图示液压传动工作原理

图示液压传动工作原理

液压传动工作原理是液压技术入门前必须学习的知识。汉力达液压团队，专攻液压行业15年，特此结合书本知识以及实战经验，用示例、图文的方式为大家解说下液压传动系统工作原理。

液压传动是以密闭在管路中的受压液体（主要形式为液压油）为工作介质，进行能量的转换、传递、分配和控制的技术。在这种传动方式中，由于能量形式的转换和动力传递是依靠密闭管中受压液体容积变化完成的，故又称为容积式液压传动或静压传动。

示例：液压千斤顶工作原理。

图1-1 液压千斤顶工作原理图

1——杠杆手柄；2——小油缸；3——小活塞；4、7——单项阀；5——吸油管；6、10——管道；8——大活塞；9——大油缸；11——截止阀；12——油箱

图1-1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。

由液压千斤顶工作原理可以看出，手摇动力缸的作用是将输入的机械能变成液体的压力能，利用密闭管路传递到提升液压缸，提升液压缸消耗体压力能而做功（举起重物）。在这种能量转换和传递过程中，遵守如下基本原理。

图示1-2液压传动过程是能量转换与传递过程

1. 帕斯卡原理

图示1-3 帕斯卡原理

帕斯卡（Pascal）静压传递原理即“施加于密封容器内平衡液体中的某一点的压力等值地传递到全部液体”，在图1-3所示的液压千斤顶，不计管路和阀口损失，手摇动力缸和提升液压两腔的液体压力P相等，因此有

F1/A=P1=P=P2=F2/A2 （1.2.1）

或者F2=PA2=F1A2/A1 （1.2.2）

式中A1——柱塞3的面积，m2；

A2——柱塞8的面积，m2；

F1——柱塞3的作用力，N；

F2——柱塞8的作用力，N；

P——液压的静压力，Pa。

2.液体连续性原理

图示1-4 液体连续性原理

如果不考虑液体的可压缩性，泄漏和构建的变形，则如图1-4中小柱塞3下移挤压出的液体的体积等于推动大柱塞8上移的液体体积，即

A1ds1=A2ds2=Dv （1.2.3）

或者

A1ds1/dt=A2ds2/dt=dV/dt （1.2.4） A1u1=A2u2=Q ⇒u2=Q/A2=A1u1/A2 （1.2.5） 式中u1——小柱塞的运动速度，u1= ds1/dt，ds1为小柱塞位移

u2——大柱塞的运动速度，u2= ds2/dt，ds2为大柱塞位移

Q——管路中或大、小柱塞腔的流量。它是单位时间内通过过流断面的体积，即体积流量，简称流量；Q=dV/dt，dV为手摇动力缸输入到提升液压缸的液体的体积，dt为时间。

式（1.2.5）表明，在流量一定的情况下，柱塞的运动速度与面积成反比，在柱塞面积一定的条件下，与流量成正比。只要连续改变手摇动力缸的流量，便可连续地改变提升缸活塞的速度。

3.能量守恒定律

图示1-5 能量守恒定律

在图1-5所示的液压千斤顶工作过程中，如果不计摩擦损失等因素，

柱塞3做功为

W1=F1ds1=A1pds1=pdV （1.2.6） 柱塞8做功为

W2=F2ds2=A2pds2=pdV （1.2.7） 由式（1.2.6）和（1.2.7）可知：W1=W2，即液压传动符合能量守恒定律。如果以功率形式表示则有

P=dW/dt=Fds/dt=Fu=Apu=PQ=pdV/dt （1.2.8）

汉力达液压营运部

浙江汉达机械有限公司

2015/11/2