液压系统的组成概述

液压系统是以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置。液压系统具有功率大、体积小、重量轻、响应快、精度高及抗负载刚性大等优点，因此在航空航天、舰船、冶金工业、工程机械等许多重要领域都得到了广泛的应用，并且在各类设备中起核心控制和传动作用。

一个完整的液压系统通常包含以下五部分：

1）动力元件。主要指液压泵，其作用是将原动机的机械能转换成油液的压力能，供给系统使用。

2）执行元件。包括液压缸、液压马达等，其作用是将油液的压力能转换成机械能，用来克服负载做功、完成传动动作。

3）控制元件。包括压力阀、流量阀、换向阀等，它们用于控制系统中各部分油液的压力、流量和方向，以满足执行元件对力（力矩）、速度（转速）、位移和运动方向（运动循环）等的要求。

4）辅助元件。除上述各元件之外的其他元件都称为辅助元件，主要包括油箱、过滤器、换热器、蓄能器、导管、接头、密封件及各种指示装置等。

5）传动介质。即工作油液。

按控制方式的不同，液压系统可分为节流控制液压系统和容积控制液压系统。

典型的节流控制液压系统如图1-1所示。节流控制液压系统通过滑阀窗口的节流作用来控制执行元件的速度，其优点是响应速度快；缺点是工作效率较低，适用于功率不太大的系统。节流控制液压系统的具体形式有阀控液压缸系统和阀控液压马达系统，图1-1所示为阀控液压缸系统。典型的容积控制液压系统如图1-2所示。(www.xing528.com)

容积控制液压系统通过改变变量泵或变量液压马达的排量来控制执行元件的速度，其优点是工作效率高、发热量小；缺点是响应速度较慢、结构复杂、成本高，适用于大功率系统。容积控制液压系统的具体形式包括：变量泵-液压缸系统、变量泵-定量液压马达系统、定量泵-变量液压马达系统及定量泵-液压缸系统，图1-2所示为变量泵-定量液压马达系统。

相比于机械系统、电动系统和气动系统，液压系统的优点主要有：①响应速度快；②功率密度大；③系统布局灵活；④带载刚度强；⑤调速范围广；⑥效率高。其缺点主要有：①液压元件制造精度要求高，设计或工艺不良的元部件在高速运转过程中会出现脉动，直接影响液压系统的性能和可靠性。②由于油液具有可压缩性且系统存在泄漏，不能得到严格的传动比。当液压元部件发生泄漏时，会导致压力建立不起来、流量供给不够等问题发生，同时油液泄漏会带来污染和安全隐患。③沿程损失、局部损失和泄漏损失等使其作远距离传动时效率不高。④受油液性质限制，不宜在高温或低温条件下工作。⑤液压系统一般靠近原动机（如发动机或电动机），原动机工作时的振动会直接影响到液压系统的工作。同时，液压泵固有的脉动及其与管路的流固耦合振动使得发生故障时不易诊断、定位。⑥液压系统常常采用恒压变量方式，而实际工况中需要高压和大流量的时间少，由此带来的节流发热使得液压系统工作效率较低。

图1-1 典型的节流控制液压系统（阀控液压缸系统）

1—原动机 2—联轴器 3—液压泵 4—缓冲瓶 5—高压过滤器 6—单向阀 7—溢流阀 8—液压缸 9—伺服阀 10—蓄能器 11—换热器 12—注油口 13—液温计 14—液位计 15—油箱 16—吸油过滤器

图1-2 典型的容积控制液压系统（变量泵-定量液压马达系统）

1—原动机Ⅰ 2—联轴器Ⅰ 3—辅助泵 4—缓冲瓶 5—过滤器 6—单向阀 7—溢流阀Ⅰ 8—溢流阀Ⅱ 9—定量液压马达 10—原动机Ⅱ 11—联轴器Ⅱ 12—变量泵 13—换热器 14—注油口 15—液温计 16—液位计 17—油箱 18—吸油过滤器