【正文】 可以預(yù)見，水壓傳動這一在第一次工業(yè)革命中興起的古老技術(shù)，通過創(chuàng)新發(fā)展終將成為與電氣、油壓、氣動并列的第四種傳動技術(shù)。 液壓節(jié)能技術(shù) .. ooo 液壓傳動系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動件的機(jī)械摩擦損失 、泄漏損失溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的無功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率 、容積效率 、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度有關(guān)；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無功損失所占比例 與控制策略有關(guān)。因此節(jié)能是液壓技術(shù)的重要課題之一，隨著節(jié)能和環(huán)保要求的日益高漲，有效活用能源和降低噪聲已成為液壓行業(yè)的重要目標(biāo)。綜觀國內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展歷程，無時無刻不伴隨節(jié)能的需要及創(chuàng)新。 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)由恒壓油源、二次元件 (液壓泵 /馬達(dá) )、工作機(jī)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)二次元件斜盤傾角來改變二次元件排量，以適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，使負(fù)載按設(shè)定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，在系統(tǒng)中沒有原理性 節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過回收 、釋放液壓能有效提高液壓系統(tǒng)的工作效率。 電液負(fù)載感應(yīng)系統(tǒng)。負(fù)載感應(yīng)就是將變化的負(fù)載壓力反饋到壓力補(bǔ)償裝置或液壓泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) ，使液壓系統(tǒng)壓力 與負(fù)載壓力相適應(yīng) ，消除了系統(tǒng)壓力過剩，由于負(fù)載感應(yīng)裝置與變量泵的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起，使變量泵的流量 與負(fù)載流量相適應(yīng)，系統(tǒng)不會產(chǎn)生過剩流量。 定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免節(jié)流損耗和溢流損耗，另外 ，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還大大提高了原動機(jī) —— 異步電動機(jī)的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其它液壓調(diào)速方式所無法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應(yīng)，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在大功率間歇運(yùn)動的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。 盡可能地節(jié)省空間。采用無油壓控制閥可以減少系統(tǒng)裝置空間，依據(jù)閉回路的構(gòu)成使油箱小型化，減少發(fā)熱量從而不須使用冷卻器。例如，采用伺服馬達(dá)使液壓泵正反轉(zhuǎn)向，不必使用方向、流量 、壓力控制閥也能達(dá)到控制的效果。采用閉回路系 統(tǒng)，可以自我形成油量補(bǔ)償機(jī)能，混合式伺服系統(tǒng)可以使油箱控制在儲存最小作動油的狀態(tài)下作功，體現(xiàn)油箱小型化的優(yōu)點(diǎn)。由于只在需要時使液壓.. ooo 泵輸出必要的流量，從而將發(fā)熱源控制降至最低，也就無需再加裝冷卻器。因為不需冷卻水的循環(huán)以及減少作動油的消費(fèi)量，所以也能節(jié)省資源。另外，降低噪聲也依然重要。 一體化構(gòu)造。將液壓泵 、馬達(dá)、油箱、油量補(bǔ)償回路構(gòu)成為一體，形成無配管的一體構(gòu)造。 省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設(shè)計。高的響應(yīng)速度、高的控制精度和重復(fù)精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應(yīng)用；由轉(zhuǎn)速叮調(diào)的伺服電機(jī) +柱塞泵、伺服 馬達(dá)螺桿驅(qū)動、蓄能器 +高速伺服組成閉環(huán)同路控制油電式高速注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng) 用。有高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出：針對閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的問題，推出了泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型，泵和比例壓力、比例流量控制閥結(jié)合的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。 第三章 液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用 液壓傳動技術(shù)應(yīng)用概述 根據(jù)液壓傳動的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個原理圖是用液壓機(jī)械符 號來表示的。之后通過計算選擇液壓器件，進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試。這個過程中，原理圖的繪制是最關(guān)鍵的。它決定了一個設(shè)計系統(tǒng)的優(yōu)劣。液壓傳動的應(yīng)用性是很強(qiáng)的，比如裝卸堆碼機(jī)液壓系統(tǒng)，它作為一種倉儲機(jī)械，在現(xiàn)代化的倉庫里利用它實現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機(jī)械化工作。也可以應(yīng)用在萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實踐中。這些系統(tǒng)的特點(diǎn)是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。 液壓作為一個廣泛應(yīng)用的技術(shù)，在未來更是有廣闊的前景。隨著計算機(jī)的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術(shù)、計算機(jī)控 制的技術(shù)等技術(shù)結(jié)合起來，這樣就能夠在更多的場合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預(yù)期的控制任務(wù)。 與機(jī)械傳動相比。液壓傳動更容易實現(xiàn)其運(yùn)動參數(shù) (流量 )和動力參數(shù) (壓力 )的控制，而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負(fù)荷特性。由于具有傳遞效率高，可進(jìn)行恒功率輸出控制，功率利用充分，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，輸出轉(zhuǎn)速無級調(diào)速，.. ooo 可正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，速度剛性大，動作實現(xiàn)容易等突出優(yōu)點(diǎn)，液壓傳動在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有工程機(jī)械裝備都能見到液壓技術(shù)的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極 限負(fù)荷調(diào)節(jié)閉式回路，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的恒壓，恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā)，給液壓傳動應(yīng)用于工程機(jī)械行走系提供了廣闊的發(fā)展前景。 與純機(jī)械和液力傳動相比，液壓傳動的主要優(yōu)點(diǎn)是其調(diào)節(jié)的便捷性和布局的靈活性，可根據(jù)工程機(jī)械的形態(tài)和工況的需要，把發(fā)動機(jī)、驅(qū)動輪、工作機(jī)構(gòu)等各部件分別布置在合理的部位，發(fā)動機(jī)在任一調(diào)度轉(zhuǎn)速下工作，傳動系統(tǒng)都能發(fā)揮出較大的牽引力，而且傳動系統(tǒng)在很寬的輸出轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)仍能保持較高的效率，并能方便地獲得各種優(yōu)化的動力傳動特性，以適應(yīng)各種作業(yè)的負(fù)荷狀態(tài)。在車速較高的行走 機(jī)械中所采用的帶閉式油路的行走液壓驅(qū)動裝置能無級調(diào)速，使車輛柔和起步、迅速變速和無沖擊地變換行駛方向。對在作業(yè)中需要頻繁起動和變速、經(jīng)常穿梭行駛的車輛來說這一性能十分寶貴。但與開式回路相比，閉式回路的設(shè)計、安裝調(diào)試以及維護(hù)都有較高的難度和技術(shù)要求。 借助電子技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合，可以很方便地實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的各種調(diào)節(jié)和控制。而計算機(jī)控制的引入和各類傳感元件的應(yīng)用，更極大地擴(kuò)展了液壓元件的工作范圍。通過傳感器監(jiān)測工程車輛各種狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)過計算機(jī)運(yùn)算輸出控制目標(biāo)指令，使車輛在整個工作范 圍內(nèi)實現(xiàn)自動化控制，機(jī)器的燃料經(jīng)濟(jì)性、動力性、作業(yè)生產(chǎn)率均達(dá)到最佳值。因此，采用液壓傳動可使工程機(jī)械易于實現(xiàn)智能化、節(jié)能化和環(huán)?；@已成為當(dāng)前和未來工程機(jī)械的發(fā)展趨勢。 液壓傳動技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用舉例 工程機(jī)械代表 液壓挖掘機(jī) .. ooo 液壓挖掘機(jī)是一種多功能機(jī)械，目前被廣泛應(yīng)用于水利工程，交通運(yùn)輸，電力工程和礦山采掘等機(jī)械施工中，它在減輕繁重的體力勞動，保證工程質(zhì)量。加快建設(shè)速度以及提高勞動生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn) ，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞。液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。 挖掘機(jī)液壓傳動緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。其結(jié)構(gòu)主要是由發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成，由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實現(xiàn)的動作很復(fù)雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析設(shè)計已經(jīng)成為推動挖掘機(jī)的重要一環(huán)。 汽車工業(yè)代表 減震器 當(dāng)車身與車橋作往復(fù)相對運(yùn)動，活塞在缸筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，迫使減 振器內(nèi)的油液反復(fù)地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔，此時孔壁與油液的磨擦及油液分子內(nèi)磨擦便形成對振動的阻力，使車身的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而被減振器油液和減振器殼體吸收，然后散發(fā)到大氣中。 .. ooo 雙向筒式減振器一般有四個閥即：復(fù)原閥（伸張閥）壓縮閥、流通閥、補(bǔ)償閥。流通閥和補(bǔ)償閥是一般的單向閥，彈簧力很小， ： 1）、壓縮行程： 當(dāng)車輪滾上凸起或滾出凹坑時，減振器壓縮，活塞向下運(yùn)動，活塞下腔容積減小，油壓升高， 一部分油經(jīng)流通閥流入上腔，而活塞桿體積部分的油液則推開壓縮閥流回貯液筒，壓縮閥對油液的節(jié)流形成壓縮阻尼力。 2）、復(fù)原行程： 當(dāng)車身滾進(jìn)凹坑或滾離凸起時，車輪相對車身移開，減振器拉伸，車輪相對車身移開，減振器受拉伸，活塞向上移，流通閥關(guān)閉，上腔的油液推開復(fù)原閥流入下腔，同時由于活塞桿所占用體積，上腔往下的油液不足以充滿下腔所增加的體積，下腔內(nèi)有一定的真空度，這時貯液筒的油液便推開補(bǔ)償閥進(jìn)入下腔進(jìn)行補(bǔ).. ooo 充。 阻尼力隨速度變化特性（以復(fù)原為例）：三級特性。 1）低速常通縫隙節(jié)流： 復(fù)原閥和壓縮閥的阻尼 力值隨活塞運(yùn)動速度而變化，當(dāng)車架或車身振動緩慢（即活塞運(yùn)動速度低）時，油壓不足以克服閥片的變形力而推開閥門，此時上腔的油液便經(jīng)一些預(yù)先設(shè)置的常通的縫隙流入下腔，由于縫隙面積較小，便能產(chǎn)生一定的阻尼力值從而消耗了振動能量，此時阻尼力值較?。? 2）中速復(fù)原閥節(jié)流： 當(dāng)車身振動加劇，活塞運(yùn)動速度較高時，上腔的油壓驟增，常通的縫隙已經(jīng)不足以使油液通過，此時油壓已達(dá)到能克服閥片的變形力時，便推開復(fù)原閥，使油液在很短的時間內(nèi)通過較大的流通道流入下腔，此時阻尼力值較大； 3）高速小孔節(jié)流： 當(dāng)復(fù)原閥系達(dá)到 最大閥開度后，節(jié)流方式由閥片節(jié)流變成小孔節(jié)流，此時阻尼力值會產(chǎn)生陡增。 根據(jù)調(diào)整影響不同速度下的阻尼力的各類因素，可以實現(xiàn)減振器阻尼力值的三級特性。 制造行業(yè)代表 機(jī)床 機(jī)床是將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為” 工作母機(jī) ”或” 工具機(jī) ”，習(xí)慣上簡稱機(jī)床?，F(xiàn)代機(jī)械 制造中加工 機(jī)械零件 的方法很多：除 切削加工 外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，一般都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。在一般的機(jī)器制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的40%60%，機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。 .. ooo 在機(jī)床上 ，液壓傳動常應(yīng)用在以下的一些裝置中： 進(jìn)給運(yùn)動傳動裝置磨床砂輪架和工作臺的進(jìn)給運(yùn)動大部分采用液壓傳動；車床、六角車床、自動車床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架；銑床、刨床、組合機(jī)床的工作臺等的進(jìn)給運(yùn)動也都采用液壓傳動。這些部件有的要求快速移動，有的要求慢速移動。有的則既要求快速移動，也要求慢速移動。這些運(yùn)動多半要求有較大的調(diào)速范圍，要求在工作中無級調(diào)速；有的要求持續(xù)進(jìn)給，有的要求間歇進(jìn)給；有的要求在負(fù)載變化下速度恒定，有的要求