大范圍內(nèi) 實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速而且在變速時(shí)不需要停車。③傳動(dòng)平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。④機(jī)件在油液中工 作，潤滑好，壽命長。⑤體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，可無級(jí)調(diào)速、傳動(dòng)平穩(wěn)，慣量小、反 應(yīng)靈敏，安裝方便、操作靈活，易標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)潤滑，元件壽命長。
液壓傳動(dòng)雖然具備了上述優(yōu)點(diǎn)，但也還存在不足之處。由于流體流動(dòng)的阻力損失和泄漏 較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事 故。工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。由于液體介 質(zhì)的泄漏及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的定比傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)中所產(chǎn)生的油液擠壓、磨 損，更加重了不可避免的泄露（工作中泄露會(huì)引起能量損失，稱容積損失）。傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 時(shí)效率低，加工精度高、維修水平高、密閉不易檢修，對油品要求嚴(yán)，對密封要求嚴(yán)。
1.4液壓油作用
液壓油用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中作中間介質(zhì)，起傳遞和轉(zhuǎn)換能量的作用，同時(shí)還起著液壓系 統(tǒng)內(nèi)各部間件的潤滑、防腐蝕、冷卻、沖洗等作用。