第1章液压传动概述.doc

· 第1章 液压传动概述
1.1 液压传动发展概况
1.1.1 液压传动的定义
一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。
传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。
液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
1.1.2 液压传动的发展概况
液压传动是一门新的学科，虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二、三百年的历史。但直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。
本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。
我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
1.2  液压传动的工作原理及系统组成
1.2.1液压传动系统的工作原理
1.2.2 液压传动系统的组成
从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：
1.能源装置(动力元件)：它是把机械能转换成液压能，供给液压系统压力油的装置。最常见的形式是液压泵。
2.执行装置(元件)：它是把液压能转换成机械能以驱动工作机构的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。
3.控制调节装置(元件)：它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
4.辅助装置(元件)：上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。
5.工作介质：传递能量的流体，即液压油等。
1.2.3 液压传动系统图的图形符号
图1-1所示的液压系统是一种半结构式的工作原理图它有直观性强、容易理解的优点，当液压系统发生故障时，根据原理图检查十分方便，但图形比较复杂，绘制比较麻烦。我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和连接管路的国家标准，即“液压系统图图形符号(GB786—76)”。我国制订的液压系统图图形符号(GB786—76)中，对于这些图形符号有以下几条基本规定。
(1)符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件的具体结构和参数，也不表示元件在机器中的实际安装位置。
(2)元件符号内的油液流动方向用箭头表示，线段两端都有箭头的，表示流动方向可逆。
(3)符号均以元件的静止位置或中间零位置表示，当系统的动作另有说明时，可作例外。
图1-3所示为图1-2(a)系统用国标《GB786—76液压系统图图形符号》绘制的工作原理图。使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，且便于绘图。
1.3 液压传动的优缺点及应用
1.3.1液压传动系统的主要优点
液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动相比具有以下的主要优点：
(1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。
(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。
(3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。
(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。
(5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。
(6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。
(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
1.3.2 液压传动系统的主要缺点
(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。
(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。
(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。
(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。
(5)液压系统发生故障不易检查和排除。
总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。
1.3.3 液压传动系统的主要应用
驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多种形式。根据所用的部件和零件，可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用——四位一体。由于液压传动具有很多优点，使这种新技术发展得很快。液压传动应用于金属切削机床也不过四五十年的历史。航空工业在1930年以后才开始采用。特别是最近二三十年以来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。
在机床上，液压传动常应用在以下的一些装置中：
1.进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架；铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。
2.往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都可以采用液压传动。                                          
3.仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。  其精度可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种系统。
4.辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。
5.静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等处采用液体静压支承后，可以提高工作平稳性和运动精度。
液压传动在其他机械工业部门的应用情况见表1-1所示。
表1-1  液压传动在各类机械行业中的应用实例
行业名称
应用场所举例
工程机械
挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等
起重运输机械
汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等
矿山机械
凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等
建筑机械
打桩机、液压千斤顶、平地机等
农业机械
联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等
冶金机械
电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等
轻工机械
打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等
汽车工业
自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向器、减振器等
智能机械
折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等

1.4  液压传动的工作介质
液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起这润滑、冷却和防锈作用。液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，液压传动系统的压力、温度和流速在很大的范围内变化，因此液压油的质量优劣直接影响液压系统的工作性能。故此，合理的选用液压油也是很重要的。

流体的粘性
液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。由于液体具有粘性，当流体发生剪切变形时，流体内就产生阻滞变形的内摩擦力，由此可见，粘性表征了流体抵抗剪切变形的能力。处于相对静止状态的流体中不存在剪切变形，因而也不存在变形的抵抗，只有当运动流体流层间发生相对运动时，流体对剪切变形的抵抗，也就是粘性才表现出来。粘性所起的作用为阻滞流体内部的相互滑动，在任何情况下它都只能延缓滑动的过程而不能消除这种滑动。
粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。 
    当液体流动时，由于液体与固体壁面的附着力及流体本身的粘性使流体内各处的速度大小不等，以流体沿如图1-4所示的平行平板间的流动情况为例，设上平板以速度u0向右运动，下平板固定不动。紧贴于上平板上的流体粘附于上平板上，其速度与上平板相同。紧贴于下平板上的流体粘附于下平板图1-4液体的粘性示意图上，其速度为零。中间流体的速度按线性分布。我们把这种流动看成是许多无限薄的流体层在运动，当运动较快的流体层在运动较慢的流体层上滑过时，两层间由于粘性就产生内摩擦力的作用。根据实际测定的数据所知，流体层间的内摩擦力F与流体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比，而与此二流体层间的距离dz成反比，即：
F=μAdu/dz
以τ=F/A表示切应力，则有：
τ＝μdu/dz            (1-1)
式中：μ为衡量流体粘性的比例系数，称为绝对粘度或动力粘度；du/dz表示流体层间速度差异的程度，称为速度梯度。
上式是液体内摩擦定律的数学表达式。当速度梯度变化时，μ为不变常数的流体称为牛顿流体，μ为变数的流体称为非牛顿流体。除高粘性或含有大量特种添加剂的液体外，一般的液压用流体均可看作是牛顿流体。
流
 (4)压力对粘度的影响。在一般情况下，压力对粘度的影响比较小，在工程中当压力低于5MPa时，粘度值的变化很小，可以不考虑。当液体所受的压力加大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度也随之增大。因此，在压力很高以及压力变化很大的情况下，粘度值的变化就不能忽视。在工程实际应用中，当液体压力在低于50MPa的情况下，可用下式计算其粘度：
νp=ν0(1+αp)                              (1-7)
式中：νp为压力在p(Pa)时的运动粘度；ν0为绝对压力为1个大气压时的运动粘度；p为压力(Pa)；α为决定于油的粘度及油温的系数，一般取α=(0.002～0.004)×10-5，1/Pa。
(5)温度对粘度的影响。液压油粘度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度就随之降低。不同种类的液压油，它的粘度随温度变化的规律也不同。我国常用粘温图表示油液粘度随温度变化的关系。对于一般常用的液压油，当运动粘度不超过76mm2/s，温度在30～150℃范围内时，可用下述近似公式计算其温度为t℃的运动粘度：
νt=ν50(50/t)n                                                            (1-8)
式中：νt为温度在t℃时油的运动粘度；ν50为温度为50℃时油的运动粘度；n为粘温指数。粘温指数n随油的粘度而变化，其值可参考表1-3。
表1-3    粘温指数
ν50/mm2·s-1
2.5
6.5
9.5
12
21
30
38
45
52
60
n
1.39
1.59
1.72
1.79
1.99
2.13
2.24
2.32
2.42
2.49
1.4.2 液压系统对液压油的要求
液压油是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。液压油的质量及其各种性能将直接影响液压系统的工作。从液压系统使用油液的要求来看，有下面几点：
1.适宜的粘度和良好的粘温性能一般液压系统所用的液压油其粘度范围为：
ν=11.5×10-6～35.3×10-6m2/s(2～5°E50)
2.润滑性能好在液压传动机械设备中，除液压元件外，其他一些有相对滑动的零件也要用液压油来润滑，因此，液压油应具有良好的润滑性能。为了改善液压油的润滑性能，可加入添加剂以增加其润滑性能。
3.良好的化学稳定性即对热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性。
4.对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性
5.对金属材料具有防锈性和防腐性
6.比热、热传导率大，热膨胀系数小
7.抗泡沫性好，抗乳化性好
8.油液纯净，含杂质量少
9.流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸气内燃，但油本身不燃烧的温度)和燃点高
此外，对油液的无毒性、价格便宜等，也应根据不同的情况有所要求。
三、液压介质的种类(液压油的分类)

                 普通液压油
                 专用液压油
1、石油基液压油

抗磨液压油
                高粘度指数液压油

石油基液压油是以石油地精炼物未基础，加入抗氧化或抗磨剂等混合而成的液压油，不同性能、不同品种、不同精度则加入不同的添加剂。

                   合成液压油——磷酸酯液压油
2、难燃液压油                   水——乙二醇液压油
                  含水液压油              油包税乳化液
                                乳化液
                                         水包油乳化油
1)石油基液压油  这种液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种为改进性
能的添加剂而成。添加剂有抗氧添加剂、油性添加剂、抗磨添加剂等。不同工作条件要求具有不同性能的液压油，不同品种的液压油是由于精制程度不同和加入不同的添加剂而成。
2)成添加剂  磷酸脂液压油是难燃液压油之一。它的使用范围宽，可达-54~135℃。抗燃性好，氧化安定性和润滑性都很好。缺点是与多种密封材料的相容性很差，有一定的毒性。
3)—乙二醇液压油  这种液体由水、乙二醇和添加剂组成，而蒸馏水占35％~55％，因而抗燃性好。这种液体的凝固点低，达-50℃，粘度指数高（130~170），为牛顿流体。缺点是能使油漆涂料变软。但对一般密封材料无影响。
4)乳化液  乳化液属抗燃液压油，它由水、基础油和各种添加剂组成。分水包油乳化液和油包水乳化液，前者含水量达90％~95％，后者含水量大40％。 
四、液压油的选用
正确而合理地选用液压油，乃是保证液压设备高效率正常运转的前提。
选用液压油时，可根据液压元件生产厂样本和说明书所推荐的品种号数来选用液压油，或者根据液压系统的工作压力、工作温度、液压元件种类及经济性等因素全面考虑，一般是先确定适用的粘度范围，再选择合适的液压油品种。同时还要考虑液压系统工作条件的特殊要求，如在寒冷地区工作的系统则要求油的粘度指数高、低温流动性好、凝固点低；伺服系统则要求油质纯、压缩性小；高压系统则要求油液抗磨性好。在选用液压油时，粘度是一个重要的参数。粘度的高低将影响运动部件的润滑、缝隙的泄漏以及流动时的压力损失、系统的发热温升等。所以，在环境温度较高，工作压力高或运动速度较低时，为减少泄漏，应选用粘度较高的液压油，否则相反。
液压油的牌号(即数字)表示在40℃下油液运动粘度的平均值(单位为cSt)。原名内为过去的牌号，其中的数字表示在50℃时油液运动粘度的平均值。
但是总的来说，应尽量选用较好的液压油，虽然初始成本要高些，但由于优质油使用寿命长，对元件损害小，所以从整个使用周期看，其经济性要比选用劣质油好些。
表1-4   常见液压油系列品种
种类
牌　　号
原　　名
用　　途
油　　名
代　号
普通液压油
N32号液压油
N68G号液压油
YA-N32
YA-N68
20号精密机床液压油
40号液压—导轨油
用于环境温度0～45℃工作的各类液压泵的中、低压液压系统
抗磨液压油
N32号抗磨液压油N150号抗磨液压油N168K号抗磨液压油
YA-N32 YA-N150 YA-N168 K
20抗磨液压油
80抗磨液压油
40抗磨液压油
用于环境温度-10～40℃工作的高压柱塞泵或其他泵的中、高压系统
低温液压油
N15号低温液压油N46D号低温液压油
YA-N15 YA-N46 D
低凝液压油
工程液压油
用于环境温度-20℃至高于40℃工作的各类高压油泵系统
高粘度指数液压油
N32H号高粘度指数液压油
YD-N32 D

用于温度变化不大且对粘温性能要求更高的液压系统

五、液压油的污染与防护
液压油是否清洁，不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命，而且直接关系到液压系统是否能正常工作。液压系统多数故障与液压油受到污染有关，因此控制液压油的污染是十分重要的。
1.液压油被污染的原因液压油被污染的原因主要有以下几方面：
(1)液压系统的管道及液压元件内的型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、灰尘等污垢在系统使用前冲洗时未被洗干净，在液压系统工作时，这些污垢就进入到液压油里。
(2)外界的灰尘、砂粒等，在液压系统工作过程中通过往复伸缩的活塞杆，流回油箱的漏油等进入液压油里。另外在检修时，稍不注意也会使灰尘、棉绒等进入液压油里。
(3)液压系统本身也不断地产生污垢，而直接进入液压油里，如金属和密封材料的磨损颗粒，过滤材料脱落的颗粒或纤维及油液因油温升高氧化变质而生成的胶状物等。
2.油液污染的危害
液压油污染严重时，直接影响液压系统的工作性能，使液压系统经常发生故障，使液压元件寿命缩短。造成这些危害的原因主要是污垢中的颗粒。对于液压元件来说，由于这些固体颗粒进入到元件里，会使元件的滑动部分磨损加剧，并可能堵塞液压元件里的节流孔、阻尼孔，或使阀芯卡死，从而造成液压系统的故障。水分和空气的混入使液压油的润滑能力降低并使它加速氧化变质，产生气蚀，使液压元件加速腐蚀，使液压系统出现振动、爬行等。
3.防止污染的措施
造成液压油污染的原因多而复杂，液压油自身又在不断地产生脏物，因此要彻底解决液压油的污染问题是很困难的。为了延长液压元件的寿命，保证液压系统可靠地工作，将液压油的污染度控制在某一限度以内是较为切实可行的办法。对液压油的污染控制工作主要是从两个方面着手：一是防止污染物侵入液压系统；二是把已经侵入的污染物从系统中清楚出去。污染控制要贯穿于整个液压装置的设计、制造、安装、使用、维护和修理等各个阶段。
为防止油液污染，在实际工作中应采取如下措施：
(1)使液压油在使用前保持清洁。液压油在运输和保管过程中都会受到外界污染，新买来的液压油看上去很清洁，其实很“脏”，必须将其静放数天后经过滤加入液压系统中使用。
(2)使液压系统在装配后、运转前保持清洁。液压元件在加工和装配过程中必须清洗干净，液压系统在装配后、运转前应彻底进行清洗，最好用系统工作中使用的油液清洗，清洗时油箱除通气孔(加防尘罩)外必须全部密封，密封件不可有飞边、毛刺。
(3)使液压油在工作中保持清洁。液压油在工作过程中会受到环境污染，因此应尽量防止工作中空气和水分的侵入，为完全消除水、气和污染物的侵入，采用密封油箱，通气孔上加空气滤清器，防止尘土、磨料和冷却液侵入，经常检查并定期更换密封件和蓄能器中的胶囊。
(4)采用合适的滤油器。这是控制液压油污染的重要手段。应根据设备的要求，在液压系统中选用不同的过滤方式，不同的精度和不同的结构的滤油器，并要定期检查和清洗滤油器和油箱。
(5)定期更换液压油。更换新油前，油箱必须先清洗一次，系统较脏时，可用煤油清洗，排尽后注入新油。
(6)控制液压油的工作温度。液压油的工作温度过高对液压装置不利，液压油本身也会加速化变质，产生各种生成物，缩短它的使用期限，一般液压系统的工作温度最好控制在65℃以下，机床液压系统则应控制在55℃以下

液压密封件的结构形式及密封机理
常用的自封式压紧型液压密封件主要是○形密封圈,圆形密封圈和方形密封圈等，它们具有结构简单、易于制造、成本低廉等优点，因此它们是液压传动系统中广泛应用的动密封元件和静密封元件。它们安装在密封槽内通常产生１０—２５％的径向压缩变形，并对密封表面产生较高地初始接触应力，从而阻止无压力液体的泄漏。
液压缸工作时，压力液体挤压自封式压紧型液压密封件，使之进一步变形，并对密封表面产生较大的随压力液体的压力，严格地说应为压强。增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。但当工作压力大于１０Ｍｐａ时，为了避免合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的一部分被挤入密封间隙而在液压缸往复运动中被切掉而造成泄漏，须在合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的受压侧各设置一合成树脂挡圈，如尼龙挡圈、聚甲醛挡圈和填充聚四氟乙烯挡圈。
由于合成橡胶质自封式压紧型液压密封件工作时具有较大的压缩变形，因此其静摩擦阻力特别大，通常为其动摩擦阻力的两倍多。如此大的静摩擦阻力在一些低压液压传动系统中势必造成低压爬行及操作困难等不良现象，这正是自封式压紧型液压密封件很小单独用作动密封件的原因。

2．1唇型密封件
目前，陶瓷工厂液压机械设备液压缸常用的液压组合密封件主要是由○形密封圈与方形密封圈、Ｕ形密封圈、Ｙ形密封圈、ＹＸ形密封圈及其他特殊形状的液压密封圈的叠加使用构成的

2．１．1：Ｖ形密封圈
Ｖ形密封圈的密封性能较好，可根据工作压力的大小来确定所用密封圈的数目，通常须借助于压盖的调整来补偿密封圈的磨损量，其致命的弱点是结构复杂，通常须由支承环、密封圈和压环三部分组成，其摩擦阻力较大并随工作压力和密封圈数目的增大而增大。因此Ｖ形密封圈仅适宜于运动速度较低而工作压力较高的液压缸采用。

2．1．2：Ｕ形密封圈
Ｕ形密封圈的密封性能较好，但单独使用是极易翻滚，因此需与锡青铜质支承环配套使用，其摩擦阻力较大并随工作压力的升高而增大。因此Ｕ形密封圈仅适宜于工作压力较低或运动速度较低的液压缸采用。

2．1．3：Ｙ形密封圈
Ｙ形密封圈是依靠其张开的唇部紧贴于密封表面而保持密封的，通常可单独使用，其密封性能较好，摩擦阻力较小，耐压性能好，工作稳定性好，使用寿命长。因此Ｙ形密封圈适宜于高速变压、大缸径、大行程的液压缸采用。

2．1．4：ＹＸ形密封圈
ＹＸ形密封圈是截面高度与宽度之比大于２并且工作唇于非工作唇不等高的Ｙ形密封圈，它分为孔用ＹＸ形密封圈和轴用ＹＸ形密封圈，其密封性能一样，除具有Ｙ形密封圈的一切优点外，ＹＸ形密封圈单独使用时决不翻滚，进一步提高了其耐压性及工作稳定性。因此ＹＸ形密封圈特别适宜于高压、高速变压及快速运动的液压缸采用。

自封式紧密型液压密封件：唇型密封件，与自封式压紧形液压密封件一样，依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力，阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时，压力液体挤压并撑开其密封唇部，使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。

2．2：组合密封件
液压缸常用的组合密封件主要是蕾形圈、格来圈和斯特封。

１：蕾形圈
蕾形圈通常是由合成橡胶质的○形密封圈与夹布橡胶质的Ｙ形密封圈的叠加使用构成的，与自封式压紧型液压密封件及自封式紧密型液压密封圈,唇型密封件一样，依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力，阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时，压力液体通过○形密封圈的弹性变形始终挤压和撑开Ｙ形密封圈的密封唇部，使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。

２：格来圈
格来圈通常是由合成橡胶质的○形密封圈与填充聚四氟乙烯质的方形密封圈的叠加使用构成的，它可分为孔用格来圈和轴用格来圈，但其密封作用是一样的，依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力，阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时，压力液体通过○形密封圈的弹性变形始最大限度地挤压方形密封圈，使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。

３：斯特封
斯特封通常是由合成橡胶质的○形密封圈与填充聚四氟乙烯质的特殊形状矩形——梯形的密封圈所组成的，与格来圈一样可分为孔用斯特封和轴用斯特封，其密封作用及密封机理与格来圈一样，但它只具有单向密封作用。

自封式紧密型液压密封圈：唇形密封圈，与密封表面紧密贴合的唇部接触面积较小，可以产生更大的压缩变形，获得较好的密封作用。但易于磨损，磨损后其密封作用显著降低，若采用○形密封圈与之叠加使用，即组合密封件时，即使唇部磨损后，由于合成橡胶质○形密封圈具有较大的弹性，它将迫使唇形密封圈的唇部紧贴密封表面，产生足够大的表面接触应力，达到密封的作用，并且摩擦阻力较小，工作平稳，又易于装配和维修等。因此，目前全自动液压压砖机、日用陶瓷制品，盘、碟类等静压成型机及中压注浆、高压注浆卫生陶瓷成型机广泛应用的液压密封件几乎都是组合密封件，如格来圈及斯特圈等。

液压油的分类、牌号划分及规格

（一） 液压油的分类与牌号划分：
    液压油的种类繁多,分类方法各异,长期以来,习惯以用途进行分类,也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类的。这些分类方法只反映了油品的挣注,但缺乏系统性,也难以了解油品间的相互关系和发展。
    1982年ISO提出了《润滑剂、工业润滑油和有关产品---第四部分H组》分类,即ISO 6743/4一1982,该系统分类较全面地反映了液压油间的相互关系及其发展。
    GB 7631.2一87等效采用ⅠS0 6743/4的规定。液压油采用统一的命名方式,其一般形式如下:
        类—品种  数字
         L  Hv     22
    其中：L--类别(润滑剂及有关产品,GB7631.1)
          HV--品种(低温抗磨)
          22--牌号(粘度级,GB3141)
    液压油的粘度牌号由GB 3141做出了规定,等效采用ISO的粘度分类法,以40’C运动粘度的中心值来划分牌号。

    （二） 液压油的规格、性能及应用：
    在GB/T7631.2一87分类中的HH、HL、HM、HR、HⅤ、HG液压油均属矿油型液压油,这类油的品种多,使用量约占液压油总量的85%以上,汽车与工程机械液压系统常用的液压油也多属这类。
    以下分别介绍其规格、性能及其应用。
    l.HH液压油
    按GB 7631.2一87分类,HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油。这种油虽己列入分类之中,但在液压系统中己不使用。因为这种油安定性差、易起泡,在液压设备中使用寿命短。
    2.HL液压油(也称通用型机床工业用润滑油)
    l)规格 HL液压油是由精制深度较高的中性基础油,加抗氧和防锈添加剂制成的。HL液压油按40C运动粘度可分为15、
22、32、46、68、100六个牌号。
    2)用途
    HL液压油主要用于对润滑油无特殊要求,环境温度在O’C以上的各类机床的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。该产品具有较好的橡胶密封适应性,其最高使用温度为80’C。
    3)质量要求
    (l)适宜的粘度和良好的粘温性能。要求油的粘度受温度变化的影响小,即温度变化不致影响液压系统的正常工作。
    (2)具有良好的防锈性、抗氧化安定性。
    (3)其有较理想的空气释放值、抗泡性、分水性和橡胶密封适应性。
    4)使用注意事项
    (l)使用前要彻底清洗原液压油箱,清除剩油、废油及沉淀物等,避兔与其他油品混用。
    (2)本品不适用于工作条件苛刻,润滑要求高的专用机床。对油品质量要求较高的齿轮传动装置、液压系统及导轨,应选用中、重负荷齿轮油、抗磨液压油或HG液压油。
    (3)本油品代替机械油用于通用机床及其他类似机械设备的循环系统的润滑,经济效益显著,能延长换油周糊,平均节约润滑油1/3-1/2。
    3.抗磨液压油(HM液压油)
    l)规格 ,
    抗磨液压油(HM液压油)是从防锈、抗氧液压油基础上发展而来的,它有碱性高锌、碱性低锌、中性高锌型及无灰型等系列产品,它们均按40’C运动粘度分为22、32、46、68四个牌号。
    2)用途
    (l)抗磨液压油主要用于重负荷、中压、高压的叶片泵、柱塞泵和齿轮泵的液压系统J目YB一D25叶片泵、PF15柱塞泵、CBN一E306齿轮泵、YB一E80/40双联泵等液压系统。
    (2)用于中压、高压工程机械、引进设备和车辆的液压系统。如电脑数控机床、隧道掘进机、履带式起重机、液压反铲挖掘机和采煤机等的液压系统。
    (3)除适用于各种液压泵的中高压液压系统外,也可用于中等负荷工业齿轮(蜗轮、双曲线齿轮除外)的润滑。其应用的环境温度为一10’C-40’C。该产品与丁腈橡胶具有良好的适应性。
    3)质量要求
    (l)合适的粘度和良好的粘温性能,以保证液压元件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封。
    (2)良好的极压抗磨性,以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。
    (3)优良的抗氧化安定性、水解安定性和热稳定性,以抵抗空气、水分和高温、高压等因素的影响或作用,使其不易老化变质，延长使用寿命。
    (4)良好的抗泡性和空气释放值,以保证在运转中受到机械剧烈搅拌的条件下产生的泡沫能迅速消失;并能将混入油中的空气在较短时间内释放出来,以实现准确、灵敏、平稳地传递静压。
    (5)良好的抗乳化性,能与混入油中的水分迅速分离,以免形成乳化液,引起液压系统的金属材质锈蚀和降低使用性能。
    (6)良好的防锈性,以防止金属表面锈蚀。
    4)注意事项
    (l)要保持液压系统的清洁,及时清除油箱内的油泥和金属屑。
    (2)按换油参考指标进行换油,换油时应将设备各部件清洗干净,以免杂质等混入油中,影响使用效果。
    (3)储存和使用时,容器和加油工具必须清洁,防止油品被污染。
    (4)该油品主要适用于钢-钢摩擦副的液压油泵。用于其它材质摩擦副的液压油泵时,必须要有油泵制造厂或供油单位推荐本产品所适用的油泵负荷限值。
    4.HR、HG液压油
    HR液压油是在环境温度变化大的中低压液压系统中使用的液压油。该油具有良好的防锈、抗氧性能,并在此基础上加入了粘度指数改进剂,使油品具有较好的粘温特性。该类油由于用量小至今尚未大力开发,在此不作详细介绍。
HG液压油原为普通液压油中的32G和68G,曾用名为液压导轨油,该产品是在HM液压油基础上添加油性剂或减磨剂构成的丶一类液压油。该油不仅具有优良的防锈、抗氧、抗磨性能,而且具有优良的抗粘滑性。该产品主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。在低速惰况下,防爬效果良好。目前的液压一导轨油属这一类产品。
    5.HⅤ、HS液压油(低温液压油)
    l)规格
    这是两种不同档次的液压油,在GB 7631.2一87中均属宽温度变化范围下使用的液压油。此二类油都有低的倾点,优良的抗磨性、低温流动性和低温泵送性。HV、HS液压油按基础油分为矿油型与合成油型两种,按40。C运动粘度,HⅤ油分为15｀22、32、46、68、100六个牌号HS油分为15、32、32、46四个牌号。
    2)用途
    (l)HⅤ低温液压油主要用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的工程机械、引进设备和车辆的中压或高压液压系统。如数控机床、电缆井泵.以及船舶起重机、挖掘机、大型吊车等液压系统。使用温度在一30’C以上。
    (2)HS低温液压油主要用于严寒地区上述各种设备。使用温度为一30’C以下。
    3)质量要求
    (l)适宜的粘度。
    (2)良好的极压抗磨性能。 
    (3)优良的低温性能,倾点较低,能保证工程机械或设备在寒区或严寒区环境下易于启动和正常运转。
    (4)优良的粘温性能,粘度指数均在130以上,保证液压设备在温度变化幅度较大的情况下得到良好的润滑、冷却和密封。
    (5)良好的抗乳化性和防锈性能。
    (6)良好的氧化安定性、水解安定性和热稳定性能。
    4)注意事项
    (l)低温液压油是一种既具有抗磨又具有高低温性能的高级液压油,应注意合理使用。
    (2)低温液压油不能用于有银部件的液压设备。
    (3)HV油和HS油由于基础油组成不同,所以不能混装混用八以免影响使用性能。其它注意事项同HM液压油。
橡胶特性

橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。像胶的分类：

3．1按原料分为天然橡胶和合成橡胶。

3．2按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。
乳胶为橡胶的胶体状水分散体；
液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；
粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。

3．3按使用又分为通用型和特种型。
通用型橡胶的综合性能较好，应用广泛。主要有：①天然橡胶。②异戊橡胶，又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶，简称SBR。④顺丁橡胶，简称BR。
特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有：
①     氯丁橡胶，简称CR。
由氯丁二烯聚合制得。具有良好的综合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大，常温下易结晶变硬，贮存性不