本
文
摘
要
液压技术的六大基本法则
1
压力形成法则 (P)
2
流量形成法则 (Q)
3
压力损失法则( △ P)
4
压力分配法则( 多负载法则 )
5
6
流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
1压力形成法则 (P)
1
压力形成法则：压力形成取决负载！
齿轮泵的额定压力25MPa，是系统的生成压力吗?
齿轮泵的最高压力是28MPa，到这压力泵就立即坏了，对吗？
液压泵的工作压力上不去，是系统的问题还是元件问题?
什么是系统的工作压力?
打气筒是最简单的泵!
2
2 个例外：
1. 压力形成由于流速的突然阻止（动态压力形成）；
2. 上述结论是在密闭容器的条件下作出，如果容器的泄漏量不大于进油量时，系统压力可能会支撑负载，也可能不能支撑负载；（此时系统有二个负载）。
3
液压压力几个有意义的数值：
当前机床、船舶等行业工作压力25MPa以下;
工程机械的压力在31.5-35MPa；
目前发展趋势是：42MPa-48MPa；
预期压力发展是：56MPa;
使用压力越高，能容比越高，液压系统体积越小；
液压泵的寿命与使用压力成反比，因此在设计时首先人为确定压力根据行业与寿命等考量。
2流量形成法则 (Q)
1
P与Q无关联--世界上不存在绝对密闭的容积（存在泄漏）
密闭容积的一次周期性变化排出液体容积为排量（ l/r), 产生流量（ l/min ）。
HP100 的柱塞泵流量是多少？
直径 100 的油缸的排量是多少？
液压元件的进油量一定等于出油量吗？
2
流量（ l/min) 大小的观念
<20 小； 100-200 一般； >300 大。
世界上泵产品最大排量： 500ml/r；
世界上生产泵的最大排量： 1000ml/r；
世界上最大的马达排量： 10000ml/r。
3
流量Q与压力P是二个完全独立的参数
P与Q是在功率N条件下相互独立相互制约：
N=PQ/60 kw；
P可以增压放大，Q可以增速放大但受功率限制；
恒功率泵。
3压力损失法则 ( △ P)
1
压力损失△P值:
换向阀：4bar
比例阀：10bar
伺服阀：70bar
LS： 10-20bar
压力损失的大小与流速成平方关系:△P=C*υ²/2g;
压力损失△P是维持流动、保持液压元件性能所必须的，但要在合理范围。
2
△P的最大问题是功率损失—造成系统发热的主要原因
设计系统/元件时，记住流速(m/s)限制：
泵进口 <1，回油管路 1-3，压力管路 3-6，局部元件进口 <10
（这一点在阀块设计中容易产生问题）
3
静液压传动是系统发展的方向
避免采用节流是减少压力损失的主要思路；
液压流体能量存储与转换关键技术研究；
液压恒压网络系统中液压变压器。
4流量损失法则 ( △ Q)
1
△ Q=C*A*(2/ρ* △P)**½
液压是传动，困难采用绝对密闭的容积---存在泄漏即流量损失，也是维持元件性能必须的（润滑、静压支撑轴承等）；
泵的三大摩擦付是流量损失的主要环节之一，因此要考虑泄漏回油否则无法工作。
2
目前减少内泄漏的办法主要是减少配合间隙
外泄漏主要是污染环境，这曾是液压弊端之一。由于螺纹插装阀的应用已经基本消除；
泄漏也是发热的原因之一，螺纹插装阀内泄也比较小（3-6drop/hr) 6drop=1c.c。
3
系统流量外泄漏的主要部位之一是管路
管路的接头、软管的形式都有影响；
阀的形式选择也影响外泄漏，如管式阀、叠加阀等。目前螺栓的强度（12.9级）是国家重点攻关的项目之一；
管接头的密封形式很多。以冷拔钢管的效果好，易除锈等。
5压力分配法则(( 多负载法则)
1
这压力无法并联(如电路中无法同时获得不同电压)
对直线运动,按负载大小原则,顺序动作;
对旋转运动,亦遵守负载大小原则,但必须相互隔离;
如要求同时动作,则按阻尼原则（减压阀）与容积隔离法（油缸马达均可）处理。
6流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
1
阻尼分配法则:
节流阀是怎样调速的?
节流阀本身是不能调节流量的？
节流阀必须通过半桥原理调节流量。
2
容积分配法则：
泵的容积控制（变量泵）
泵的转速控制（变速电机---变频电机、伺服电机）。
3
负载敏感法则：
负载敏感法实际是恒流法：
Q=C*A*(2/ρ* △P)**½=CA(X)B=GA(X)
负载敏感法是使泵的压力（增加负载敏感压力）与流量完全按照负载的需要提供，从而节能！
液压技术的六大动态问题
1
系统或元件噪声
2
油缸爬行
3
油缸磕头
4
系统脉动
5
管路或软管爆裂
6
性能振荡（不稳定）
1
系统或元件噪声
液压噪声来自二个方面：
1. 结构噪声 管路、油箱泵与管路的硬连接是二个主要源
2. 液压元件噪声
1）泵噪声 是本源性，只有外罩
2）元件噪声 主要是溢流阀
溢流阀噪声是共振（固有频率一致），现场办法是更换零件与调整弹簧（加垫等）
2
油缸爬行
油缸爬行是因为这是一个弹簧-质量系统，具有运动易振荡的特性：
解决办法：减少摩擦力，加大弹簧刚度（去除油液空气）
3
油缸磕头
液控单向阀由于油缸上腔压力力 力的变化造成单向阀时开时闭，因而造成油缸磕头。
4
系统脉动
脉动源一般是液压泵；
需要选用专门减少脉动的蓄能器（焊接型脉动蓄能器）
5
管路或软管爆裂
偶然性故障是比较难解决的问题；
软管破裂以至钢管破裂也是存在的偶然性故障；
一般是由水锤现象引起，即流速切断；
解决办法：减缓切换速度，检查溢流阀动态性能，在容易产生爆裂处加安全阀
6
性能振荡（不稳定）
什么是频响？指标怎么来的？（欢迎留言解答）
液压系统动态响应的阻尼系数偏小，一般为0.2，而稳定性好的系统一般为0.7，阻尼大的可以达到1.2。
因此在遇到系统与元件性能振荡时，核心思路就是加大阻尼增加固有频响。
固有周期T=2π√（m/k）
