液壓傳動與氣壓傳動有什么不同_氣壓和液壓傳動的區(qū)別_液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點 - 全文

　　一、液壓傳動介紹

　　液壓傳動是指以液體為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。在液體傳動中，根據(jù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換的傳動方式。在機械上采用液壓傳動技術(shù)，可以簡化機器的結(jié)構(gòu)，減輕機器質(zhì)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(tǒng)的組成

　　1．動力元件

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

　　2．執(zhí)行元件

　　執(zhí)行元件是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速（回轉(zhuǎn)運動）。這類元件包括各類液壓缸和液壓馬達。

　　3．控制調(diào)節(jié)元件

　　控制調(diào)節(jié)元件是用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期工作的元件。這類元件主要包括各種溢流閥、節(jié)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(tǒng)。

　　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(tǒng)正常工作，是液壓系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

　　5．工作介質(zhì)

　　工作介質(zhì)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(zhì)為液壓油或其他合成液體。

　　液壓傳動的應(yīng)用領(lǐng)域

　　（1）一般工業(yè)用液壓系統(tǒng)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；

　?。?）行走機械用液壓系統(tǒng)工程機械（挖掘機）、起重機械（汽車吊）、建筑機械（打樁機）、農(nóng)業(yè)機械（聯(lián)合收割機）、汽車（轉(zhuǎn)向器、減振器）等；

　?。?）鋼鐵工業(yè)用液壓系統(tǒng)冶金機械（軋鋼機）、提升裝置（升降機）、軋輥調(diào)整裝置等；

　　（4）土木工程用液壓系統(tǒng)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(gòu)和礦山機械（鑿巖機）等；

　?。?）發(fā)電廠用液壓系統(tǒng)渦輪機（調(diào)速裝置）等；

　?。?）特殊技術(shù)用液壓系統(tǒng)巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、飛機起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；

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

　?。?）軍事工業(yè)用液壓系統(tǒng)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(qū)動和控制各種機械設(shè)備以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化和自動化的一種技術(shù)。隨著工業(yè)機械化自動化的發(fā)展，氣動技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

　　氣壓傳動的系統(tǒng)組成

　　在氣壓傳動系統(tǒng)中，根據(jù)氣動元件和裝置的不同功能，可將氣壓傳動系統(tǒng)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(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，為系統(tǒng)提供壓縮空氣。它主要由空氣壓縮機構(gòu)成，還配有儲氣罐、氣源凈化裝置等附屬設(shè)備。

　?。?）執(zhí)行元件。執(zhí)行元件起能量轉(zhuǎn)換的作用，把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)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(fù)式機械能、擺動氣缸和氣馬達分別輸出回轉(zhuǎn)擺動式和旋轉(zhuǎn)式的機械能。對于以真空壓力為動力源的系統(tǒng)，采用真空吸盤以完成各種吸吊作業(yè)。

　?。?）控制元件?？刂圃脕韺嚎s空氣的壓力、流量和流動方向凋節(jié)和控制，使系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)按功能要求的程序和性能工作。根據(jù)完成功能不同，控制元件種類分為很多種，氣壓傳動系統(tǒng)中一般包括壓力、流量、方向和邏輯等四大類控制元件。

　?。?）輔助元件。輔助元件是用于元件內(nèi)部潤滑、排氣噪聲、元件間的連接以及信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器、顯示器、傳感器等。

　　氣壓傳動工作原理

　　圖中，原動機驅(qū)動空氣壓縮機1，空氣壓縮機將原動機的機械能轉(zhuǎn)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(wěn)定壓力。元件6為過濾器，元件7為調(diào)壓器（減壓器），它用于將氣體壓力調(diào)節(jié)到氣壓傳動裝置所需的工作壓力，并保持穩(wěn)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(nèi)，使控制閥及氣缸得到潤滑。經(jīng)過處理的壓縮空氣，經(jīng)氣壓控制元件10，11，12，14和15控制進入氣壓執(zhí)行元件13，推動活塞帶動負(fù)載工作。氣壓傳動系統(tǒng)的能源裝置一般都設(shè)在距控制、執(zhí)行元件較遠(yuǎn)的空氣壓縮機站內(nèi)，用管道輸出給執(zhí)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(gòu)附近，把各種控制元件按要求進行組合后構(gòu)成氣壓傳動回路

　　氣壓傳動的應(yīng)用領(lǐng)域

　?。?）機械制造業(yè)。包括機械加工生產(chǎn)線上工件的裝夾及搬送，鑄造生產(chǎn)線上的造型、搗固、合箱等。在汽車制造中，汽車自動化生產(chǎn)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(yè)。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(yè)。用管道輸送介質(zhì)的自動化流程絕大多數(shù)采用氣動控制，如石油提煉加工、氣體加工、化肥生產(chǎn)等。

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

　?。?）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(zhì)的篩選、魚雷導(dǎo)彈自動控制裝置等。

　　三、氣壓和液壓傳動的區(qū)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(zhì)不同，氣壓傳動采用的介質(zhì)是空氣，液壓傳動采用的介質(zhì)是液壓油。因此，氣壓傳動和液壓傳動在性質(zhì)上存在一定差別

　　1、氣壓傳動采用的介質(zhì)是空氣，液壓傳動采用的介質(zhì)是液壓油。

　　2、液壓比氣動壓力高，動力大，負(fù)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(xiàn)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(yōu)缺點

　　1.液壓傳動優(yōu)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(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)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。

　?。?）液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)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(biāo)，目前是發(fā)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(fā)電機和電動機則約為0.03N/W。

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

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

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

　?。?）液壓傳動容易實現(xiàn)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(jié)合使用時，能很容易地實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。

　?。?）液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。

　　2.液壓傳動缺點

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

　?。?）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(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。

　?。?）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(fù)雜。

　?。?）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(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。

　　3.氣壓傳動的優(yōu)點

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

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

　?。?）與液壓相比，氣動反應(yīng)快，動作迅速，維護簡單，管路不易堵塞。

　?。?）氣動元件結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，適于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。

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

　?。?）空氣具有可壓縮性，使氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護，也便于貯氣罐貯存能量，以備急需。

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

　　4.氣壓傳動的缺點

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

　?。?）工作壓力較低（0.3～1MPa），輸出力或轉(zhuǎn)矩較小。

　?。?）空氣凈化處理較復(fù)雜。氣源中的雜質(zhì)及水蒸氣必須凈化處理。

　?。?）因空氣黏度小，潤滑性差，需設(shè)置單獨的潤滑裝置。

　　（5）有較大的排氣噪聲。