一、液壓傳動介紹

　　液壓傳動是指以液體為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。在液體傳動中，根據其能量傳遞形式不同，又分為液力傳動和液壓傳動。液力傳動主要是利用液體動能進行能量轉換的傳動方式，如液力耦合器和液力變矩器。液壓傳動是利用液體壓力能進行能量轉換的傳動方式。在機械上采用液壓傳動技術，可以簡化機器的結構，減輕機器質量，減少材料消耗，降低制造成本，減輕勞動強度，提高工作效率和工作的可靠性。

　　液壓傳動系統的組成

　　1．動力元件

　　動力元件是把原動機輸入的機械能轉換為油液壓力能的能量轉換裝置。其作用是為液壓系統提供壓力油。動力元件為各種液壓泵。

　　2．執行元件

　　執行元件是將油液的壓力能轉換為機械能的能量轉換裝置。其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度（直線運動），或力矩和轉速（回轉運動）。這類元件包括各類液壓缸和液壓馬達。

　　3．控制調節元件

　　控制調節元件是用來控制或調節液壓系統中油液的壓力、流量和方向，以保證執行元件完成預期工作的元件。這類元件主要包括各種溢流閥、節流閥以及換向閥等。這些元件的不同組合便形成了不同功能的液壓傳動系統。

　　4．輔助元件

　　輔助元件是指油箱、油管、油管接頭、蓄能器、濾油器、壓力表、流量表以及各種密封元件等。這些元件分別起散熱貯油、輸油、連接、蓄能、過濾、測量壓力、測量流量和密封等作用，以保證系統正常工作，是液壓系統不可缺少的組成部分。

　　5．工作介質

　　工作介質在液壓傳動及控制中起傳遞運動、動力及信號的作用。T作介質為液壓油或其他合成液體。

　　液壓傳動的應用領域

　　（1）一般工業用液壓系統塑料加工機械（注塑機）、壓力機械（鍛壓機）、重型機械（廢鋼壓塊機）、機床（全自動六角車床、平面磨床）等；

　　（2）行走機械用液壓系統工程機械（挖掘機）、起重機械（汽車吊）、建筑機械（打樁機）、農業機械（聯合收割機）、汽車（轉向器、減振器）等；

　　（3）鋼鐵工業用液壓系統冶金機械（軋鋼機）、提升裝置（升降機）、軋輥調整裝置等；

　　（4）土木工程用液壓系統防洪閘門及堤壩裝置（浪潮防護擋板）、河床升降裝置、橋梁操縱機構和礦山機械（鑿巖機）等；

　　（5）發電廠用液壓系統渦輪機（調速裝置）等；

　　（6）特殊技術用液壓系統巨型天線控制裝置、測量浮標、飛機起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉舞臺等；

　　（7）船舶用液壓系統甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；

　　（8）軍事工業用液壓系統火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器仿真等。

　　二、氣壓傳動介紹

　　氣壓傳動是指以壓縮空氣為動力源來驅動和控制各種機械設備以實現生產過程機械化和自動化的一種技術。隨著工業機械化自動化的發展，氣動技術越來越廣泛地應用于各個領域。

　　氣壓傳動的系統組成

　　在氣壓傳動系統中，根據氣動元件和裝置的不同功能，可將氣壓傳動系統分成以下四個組成部分。

　　（1）氣源裝置。氣源裝置將原動機提供的機械能轉變為氣體的壓力能，為系統提供壓縮空氣。它主要由空氣壓縮機構成，還配有儲氣罐、氣源凈化裝置等附屬設備。

　　（2）執行元件。執行元件起能量轉換的作用，把壓縮空氣的壓力能轉換成工作裝置的機械能。它的主要形式有氣缸輸出直線往復式機械能、擺動氣缸和氣馬達分別輸出回轉擺動式和旋轉式的機械能。對于以真空壓力為動力源的系統，采用真空吸盤以完成各種吸吊作業。

　　（3）控制元件。控制元件用來對壓縮空氣的壓力、流量和流動方向凋節和控制，使系統執行機構按功能要求的程序和性能工作。根據完成功能不同，控制元件種類分為很多種，氣壓傳動系統中一般包括壓力、流量、方向和邏輯等四大類控制元件。

　　（4）輔助元件。輔助元件是用于元件內部潤滑、排氣噪聲、元件間的連接以及信號轉換、顯示、放大、檢測等所需的各種氣動元件，如油霧器、消聲器、管件及管接頭、轉換器、顯示器、傳感器等。

　　氣壓傳動工作原理

　　圖中，原動機驅動空氣壓縮機1，空氣壓縮機將原動機的機械能轉換為氣體的壓力能，元件2為后冷卻器，元件3為除油器，元件4為干燥器，元件5為儲氣罐，它儲存壓縮空氣并穩定壓力。元件6為過濾器，元件7為調壓器（減壓器），它用于將氣體壓力調節到氣壓傳動裝置所需的工作壓力，并保持穩定。元件9為油霧器，用于將潤滑油噴成霧狀，懸浮于壓縮空氣內，使控制閥及氣缸得到潤滑。經過處理的壓縮空氣，經氣壓控制元件10，11，12，14和15控制進入氣壓執行元件13，推動活塞帶動負載工作。氣壓傳動系統的能源裝置一般都設在距控制、執行元件較遠的空氣壓縮機站內，用管道輸出給執行元件，而其它從動過濾器以后的部分一般都集中安裝在氣壓傳動工作機構附近，把各種控制元件按要求進行組合后構成氣壓傳動回路

　　氣壓傳動的應用領域

　　（1）機械制造業。包括機械加工生產線上工件的裝夾及搬送，鑄造生產線上的造型、搗固、合箱等。在汽車制造中，汽車自動化生產線、車體部件自動搬運與固定、自動焊接等。（2）電子IC及電器行業。如用于硅片的搬運，元器件的插裝與錫焊，家用電器的組裝等。

　　（3）石油、化工業。用管道輸送介質的自動化流程絕大多數采用氣動控制，如石油提煉加工、氣體加工、化肥生產等。

　　（4）輕工食品包裝業。包括各種半自動或全自動包裝生產線，例如酒類、油類、煤氣罐裝，各種食品的包裝等。

　　（5）機器人。例如裝配機器人，噴漆機器人，搬運機器人以及爬墻、焊接機器人等。

　　（6）其他。如車輛剎車裝置、車門開閉裝置、顆粒物質的篩選、魚雷導彈自動控制裝置等。

　　三、氣壓和液壓傳動的區別介紹

　　氣壓傳動和液壓傳動的工作原理和基本回路是相同的，但介質不同，氣壓傳動采用的介質是空氣，液壓傳動采用的介質是液壓油。因此，氣壓傳動和液壓傳動在性質上存在一定差別

　　1、氣壓傳動采用的介質是空氣，液壓傳動采用的介質是液壓油。

　　2、液壓比氣動壓力高，動力大，負載重的必須用液壓。

　　3、液壓比氣動精度高，氣缸一般就伸出、縮回兩個動作，液壓的動作可多樣，加了比例閥或伺服閥后，可以實現動作的加速度和減速度動作。

　　4、動作過程中有停頓的。要求油缸在中間位置有停頓的必須用油缸。氣缸也能停頓但位置偏差過大。

　　5、氣體的壓縮時體積變化率太大，液壓壓縮時體積的變化率很小。

　　四、液壓與氣壓傳動的優缺點

　　1.液壓傳動優點

　　（1）由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機構，這是比機械傳動優越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅動，以克服長驅動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

　　（2）液壓傳動裝置的重量輕、結構緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%～13%。液壓泵和液壓馬達單位功率的重量指標，目前是發電機和電動機的十分之一，液壓泵和液壓馬達可小至0.0025N/W（牛/瓦），發電機和電動機則約為0.03N/W。

　　（3）可在大范圍內實現無級調速。借助閥或變量泵、變量馬達，可以實現無級調速，調速范圍可達1∶2000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。

　　（4）傳遞運動均勻平穩，負載變化時速度較穩定。正因為此特點，金屬切削機床中的磨床傳動現在幾乎都采用液壓傳動。

　　（5）液壓裝置易于實現過載保護——借助于設置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。

　　（6）液壓傳動容易實現自動化——借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結合使用時，能很容易地實現復雜的自動工作循環，而且可以實現遙控。

　　（7）液壓元件已實現了標準化、系列化和通用化，便于設計、制造和推廣使用。

　　2.液壓傳動缺點

　　（1）液壓系統中的漏油等因素，影響運動的平穩性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴格的傳動比。

　　（2）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體粘性變化，引起運動特性的變化，使得工作的穩定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環境條件下工作。

　　（3）為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復雜。

　　（4）液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。（5）液壓系統發生故障不易檢查和排除。

　　3.氣壓傳動的優點

　　（1）空氣隨處可取，取之不盡，節省了購買、貯存、運輸介質的費用和麻煩；用后的空氣直接排入大氣，對環境無污染，處理方便。不必設置回收管路，因而也不存在介質變質、補充相更換等問題。

　　（2）因空氣粘度小（約為液壓油的萬分之一），在管內流動阻力小。壓力損失小，便于集中供氣和遠距離輸送。即使有泄漏，也不會像液壓油一樣污染環境。

　　（3）與液壓相比，氣動反應快，動作迅速，維護簡單，管路不易堵塞。

　　（4）氣動元件結構簡單、制造容易，適于標準化、系列化、通用化。

　　（5）氣動系統對工作環境適應性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、振動等惡劣工作環境中工作時，安全可靠性優于液壓、電子和電氣系統。

　　（6）空氣具有可壓縮性，使氣動系統能夠實現過載自動保護，也便于貯氣罐貯存能量，以備急需。

　　（7）排氣時氣體因膨脹而溫度降低，因而氣動設備可以自動降溫，長期運行也不會發生過熱現象。

　　4.氣壓傳動的缺點

　　（1）運動平穩性較差。因空氣可壓縮性較大，其工作速度受外負載變化影響大。

　　（2）工作壓力較低（0.3～1MPa），輸出力或轉矩較小。

　　（3）空氣凈化處理較復雜。氣源中的雜質及水蒸氣必須凈化處理。

　　（4）因空氣黏度小，潤滑性差，需設置單獨的潤滑裝置。

　　（5）有較大的排氣噪聲。