淺析液壓系統

摘要:液壓系統是機械工程中一項應用最廣泛的技術，本文從對液壓系統的理解出發，對其進行的系統描述，同時聯系相關的液壓理論，綜合闡述了作者對液壓系統的認識。

關鍵詞:帕斯卡閥液體密封

1 液壓系統的總體介紹

液壓系統是利用液體為介質把能量從動力源傳遞到消耗位置的動力傳遞系統。所有液壓系統原理都基于帕斯卡定律，是以發現這個定律的帕斯卡的名字而命名的。這個定律表明在一個密封的容器里，如缸體或管子，受壓液體向容器內表面所有方向施加大小相等的力。

在實際液壓系統中，帕斯卡定律用以解釋從系統中得到的各種結果。泵使流體在系統里流動，泵的吸入口接到液壓油容器中，通常為液壓油箱。當液壓泵工作時，大氣壓壓在油箱里液體上，利用壓力差使液體流入泵里，通過泵之后把液體從油箱壓到執行元件中，使執行元件做功。完成有用功的液體通過回油管路回到油箱中，以便于循環使用。

2 控制方式

液壓系統中的高壓液體由閥控制。多數液壓系統運用三種控制方式:①流體壓力控制;②流體速度控制;③流體方向控制。

在液壓系統中壓力容易控制。控制壓力的主要方式是當達到需要的壓力時，在泵和管道里設置一個裝置來減少液體，泵只需提供足夠的液體，補充系統中泄漏，這個裝置一般采用泄壓閥。

在液壓系統中，設計者可以對泵的參數進行設計，以便利用泵的變量機構來改變所輸出的高壓液體的流量，從而使液壓馬達或其它裝置獲得不同速度。利用泵出口管道的節流調節，可以用節流閥的原理來控制液體流動，獲得速度控制。

方向控制閥也稱作二通閥、三通閥和四通閥等等，是根據它們的基本功能命名的。壓力控制閥和簡單的節流閥，通常采用二通閥，他們僅有通和斷功能。三通閥可以有多種功能，這些和三通閥的油口有關。例如，在拖拉機上來自泵的高壓流體可能傳送到液壓系統里驅動負載;在不需驅動時，三通閥將高壓流體送到驅動輸送機構的液壓馬達上。也可以用三通閥來控制單作用式液壓缸(只能單方面施力)的運動。例如，當三通閥通時，它可以將高壓流體導入液壓缸，同時，該閥可以把液壓缸中的液體導入液壓油箱，因此，柱塞缸可以在重力或回程彈簧的作用下回到它的初始位置。四通閥有四個油口，壓力油口控制流體連接到需要高壓的地方，同時有一個油口從高壓區排出多余的油液，排出的液體流回液壓油箱。

3 執行元件

在液壓系統中由泵排出的液體經由控制閥到液壓馬達。液壓馬達利用受壓的流體作為它的能量源產生旋轉的力和運動。液壓馬達跟泵的結構類似，只不過它的工作原理是相反的。

在要求直線運動代替旋轉運動的地方是用液壓缸，它由運動活塞和缸體構成。當活塞由高壓流體驅動時，活塞桿傳遞力，推動負載移動一段設定的距離。當液壓缸中的活塞運動受阻時，例如當活塞有負載，在液壓缸中必然會產生一個相應的壓力。受壓液體的壓力乘以活塞面積，就等于在活塞桿的末端產生的輸出力。

活塞桿的速度取決于受壓液體進入液壓缸里的多少。可以控制油液流入液壓缸的其中一端，在活塞桿上產生一個拉力或產生一個推力。在活塞上有密封裝置，防止流體的泄漏。活塞的方向控制取決于流體進入液壓缸的哪一端，當高壓流體進入液壓缸的一端時，流體一定從另一端流出，排出的流體又回液壓油箱。

液壓流體的壓縮性是很小的。但是，如果必要的話，這種微小的壓縮性可用來吸收由于微小的機械擾動而引起的系統壓力變化。類似應用于氣動系統的空氣或氣體有彈性，氣動系統也有這吸收微振能力。

4 密封

液壓元件的密封一般均為機械密封，目前的機械密封形式在產品的應用極為廣泛，但和節約能源，隨著生產技術水平提高的要求， 機械密封的應用前景更為廣泛。機械密封的密封效果將直接影響整個機器運動，尤其是在石油化工領域，因為會存在易燃，易爆，易揮發，以及猛烈有毒等介質中的傳播。機械密封如果出現泄漏，將嚴重影響生產的正常進行，更嚴重的還有可能出現一些重大的安全事故。在分析故障原因時，往往是從熟悉的機械密封自身方面查找原因，例如:機械密封的塑造是否合適，材料選擇是否正確，包裝表面數據型號印刷是否正確等等。

密封材料受熱會引起材料變形和變質，降低密封性能，甚至損壞密封零件，因此在日常的液壓設備使用中，要用合適的冷卻方式降低密封溫度。

5 小結

通過以上的敘述，主要探討了液壓系統的控制元件、執行元件和機械密封的問題。從系統的角度出發，在對液壓系統日常維護的工作中，維護好各個元件的靈活性，保證液壓油在系統中的密封效果，就可以很好的運用液壓系統完成我們需要的有用功。