液压技术原理
液压原理在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。利用液压原理，可以构建液压传动系统，也可以构建液压控制系统。液压回路的基本机能在于以液体压力能的形式进行容易控制的能量传递。
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第一部分 液压原理
压力和流动
压力和流动的作用
在液压基础研究中，我们将谈及以下内容：力，能量转移，功和动力，所有这参数将在与之相关的压力和流动中谈到。压力和流动是每一个液压系统中的两种主要参量。压力和流动互相关连，但是各自完成任务不同。
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什么是压力 ？
让我们考虑一下压力是为什么和如何形成的。流体(气体或液体)受挤压时会膨胀并产生作用力。这就是压力。当你把空气注入轮胎时，则产生了压力。你连续将越来越多的空气注入轮胎，当轮胎充满气体时，内部不再需要空气，而气体仍不断进入，气体将向外推动轮胎壁，这种推力就是压力的一种形式。然而，空气是一种气体，因此它可以被压缩。
压缩空气以各点相等的力向外推动轮胎壁，当所有流体处于压力之下时，情况也是如此。主要差别是，气体可作较大的压缩，液体则只能作微量压缩。
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密闭流体的压力
如果您推动密闭的液体，则产生压力。像轮胎中空气的例子一样，这种压力在装有液体容器的各点上是相等的。如果压力太大，容器会破裂；
因为各点的压力是相同的，所以容器会在其最薄弱之处破裂，而不是在压力最大之处破裂。
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密闭液体可用于管路中沿着转角，向上向下的传递动力，因为液体几乎是不可压缩的，动力传送可以立即发生。
大部分液压系统使用油，这是由于油几乎是不可压缩的。同时，油可以在液压系统中起润滑剂作用。
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压力和力的关系
在帕斯卡定律中，压力和力之间有两个重要关系，它们是以下两项等式：
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液压杠杆
在下图所示的活塞模型中，你可以看到通过液压杠杆互相平衡重量的例子。
帕斯卡类似这一例子的发现是，只要活塞面积与重量成比例，小活塞上的小重量就可以平衡大活塞上的大重量。他的这一发现可以利用密闭液体证实。其原因是，液体在相同的面积上作用着相同的力。
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在插图中，你看到的是 2 公斤重量和 100 公斤重量。2公斤重量的作用面积是 1 平方厘米，因此其压力为 2公斤/平方厘米；另一重量是 100 公斤，其作用面积是50 平方厘米，因此它的压力也是 2 公斤/平方厘米；结果是两个重量平衡。这就是一种类型的液体杠杆。
机械杠杆
可以利用以下插图中的机械杠杆例子说明相同的情况。
1 公斤的猫坐在距杠杆支点 5 米的位置，它与坐在距杠杆支点一米位置的 5 公的猫可以使杠杆平衡，就像液压杠杆中的平衡重量一样。
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液压杠杆中的能量传递
务必牢记，流体在相同的作用面积上的作用力相同。
在工作状态中，这一规律对我们大有帮助。如果我们有两只尺寸完全相同的油缸，因为每只活塞的面积相等，所以当我们以 10 公斤的力向下按动一只活塞时，它使另一只活塞产生 10 公斤的上推力。如果面积不相等，则力也不相等。
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例如，假定系统另一端大活塞的表面面积为 50 平方厘米，小活塞的面积为 1 平方厘米，当我们将 10 公斤的力作用于较小的活塞时，根据帕斯卡定律，它将
产生 10 公斤/平方厘米的压力作用于大活塞的每一个部分，因此，大活塞接受总共为 500 公斤的力。我们以这种方式利用压力传递能量，并使之为我们工作。
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这种能量传递过程中十分重要的一点是力和距离之间的关系。记住，在机械杠杆中，施加相等的力时，较轻的重量需要更长的杠杆。要使 5 公斤的猫提高 10 厘米，1 公斤的猫必须向杠杆下方移动 50 厘米。
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让我们再看一下液压杠杆插图，并考虑较小活塞移动的距离。需要较小的油缸产生 50 厘米的行程传递足够的液体使大油缸移动 1 厘米。
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流动产生运动
什么是流动？
当液压系统的两点上有不同的压力时，流体流动至压力较低的一点上。这种流体运动叫做流动。
这里举一些流动的例子。城市水厂在我们的水管中形成压力或水位差。我们打
开龙头时，压力差异将水压出。
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液压系统中的泵产生流量。
这一装置连续推出液压油。
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速率和流量
速率和流量是测量流动的两个参数。
速率是液体通过规定点流动的速度。
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流量是指在规定的时间内有多少液体流经某一点。
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流量和速度
在液压油缸中，可以很容易地看到流量和速度之间的关系。
我们必须首先考虑需要加注的油缸容量，然后再考虑活塞的运动距离。
这里油缸 A 为两米长，容量 10 升，油缸 B 只有 1米长，但是容量也是 10 升。如果我们每分钟将 10升液体泵入每一个油缸，两活塞将在一分钟内完成它们的全部行程；在这种情况下，油缸 A 中的活塞运动速度快是油缸 B 的两倍。这是因为在相同时间内它有两倍于 B 油缸的距离移动。
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这告诉我们，当两者流量相同时，小筒径油缸运动速度比大筒径油缸更快。如果我们把流量提高到 20 升/分钟，将可以用一半的时间加注油缸室。活塞速度也将快两倍。
因此，我们有两种方法加快油缸速度。一是减小油缸尺寸，二是增大油缸流量。这样，油缸速度和流量成正比例，而和活塞面积成反比例。
压力和力
压力的形式
如果你按动一装满液体容器的塞头，液体将止动塞头。按动塞头受到液体的抵抗力与容器各边受到的力相同。如果继续越发用力地按动塞头，则容器会遭到破坏。
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最小阻力通道
如果您有一充满液体的容器，并且在容器一侧开一孔口，当你按动顶部，液体便会从此流出。这是因为孔口是唯一没有阻力的点。
我们说当力作用于密闭液体时，液体将从阻力最小的部位流出。
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油压设备的故障
受压液体的以上特点在液压设备中十分有用，但是这也是大部分液压故障的根源。例如，如果你的系统中有泄漏，受压液体将从这里流出，因为液体始终在寻找最易于流动的方向。配合部位松动或损坏之密封部位的油泄漏即为典型例子。
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自然压力
我们谈到了压力和流动，但是压力常常在没有流动的情况下存在。
重力就是很好的例子。如果我们有如下图所示的三个相连的不同水位的容器，重力使内部液体处于同一水平之上。这是我们可以在液压系统中利用的另一条原理。
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重力的作用
重力产生的压力把油箱中的油压入泵。油不是象许多人想像的那样被泵“吸入”的。泵工作把油推出。通常所说的泵的吸油过程，意指重力将油推入泵。
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液体的重量
液体重量也产生压力。潜入海中的潜水员会告诉你，他们不能潜得太深。如果他们潜得太深，压力会使他们受到伤害。这种压力来自水的重量。因此，还存在一种来自液体本身重量的压力。
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压力与深度成比例增大，我们可以精确计算任何深度的压力。插图中，你可以看到高度为 10 米的一平方米水柱。
大家知道，一立方米水重量为 1,000 公斤。用水柱高度10 米乘以这一数量，得到的总重量是 10,000 公斤。底部面积是一平方米。这样，重量分布在 10,000 平方厘米之上。如果我们把总量10,000公斤除以10,000平方厘米，我们可以发现，这一深度的压力是每平方厘米 1 公
什么是液压，液压工程师的工作职责是什么？
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
液压工程师就是在一个企业中，设计液压系统为企业谋福利，还要会处理实际中的一些液压方面的难题。不仅要有理论知识，还要有实践经验。比如：需要设计一台100T的压力机，如何选油泵类型？如何选择电机及功率？如何选择油管的通径？如何选择油缸等等，全要考虑到。既要达到用户要求，还要在选件时选对型，做到互相匹配，不浪费。在员工遇到液压方面的困难时，工程师就要去指导排除故障。
专业液压高级工程师需具备什么样的能力
专业的液压高级工程师不仅要有理论知识，还要有实践经验。比如：需要设计一台100T的压力机，如何选油泵类型？如何选择电机及功率？如何选择油管的通径？如何选择油缸等等，全要考虑到。既要达到用户要求，还要在选件时选对型，做到互相匹配，不浪费。在员工遇到液压方面的困难时，工程师就要去指导排除故障。比如：系统温度过高，是油箱容量太小？还是卸载压力过低？是热交换回路不通畅？还是冷却系统不完善？等等。当然还要在平时做好对员工的业务指导，提高全公司员工的水平。还要会根据要求，设计专业的液压站。当然机械设计这方面的能力也不可缺少，还要对电气有一定的了解。液压和气动不分家，也不要缺了气动技术呀。
液压技术的发展趋势
液压技术发展趋势
液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。
据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%，而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低，
努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，
体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污
染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。因此，液压
气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来，液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争，如：数控
机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差
等缺点。为此，必须努力发挥液压气动技术的优点，克服缺点，注意和电子技术相结合，不断扩大应用领域，
同时降低能耗，提高效率，适应环保需求，提高可靠性，这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液
压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
液压产品技术发展趋势
由于液压技术广泛应用了高科技成果，如：自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等，
使传统技术有了新的发展，也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向21世纪的液压技术不可能有
惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展
趋势将集中在以下几个方面。
减少损耗，充分利用能量
液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。为减少能量的损失，必须解决下面几个
问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要
的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节
系统和采用蓄能器回路。
泄漏控制
泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。
今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄
漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力 的重要方向之一。
污染控制
过去，液压界主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决：
严格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统；应改进元件和系统设计，使之
具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量；开发油水分离
净化装置和排湿元件，以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置。
主动维护
开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，
建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识，推算出引起故障的原因，提出维
修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，开发液压系统自补偿系统，包括
自调整、自校正，在故障发生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。
机电一体化
机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化，充分发挥液压传动出力大、惯性小、响应快等优点，其主要发展
动向如下：液压系统将有过去的电液开发系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统，同时对压力、流量、
位置、温度、速度等传感器实现标准化；提高液压元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更适应机电一体
化需求，发展与计算机直接接口的高频，低功耗的电磁电控元件；液压系统的流量、压力、温度、油污染度等
数值将实现自动测量和诊断；电子直接控制元件将得到广泛采用，如电控液压泵，可实现液压泵的各种调节方
式，实现软启动、合理分配功率、自动保护等；借助现场总线，实现高水平信息系统，简化液压系统的调节、
争端和维护。
液压CAD技术
充分利用现有的液压CAD设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，它将构成设计-制造-销售-使用-设
计的闭环系统。将计算机防真及适时控制结合起来，在试制样机前，便可用软件修改其特性参数，以达到最佳
设计效果。下一个目标是，利用CAD技术支持液压产品到零不见设计的全过程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及现
代管理系统集成在一起建立集成计算机制造系统（CIMS），使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。
新材料、新工艺的应用
新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境，研究采用生物降
解迅速的压力流体，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展，将促进
液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低
噪声，实现元件小型化。
百度文库
液压技术是指什么
1、液压技术用的是帕斯卡定律：密闭液体上的压强，能够大小不变地向各个方向传递
帕斯卡定律。
2、那么在一个小面积的活塞上施加一个很小的力，因为传播的是压强，所以在另一边的面积大的活塞上就会出现更大的力。
3、液压由于其传动力量大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。在各部件制造中，对密封性、耐久性有很高的技术要求，目前在液压部件制造中已广泛采用——滚压工艺，很好的解决了圆度、粗糙度的问题。特别是液压缸制造中广泛应用。液压工具可以解决液压制造各种问题。
4、一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。