液压传动与控制()讲解课件.ppt

1、 1-1 液压技术发展概况液压技术发展概况液压机械液压机械 液压传动是根据液压传动是根据1717世纪帕斯卡指出的流体世纪帕斯卡指出的流体静压力传递原理而发展起来的一门新兴技术。通常将以静压力传递原理而发展起来的一门新兴技术。通常将以液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量与信息液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量与信息传递的传动称为液压传动，采用液压传动的机械简称液传递的传动称为液压传动，采用液压传动的机械简称液压机械。压机械。我国液压技术发展概况我国液压技术发展概况 我国从我国从2020世纪对年代末期开始世纪对年代末期开始发展液压工业，特别是发展液压工业，特别是8080年代到年代到9

2、090年代，我国液压行业年代，我国液压行业的产品水平、科研开发能力和工艺装备水平都有大幅度的产品水平、科研开发能力和工艺装备水平都有大幅度提高，液压技术在各工业部门得到广泛的应用。提高，液压技术在各工业部门得到广泛的应用。但是与国外先进水平相比差距很大，主要表现在：但是与国外先进水平相比差距很大，主要表现在：产品水平低，品种规格少，自我开发能力薄弱成套产品水平低，品种规格少，自我开发能力薄弱成套性差，特别是对重大技术装备、重点工程的配套率严性差，特别是对重大技术装备、重点工程的配套率严重不足；产品质量不稳定，可靠性差，寿命短；重不足；产品质量不稳定，可靠性差，寿命短；一些新的应用领域如航天航空

3、，海洋工程，生物医一些新的应用领域如航天航空，海洋工程，生物医学工程，机器人，微型机械及高温、明火环境下所急学工程，机器人，微型机械及高温、明火环境下所急需的一些特殊元件，几乎处于空白。需的一些特殊元件，几乎处于空白。 液压工业已成为影响我国机械工业和扩大机电产液压工业已成为影响我国机械工业和扩大机电产品国际交往的瓶颈产业，迅速改变这种落后面貌，是品国际交往的瓶颈产业，迅速改变这种落后面貌，是我国液压技术界和工业界所面临的迫切任务。我国液压技术界和工业界所面临的迫切任务。 1-2 液压传动的工作原理液压传动的工作原理（以千斤顶工作为例）（以千斤顶工作为例） F1/ A1 = F2/A2 = p

4、 F2 = p A2 = F1 A2 / A1 A1、 A2 柱塞柱塞7、4的有效工作面积的有效工作面积 F1 、F2 柱塞柱塞7、4上的作用力上的作用力结论：结论：液压系统中的压力大小液压系统中的压力大小是由外负载决定的。是由外负载决定的。 柱塞柱塞7下行所扫过的容积应该等下行所扫过的容积应该等于柱塞再上行所扫过的容积。于柱塞再上行所扫过的容积。即 A1 s1 = A2 s2s1 、s2 液压泵柱塞液压泵柱塞7和液压缸柱塞和液压缸柱塞4的位移的位移 上式两边同除以运动时间上式两边同除以运动时间t，得，得A1 v1 = A2 v 2 =Q 或或 v 2 = A1/ A2 v1 = Q / A2

5、 2 、1 液压泵柱塞液压泵柱塞7和液压缸柱塞和液压缸柱塞4的平均运动速度；的平均运动速度； Q 液压泵输出的平均流量，即输入液压缸的流量。液压泵输出的平均流量，即输入液压缸的流量。 结论：结论：只要连续改变泵的流量只要连续改变泵的流量q q，就可以连续地改变柱塞，就可以连续地改变柱塞运动速度，从而实现无级调速。运动速度，从而实现无级调速。 单位时间内柱塞单位时间内柱塞7 7和和4 4所做的功即功率所做的功即功率P P分别为分别为 P P1 1= = v1 F1 = p A1 Q / A1= Q p P P2 2= = v2 F2 = p A2 Q / A2= Q p结论：结论：液压传动符合能

6、量守衡及转化定律。液压传动符合能量守衡及转化定律。 液压传动的基本特征：液压传动的基本特征：以液体为工作介质，靠处于以液体为工作介质，靠处于密闭容器内的液体静压力来传递力，静压力的大小取决密闭容器内的液体静压力来传递力，静压力的大小取决于负载；负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则于负载；负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则进行的，其速度大小取决于流量。如果忽略损失，液压进行的，其速度大小取决于流量。如果忽略损失，液压传动所传递的力与速度无关。传动所传递的力与速度无关。 1-3 液压系统的基本组成液压系统的基本组成 1. 液压泵液压泵 它把机械能转变为液压能，是液压系统的它把机械能转变为

7、液压能，是液压系统的能源装置。能源装置。 2. 执行元件执行元件 它把液压能转变为机械能，包括作直线运它把液压能转变为机械能，包括作直线运动的液压缸和作回转运动的液压马达。动的液压缸和作回转运动的液压马达。 3. . 控制元件控制元件 包括对系统中液体压力、流量和方向进包括对系统中液体压力、流量和方向进行控制和调节的压力阀、流量阀及方向阀等。行控制和调节的压力阀、流量阀及方向阀等。4. 辅助元件辅助元件 为保证系统正常工作所需的为保证系统正常工作所需的L L述三类元件以外述三类元件以外的装置，在系统中起到输送、贮存、加热、冷却及测量等的装置，在系统中起到输送、贮存、加热、冷却及测量等作用。作用

8、。 5. 工作介质（液压油）工作介质（液压油）利用它进行能量和信号传递利用它进行能量和信号传递液压传动系统中的能量转换和传递情况：液压传动系统中的能量转换和传递情况： 1-4 液压传动特点液压传动特点优点：优点：（1 1）在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力。在同等功在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力。在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里等于工作压力；功率密度或力密度，力密度在这里等于工作压力；（2 2）液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，液压装置容易做到对

9、速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；（3 3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；（4 4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长（5 5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气动控制结合起来，实现复杂的运动、操作；制或气

10、动控制结合起来，实现复杂的运动、操作；（6 6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计规液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计规造和推广使用。造和推广使用。缺点：缺点：（l l）液压传动中的泄漏和液体的可压缩性，使这种传液压传动中的泄漏和液体的可压缩性，使这种传动无法保证严格的传动比；动无法保证严格的传动比；（2 2）液压传动有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损液压传动有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低；失等），因此，传动效率相对低；（3 3）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；较低

11、的温度下工作；（4 4）液压传动在出现故障时不易找出原因液压传动在出现故障时不易找出原因 1-5 液压系统图的图形符号液压系统图的图形符号1.工作原理系统图工作原理系统图 2.图形符号系统图图形符号系统图 （GB/1786.1-93）3.结构图结构图2-1 液压介质的功用及类型液压介质的功用及类型1. 液压介质的功用液压介质的功用l l）传递能量和信号；）传递能量和信号；2 2）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热；）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热；4 4）防止锈蚀；）防止锈蚀；5 5）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙；）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙；6 6）传输、分离和沉淀非可溶性污染

12、物；）传输、分离和沉淀非可溶性污染物；7 7）为元件和系统失效提供诊断信息。）为元件和系统失效提供诊断信息。 2.液压介质的类型液压介质的类型 按按ISO674 3ISO674 34 4（GB7631GB76312 28787），液压介质分为），液压介质分为两大类：两大类：一类是易燃的烃类液压油（矿油型和合成烃型）；一类是易燃的烃类液压油（矿油型和合成烃型）；另一类是难燃（或抗燃）液压液。另一类是难燃（或抗燃）液压液。难燃液包括含水型难燃液包括含水型如高水基液（如高水基液（HFAHFA）、油包水乳化液（）、油包水乳化液（HFBHFB）、水一）、水一乙二醇（乙二醇（HFCHFC）及无水型合成液（

13、）及无水型合成液（HFDHFD，如磷酸酯），如磷酸酯）两大类。两大类。各种液压介质的主要理化性能见表各种液压介质的主要理化性能见表2 2l l。P P8 8本章主要介绍矿油型液压油及水基难燃液。本章主要介绍矿油型液压油及水基难燃液。2-2 液压介质的主要性能要求液压介质的主要性能要求 如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和可靠性有极为重要的影响。可靠性有极为重要的影响。 一、粘度一、粘度 粘度是油液对流动阻力的度量。液压介质粘度是油液对流动阻力的度量

14、。液压介质应该具有合适的粘度。应该具有合适的粘度。粘度过大粘度过大 将导致机械效率降低，温升加大，泵的吸入将导致机械效率降低，温升加大，泵的吸入性能变差，起动困难、甚至产生气蚀，控制灵敏度下降，性能变差，起动困难、甚至产生气蚀，控制灵敏度下降，掺混在油液中的空气难以分离出来。掺混在油液中的空气难以分离出来。粘度太低粘度太低 将使泄漏增加、容积效率降低，控制精度下将使泄漏增加、容积效率降低，控制精度下降，润滑油膜变薄、磨损加剧。因此，粘度是选择液压降，润滑油膜变薄、磨损加剧。因此，粘度是选择液压油液的重要依据。油液的重要依据。 油液粘度是随温度而变化的。要求液压油液的油液粘度是随温度而变化的。要

15、求液压油液的粘度随温度变化越小越好，即油液具有良好的粘度随温度变化越小越好，即油液具有良好的粘温粘温特性特性。 对于油液粘度随温度变化的程度，常用对于油液粘度随温度变化的程度，常用粘度指数粘度指数VIVI来表示。它代表被测油液的粘度随温度变化的程来表示。它代表被测油液的粘度随温度变化的程度与标准油的粘度随温度变化的程度之间的相对比度与标准油的粘度随温度变化的程度之间的相对比较值。粘度指数越高，表示油液粘度受温度的影响较值。粘度指数越高，表示油液粘度受温度的影响越小，其粘温特性越好。为了提高油液的粘度并改越小，其粘温特性越好。为了提高油液的粘度并改善其粘温特性，往往添加粘度指数添加剂，它是一善其

16、粘温特性，往往添加粘度指数添加剂，它是一种高分子聚合物，常用的有聚异丁烯、聚甲基丙烯种高分子聚合物，常用的有聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等。酸酯等。 还要考虑油液的还要考虑油液的粘压特性粘压特性。一般而言，压力升高，。一般而言，压力升高，由于分子间距离缩小，油液粘度增加。由于分子间距离缩小，油液粘度增加。 二、抗磨性二、抗磨性 抗磨性是一种与润滑液粘度无关，而主要靠抗磨性是一种与润滑液粘度无关，而主要靠加入的加入的添加剂添加剂在对偶表面形成润滑膜而减少磨损的一种性能。在对偶表面形成润滑膜而减少磨损的一种性能。 为了使在难以形成液体润滑的情况下避免产生干摩为了使在难以形成液体润滑的情况下避免产生干摩

17、擦，就必须提高工作介质的抗磨性能，即在液压介质擦，就必须提高工作介质的抗磨性能，即在液压介质中加入中加入油性添加剂油性添加剂及及极压抗磨添加剂极压抗磨添加剂，通过吸附或化，通过吸附或化学反应作用，在相对运动表面形成厚度很薄（学反应作用，在相对运动表面形成厚度很薄（0.1m0.1m以下）但具有良好润滑性能的边界润滑膜，把两个对以下）但具有良好润滑性能的边界润滑膜，把两个对偶表面隔开，阻止基体材料直接接触，使摩擦副承载偶表面隔开，阻止基体材料直接接触，使摩擦副承载能力大为提高，磨损显著减小，这种润滑状态称为边能力大为提高，磨损显著减小，这种润滑状态称为边界润滑。与液体润滑不同，边界润滑膜的形成及其

18、润界润滑。与液体润滑不同，边界润滑膜的形成及其润滑性能与工作介质的粘度无关，而主要与所加的添加滑性能与工作介质的粘度无关，而主要与所加的添加剂有关。剂有关。 三、氧化稳定性和热稳定性三、氧化稳定性和热稳定性 氧化稳定性氧化稳定性 指油液抵抗与含氧物质，特别是与空气指油液抵抗与含氧物质，特别是与空气起化学反应而保持其性质不发生永久变化的能力起化学反应而保持其性质不发生永久变化的能力。这种反应的结果可能形成固体沉淀物、胶状物和酸性物质，使这种反应的结果可能形成固体沉淀物、胶状物和酸性物质，使元件产生锈蚀、堵塞和加剧磨损元件产生锈蚀、堵塞和加剧磨损。 提高其氧化稳定性要添加提高其氧化稳定性要添加抗氧

19、化添加剂抗氧化添加剂，抗氧化，抗氧化剂有游离基抑制剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂等剂有游离基抑制剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂等三种类型。三种类型。热稳定性热稳定性 指油液在高温时抵抗化学反应和分解的能力指油液在高温时抵抗化学反应和分解的能力。 当温升达到一定程度时，油液会产生一些当温升达到一定程度时，油液会产生一些裂化裂化或或聚合聚合作用。裂作用。裂化使分子质量减小而产生一些挥发性较高的物质；聚合产生一化使分子质量减小而产生一些挥发性较高的物质；聚合产生一些树脂状物质、焦油甚至焦炭。些树脂状物质、焦油甚至焦炭。四、抗乳化性和水解稳定性四、抗乳化性和水解稳定性抗乳化性抗乳化性 指阻止油液与水混

20、合形成乳化液的能力指阻止油液与水混合形成乳化液的能力。水解稳定性水解稳定性 指油液抵抗与水起化学反应的能力指油液抵抗与水起化学反应的能力。 水是油液中一种很有害的污染物，对液压和润滑系统水是油液中一种很有害的污染物，对液压和润滑系统的危害主要是：水和油液中的金属硫化物和氯化物（来的危害主要是：水和油液中的金属硫化物和氯化物（来自某些添加剂）作用产生酸性物质，对元件产生腐蚀作用；自某些添加剂）作用产生酸性物质，对元件产生腐蚀作用；水与油液中某些添加剂作用产生沉淀物和胶质等有害物水与油液中某些添加剂作用产生沉淀物和胶质等有害物质，加速油液变质劣化；使油液乳化，破坏润滑油膜，质，加速油液变质劣化；使

21、油液乳化，破坏润滑油膜，降低润滑性能；在低温工作条件下，油液中的微小水珠降低润滑性能；在低温工作条件下，油液中的微小水珠结成冰粒，堵塞控制元件的间隙或小孔，引起系统故障；结成冰粒，堵塞控制元件的间隙或小孔，引起系统故障；在高温条件下，水容易汽化而产生气蚀和汽阻。在高温条件下，水容易汽化而产生气蚀和汽阻。 为了便于清除液压油中的水分，应在油液中加入适量为了便于清除液压油中的水分，应在油液中加入适量的的破乳化剂破乳化剂，使水在油中不易形成乳化液，而是处于游离，使水在油中不易形成乳化液，而是处于游离状态以便于分离出来。状态以便于分离出来。 五、消泡性五、消泡性消泡性消泡性 指抑制油液中泡沫形成以及迅

22、速释放油液中指抑制油液中泡沫形成以及迅速释放油液中分散气泡的能力。分散气泡的能力。 在一定温度和压力条件下，各种油液均可溶解一定在一定温度和压力条件下，各种油液均可溶解一定量的空气。量的空气。 例如在标准状态下，矿油型液压油中空气溶解量例如在标准状态下，矿油型液压油中空气溶解量为为5 51010，油包水乳化液中为，油包水乳化液中为5 57 7，水一乙二，水一乙二醇中为醇中为1 12 2，磷酸酯中约为，磷酸酯中约为5 5。空气在油液中的。空气在油液中的溶解量与绝对压力成正比，与温度成反比。当压力降溶解量与绝对压力成正比，与温度成反比。当压力降低或温度升高时，溶解于油液中的气体会析出而形成低或温度

23、升高时，溶解于油液中的气体会析出而形成气泡。因油液受搅动、油箱液位太低等原因，也将导气泡。因油液受搅动、油箱液位太低等原因，也将导致空气进入而产生气泡。致空气进入而产生气泡。显著降低油液的显著降低油液的体积弹性模量体积弹性模量和和刚性刚性，使液压系统，使液压系统动态性能恶化，严重时将导致执行元件产生爬行现象；动态性能恶化，严重时将导致执行元件产生爬行现象；气泡受急剧压缩时，产生局部高温促使油液热分解、气泡受急剧压缩时，产生局部高温促使油液热分解、氧化和蒸发，加速油液变质；氧化和蒸发，加速油液变质；使润滑油膜断裂，加剧摩擦与磨损；使润滑油膜断裂，加剧摩擦与磨损；容易引起气蚀而导致振动、噪声和材料

24、侵蚀。容易引起气蚀而导致振动、噪声和材料侵蚀。 为了提高液压设备的工作可靠性，要求液压介质为了提高液压设备的工作可靠性，要求液压介质不易或甚少发泡，同时能使溶解和分散在油液中的气不易或甚少发泡，同时能使溶解和分散在油液中的气泡能尽快地释放出来。这要求合理地进行系统设计，泡能尽快地释放出来。这要求合理地进行系统设计，同时要求油液本身有良好的消泡性和空气释放性。主同时要求油液本身有良好的消泡性和空气释放性。主要措施是添加能抑制泡沫形成和促使气泡破裂的要措施是添加能抑制泡沫形成和促使气泡破裂的消泡消泡剂，常用的有二甲基硅油剂，常用的有二甲基硅油等。等。六、防锈蚀性六、防锈蚀性防锈蚀性防锈蚀性 指油液

25、阻止与其相接触的金属材料生锈、指油液阻止与其相接触的金属材料生锈、受腐蚀的能力。受腐蚀的能力。 液压油液中不可避免地存在水和空气，由于水和液压油液中不可避免地存在水和空气，由于水和空气中氧的作用会使金属材料产生锈蚀。另外，油液空气中氧的作用会使金属材料产生锈蚀。另外，油液和其中的添加剂发生氧化或水解反应后，将产生腐蚀和其中的添加剂发生氧化或水解反应后，将产生腐蚀性物质而使元件受腐蚀。液压元件的锈蚀会严重影响性物质而使元件受腐蚀。液压元件的锈蚀会严重影响液压系统的正常工作和寿命。金属粒子、锈蚀颗粒和液压系统的正常工作和寿命。金属粒子、锈蚀颗粒和金属盐都能加速油液氧化，并且随着油液循环，还会金属盐

26、都能加速油液氧化，并且随着油液循环，还会加速元件的磨损。液压油液应该具有良好的防蚀性能，加速元件的磨损。液压油液应该具有良好的防蚀性能，既包括液相也包括气相的防锈蚀性。这主要靠添加既包括液相也包括气相的防锈蚀性。这主要靠添加防防锈蚀添加剂锈蚀添加剂，它与金属表面形成牢固的吸附膜，或与，它与金属表面形成牢固的吸附膜，或与金属表面化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触金属表面化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触而起到防锈蚀作用。而起到防锈蚀作用。七、剪切稳定性七、剪切稳定性剪切稳定性剪切稳定性 指油液抵抗剪切作用，保持其粘度和与指油液抵抗剪切作用，保持其粘度和与粘度有关的性质不变的能力。粘度有关

27、的性质不变的能力。 液压介质中所加的液压介质中所加的增粘剂增粘剂是一些高分子长链有机聚合物，是一些高分子长链有机聚合物，以线团状存在于油液中，无变形且呈散乱分布时，其增粘效果以线团状存在于油液中，无变形且呈散乱分布时，其增粘效果好。当油液经过泵、阀等元件，尤其是通过各种小孔、缝隙时，好。当油液经过泵、阀等元件，尤其是通过各种小孔、缝隙时，要经受强烈的剪切作用，在剪切力的作用下，聚合物在流动方要经受强烈的剪切作用，在剪切力的作用下，聚合物在流动方向产生拉伸变形，且分子排列方向趋向与流动方向一致，增粘向产生拉伸变形，且分子排列方向趋向与流动方向一致，增粘效果降低。但当剪切应力消除或减小时，高分子增

28、粘剂力变形效果降低。但当剪切应力消除或减小时，高分子增粘剂力变形和取向随之消失，粘度恢复。这种单纯由剪切变形引起的粘度和取向随之消失，粘度恢复。这种单纯由剪切变形引起的粘度降低是暂时的和可逆力。降低是暂时的和可逆力。 另外，由于剪切还可能引起粘度的永久消失，因为在极高另外，由于剪切还可能引起粘度的永久消失，因为在极高的剪速下（如气蚀），可能导致增粘剂中一部分原子间结合较的剪速下（如气蚀），可能导致增粘剂中一部分原子间结合较弱的弱的C键被剪断，高分子聚合物断裂变为较小的分子，增粘效果键被剪断，高分子聚合物断裂变为较小的分子，增粘效果降低，引起粘度的永久性减小而不可能恢复。降低，引起粘度的永久性减

29、小而不可能恢复。八、材料相容性八、材料相容性材料的相容性材料的相容性 液压介质和所有与它相接触的材液压介质和所有与它相接触的材料之间不发生相互损坏和显著影响性能的特性，称为料之间不发生相互损坏和显著影响性能的特性，称为与材料的相容性。与材料的相容性。 对于相容性，除了要考虑油液对金属材料是否对于相容性，除了要考虑油液对金属材料是否产生锈蚀作用外，还要考虑对密封材料、涂料等是否产生锈蚀作用外，还要考虑对密封材料、涂料等是否有不良影响。对密封材料的影响主要表现为使其产生有不良影响。对密封材料的影响主要表现为使其产生溶胀、软化或硬化，导致密封性能下降，泄漏增加。溶胀、软化或硬化，导致密封性能下降，泄

30、漏增加。要求所有密封件在使用过程中应具有较小的、恒定的要求所有密封件在使用过程中应具有较小的、恒定的膨胀值，膨胀后应对其机械性能和尺寸稳定性无不良膨胀值，膨胀后应对其机械性能和尺寸稳定性无不良影响。不同类型油液与密封材料的相容性影响。不同类型油液与密封材料的相容性 见见P P1313表表九、过滤性能九、过滤性能 过滤性能过滤性能 指油液通过一定孔径的过滤器的难易程度指油液通过一定孔径的过滤器的难易程度。 通常利用一定量的油液，在规定的真空度下通过通常利用一定量的油液，在规定的真空度下通过一定孔径的过滤网所需要的时间来表示，所需时间越一定孔径的过滤网所需要的时间来表示，所需时间越短，则过滤性能越

31、好。为了加强污染控制，要求液压短，则过滤性能越好。为了加强污染控制，要求液压介质具有良好的过滤性能。介质具有良好的过滤性能。十、真他性能要求十、真他性能要求 对液压介质除上述性能要求外，其他还要求具有对液压介质除上述性能要求外，其他还要求具有抗燃性，低温性能，抗辐射（放射性）稳定性，无毒抗燃性，低温性能，抗辐射（放射性）稳定性，无毒无味、对人体无害，废液易处理等性能。无味、对人体无害，废液易处理等性能。 2-3 矿油型液压油的分类及特点矿油型液压油的分类及特点 矿油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入各矿油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种添加剂调制而成。在种添加剂调制而成。在ISOIS

32、O分类中的分类中的HHHH、HLHL、HMHM、HRHR、HVHV、HGHG型液压油均属矿油型液压油。这类油的品种多，型液压油均属矿油型液压油。这类油的品种多，性能比较全面，成本较低，需要量大，使用范围广，性能比较全面，成本较低，需要量大，使用范围广，目前约占液压介质总量的目前约占液压介质总量的8585左右。本节介绍各种液左右。本节介绍各种液压油的特性及使用范围。压油的特性及使用范围。一、一、HHHH液压油液压油 HHHH油是一种不含任何添加剂的精制矿物油。这油是一种不含任何添加剂的精制矿物油。这种油虽列入分类之中，但在液压系统中不宜使用，同种油虽列入分类之中，但在液压系统中不宜使用，同其稳定

33、性差，易起泡，使用周期短。其稳定性差，易起泡，使用周期短。二、二、H L液压油液压油 H LH L油是由精制深度较高的中性基础油，加入抗氧化。油是由精制深度较高的中性基础油，加入抗氧化。防锈添加剂调制而成，属防锈、抗氧型。该油在抗氧化、防锈添加剂调制而成，属防锈、抗氧型。该油在抗氧化、防锈、消泡和抗乳化等性能方面均优于防锈、消泡和抗乳化等性能方面均优于HHHH油，可用于低压油，可用于低压液压系统和机床主轴箱、齿轮箱或类似机械设备中，具有液压系统和机床主轴箱、齿轮箱或类似机械设备中，具有减少磨损、降低温升、防止锈蚀的作用，且其使用寿命较减少磨损、降低温升、防止锈蚀的作用，且其使用寿命较H HH

34、H油长一倍以上。油长一倍以上。HLHL油在我国已被定为机械油的升级换油在我国已被定为机械油的升级换代产品。代产品。三、三、H M液压油液压油 H MH M油是从油是从HLHL防锈、抗氧化油基础上发展而来的。随防锈、抗氧化油基础上发展而来的。随着液压系统向高压。高速方向发展着液压系统向高压。高速方向发展H LH L油难以满足油泵油难以满足油泵对工作介质抗磨性能的要求，所以发展了对工作介质抗磨性能的要求，所以发展了H MH M型抗磨液压型抗磨液压油。油。H MH M油的配制比较复杂，除添加防锈、抗氧剂以外，油的配制比较复杂，除添加防锈、抗氧剂以外，还要加油性和极压抗磨剂、金属钝化剂、破乳化剂和消泡

35、还要加油性和极压抗磨剂、金属钝化剂、破乳化剂和消泡剂等。剂等。 四、四、HR液压油液压油 HRHR油是在油是在HLHL油基础上添加粘度指数添加剂，使油油基础上添加粘度指数添加剂，使油品粘度随温度的变化减小。适用于环境温度变化较大品粘度随温度的变化减小。适用于环境温度变化较大的低压液压系统及轻负荷机械的润滑部位。的低压液压系统及轻负荷机械的润滑部位。五、五、HGHG液压油液压油 HGHG油是在油是在HMHM油基础上添加抗粘滑剂（油性剂或减摩油基础上添加抗粘滑剂（油性剂或减摩剂）。该油不仅具有良好的防锈。抗氧化、抗磨性能，剂）。该油不仅具有良好的防锈。抗氧化、抗磨性能，而且具有良好的抗粘滑性，在低

36、速下防爬行效果好，而且具有良好的抗粘滑性，在低速下防爬行效果好，是一种既具有液压油的一般性能，又具有导轨油性能是一种既具有液压油的一般性能，又具有导轨油性能的多功能润滑油，目前的液压一导轨油属这一类。对的多功能润滑油，目前的液压一导轨油属这一类。对于液压及导轨润滑为同一油路系统的精密机床，宜采于液压及导轨润滑为同一油路系统的精密机床，宜采用用HGHG油。油。 六、六、HV及及HS油油 HVHV及及HSHS油在油在ISOISO标准中均属宽温度变化范围下使用标准中均属宽温度变化范围下使用的低温液压油，都具有低倾点，优良的抗磨性，低温的低温液压油，都具有低倾点，优良的抗磨性，低温流动性和低温泵送性，

37、且粘度指数均大于流动性和低温泵送性，且粘度指数均大于130130。但是。但是HVHV油的低温性能稍逊于油的低温性能稍逊于HSHS油，油，HSHS油的成本高于油的成本高于HVHV油。油。 HVHV油主要用于寒冷区，油主要用于寒冷区，HSHS油主要用于严寒区。油主要用于严寒区。 液压及润滑油的粘度分级标准，按照液压及润滑油的粘度分级标准，按照ISOISO规定，规定，采用采用4040时油液的运动粘度（时油液的运动粘度（mmmm2 2s s）的某一中心值）的某一中心值作为油液粘度牌号，共分为作为油液粘度牌号，共分为1010、1515、2222、3232、 4646、6868、100100、150150

38、等等8 8个粘度等级。个粘度等级。见表23 2-4 难燃液压液的分类难燃液压液的分类（高水基液、油包水乳化液、（高水基液、油包水乳化液、水水乙二醇、无水合成液）乙二醇、无水合成液）及特点及特点 根据根据ISO67434的分类的分类 一、一、HFA（高水基液，主要有三种类型）（高水基液，主要有三种类型）（l l）HFAEHFAE（高水基乳化液）（高水基乳化液）它由它由9595的水与的水与5 5含精制矿含精制矿物油（或其他类型油类）及多种添加剂（包括乳化剂、防物油（或其他类型油类）及多种添加剂（包括乳化剂、防锈剂、防霉剂、消泡剂等）的浓缩液混合而成，形成以水锈剂、防霉剂、消泡剂等）的浓缩液混合而成

39、，形成以水为连续相、油为分散相的水包油乳化液。呈乳白色。它的为连续相、油为分散相的水包油乳化液。呈乳白色。它的润滑性、过滤性、乳化稳定性等均较差，不宜作液压系统润滑性、过滤性、乳化稳定性等均较差，不宜作液压系统工作介质。国内煤矿液压支架中广泛使用。工作介质。国内煤矿液压支架中广泛使用。（2 2） HFASHFAS（高水基合成液）（高水基合成液）不含油，由不含油，由9595的水和的水和5 5含有多种水溶性添加剂（包括抗磨、防锈、防霉、防氧化、含有多种水溶性添加剂（包括抗磨、防锈、防霉、防氧化、气相防蚀剂等）的浓缩液混合而成。透明，过滤性好，抗气相防蚀剂等）的浓缩液混合而成。透明，过滤性好，抗磨性

40、优于磨性优于HFAEHFAE，适用于低压液压系统。，适用于低压液压系统。（3） HFAM（高水基微乳化液）（高水基微乳化液） 由由9595的水和的水和5 5含含有高级润滑油与多种添加剂（含油性和极压添加剂）的有高级润滑油与多种添加剂（含油性和极压添加剂）的浓缩液混合而成。它与浓缩液混合而成。它与HFAEHFAE的主要区别是其中油以非常的主要区别是其中油以非常微小粒子微小粒子2m2m以下）的形式分散在水中。半透明，兼有以下）的形式分散在水中。半透明，兼有HFANHFAN和和HFASHFAS的优点，其抗磨性、过滤性、稳定性均较好。的优点，其抗磨性、过滤性、稳定性均较好。适用于中、低压液压系统。适用

41、于中、低压液压系统。 高水基介质是高水基介质是20世纪世纪70年代由于中东石油危机而发展年代由于中东石油危机而发展起来的一种代替矿物油的新型液压介质，具有不燃、廉起来的一种代替矿物油的新型液压介质，具有不燃、廉价、节油、少污染等优点，但与矿油型液压油相比，它价、节油、少污染等优点，但与矿油型液压油相比，它具有粘度低、润滑性能差、汽化压力高等缺点。其具有粘度低、润滑性能差、汽化压力高等缺点。其PH值值在在8 89 95 5之间。对铅、锌、镁、铝、锡等轻金属有侵之间。对铅、锌、镁、铝、锡等轻金属有侵蚀作用，与聚氨酯、丁基橡胶、软木、皮革、纸及普通蚀作用，与聚氨酯、丁基橡胶、软木、皮革、纸及普通耐油

42、涂料等不相容。耐油涂料等不相容。 二、二、HFB（油包水乳化液）（油包水乳化液） HFBHFB由由4040的水和的水和6060的精制矿物油，再加入乳化的精制矿物油，再加入乳化剂、防锈剂、抗磨剂、抗氧剂、防霉剂等调制而成的剂、防锈剂、抗磨剂、抗氧剂、防霉剂等调制而成的以油为连续相、水为分散相的油包水乳化液。乳白色，以油为连续相、水为分散相的油包水乳化液。乳白色，由于由于HFBHFB中体积中体积6060的矿物油是连续相，所以它具有的矿物油是连续相，所以它具有矿物油的一些基本优点，其润滑性、防锈蚀性等均较矿物油的一些基本优点，其润滑性、防锈蚀性等均较好（优于好（优于HFAHFA和和HFCHFC），与

43、矿物油相容的金属材料（镁、），与矿物油相容的金属材料（镁、铅除外）、橡胶密封材料（聚氨酯除外），也与铅除外）、橡胶密封材料（聚氨酯除外），也与HFBHFB相容，已有较好的抗燃性，价格较低，无毒无味等优相容，已有较好的抗燃性，价格较低，无毒无味等优点。在冶金、轧钢、煤矿下的中低压液压系统中应用点。在冶金、轧钢、煤矿下的中低压液压系统中应用较多。较多。 HFB的缺点是乳化稳定性差（油水易分离），过的缺点是乳化稳定性差（油水易分离），过滤性差，剪切稳定性差，其粘度随含水量增加而增大。滤性差，剪切稳定性差，其粘度随含水量增加而增大。三、三、HFC（水（水 乙二醇）乙二醇） HFCHFC含有含有3535

44、5555的水，其余为能溶于水的乙二醇、的水，其余为能溶于水的乙二醇、丙二醇或其聚合物，以及水溶性的增粘、抗磨、防锈、丙二醇或其聚合物，以及水溶性的增粘、抗磨、防锈、消泡等添加剂。为透明溶液。它具有良好的抗燃性、低消泡等添加剂。为透明溶液。它具有良好的抗燃性、低温流动性（凝点低，可在一温流动性（凝点低，可在一20 20 50 50的温度范围内使的温度范围内使用）以及粘温特性（粘度指数用）以及粘温特性（粘度指数140 140 170 170）和稳定性好，）和稳定性好，使用寿命较长，所以应用较多，在有些国家使用寿命较长，所以应用较多，在有些国家HFCHFC已成为已成为难燃液压液中的主流。我国武钢、宝

45、钢等的进口液压设难燃液压液中的主流。我国武钢、宝钢等的进口液压设备中已大量使用。备中已大量使用。 HFC的主要缺点是：抗磨性能差。的主要缺点是：抗磨性能差。HFC的粘度与矿油型液的粘度与矿油型液压油相近，但其粘压特性差（随压力增加粘度增加很少），在滚压油相近，但其粘压特性差（随压力增加粘度增加很少），在滚动接触的情况下难以形成弹流润滑，滚动元件的寿命很短；与动接触的情况下难以形成弹流润滑，滚动元件的寿命很短；与锌、锡、镁、铝、聚氨酯胶及普通耐油涂料等均不相容；汽化锌、锡、镁、铝、聚氨酯胶及普通耐油涂料等均不相容；汽化压力高，易产生气蚀；与矿油型液压油混合后易生油泥；粘压力高，易产生气蚀；与矿油

46、型液压油混合后易生油泥；粘度随含水量减少而显著增加；废液不易处理。度随含水量减少而显著增加；废液不易处理。 四、四、HFD（无水合成液）（无水合成液） HFDHFD是一种以化学合成液体为基础的无水液压液。是一种以化学合成液体为基础的无水液压液。HFDHHFDH系磷酸酯，系磷酸酯，HFDSHFDS系氯化烃，系氯化烃，HFDTHFDT系前两者的混合物，系前两者的混合物，HFDUHFDU系指其他成分的无水合成液。应用较多的是磷酸酯。系指其他成分的无水合成液。应用较多的是磷酸酯。 磷酸酯液压液是在磷酸酯中加入抗氧剂、抗腐蚀剂、磷酸酯液压液是在磷酸酯中加入抗氧剂、抗腐蚀剂、酸性吸收剂。消泡剂等调制而成，

47、有的还混合有氯化烃酸性吸收剂。消泡剂等调制而成，有的还混合有氯化烃或合成烃，但它不能与一般矿物油互溶。它的优点是具或合成烃，但它不能与一般矿物油互溶。它的优点是具有良好的润滑性、抗燃性（自燃温度可高达近有良好的润滑性、抗燃性（自燃温度可高达近600600）及抗氧化性，挥发性低，对大多数金属不腐蚀，使用温及抗氧化性，挥发性低，对大多数金属不腐蚀，使用温度范围较度范围较-665-665）。适用于需要防燃的高温高压系统。）。适用于需要防燃的高温高压系统。 磷酸酯的缺点是价格贵（为液压油的磷酸酯的缺点是价格贵（为液压油的58倍）；不能用一般倍）；不能用一般的耐油橡胶和耐油涂料，需用氟橡胶（最佳）、丁基

48、胶、乙丙胶、的耐油橡胶和耐油涂料，需用氟橡胶（最佳）、丁基胶、乙丙胶、聚四氟乙烯、环氧树脂漆等；混入水分时会发生水解，生成磷酸聚四氟乙烯、环氧树脂漆等；混入水分时会发生水解，生成磷酸使金属腐蚀；对环境污染严重；有刺激性气味和轻度毒性。使金属腐蚀；对环境污染严重；有刺激性气味和轻度毒性。 难燃液总结：难燃液总结： 由于难燃液在润滑性，防锈蚀性，稳定性，产生由于难燃液在润滑性，防锈蚀性，稳定性，产生气穴、气蚀，粘度等方面都存在不同程度的问题，原气穴、气蚀，粘度等方面都存在不同程度的问题，原有的适用于矿物油的液压元件和系统并不能完全适用有的适用于矿物油的液压元件和系统并不能完全适用于难燃液，而必须采

49、取于难燃液，而必须采取改进措施改进措施：将原有元件和系统从材料到结构进行适当改进，使将原有元件和系统从材料到结构进行适当改进，使其与所选用的难燃液相容，然后降低参数（包括压力、其与所选用的难燃液相容，然后降低参数（包括压力、转速、泵入口真空度等）使用；转速、泵入口真空度等）使用；研制适用于各类难燃液的专用液压元件。研制适用于各类难燃液的专用液压元件。 2-5 液压介质的选择液压介质的选择 液压系统的故障液压系统的故障80以上是由于液压介质及其污染所造成以上是由于液压介质及其污染所造成的。因此工确选择和使用液压系统工作介质，对提高液压设的。因此工确选择和使用液压系统工作介质，对提高液压设备的工作

50、可靠性、延长元件和系统的工作寿命、保证设备安全备的工作可靠性、延长元件和系统的工作寿命、保证设备安全运行都有重要意义。运行都有重要意义。 一、正确选择需要考虑的主要因素一、正确选择需要考虑的主要因素 1 1液压系统的环境条件液压系统的环境条件（l l）环境温度变化情况）环境温度变化情况 要了解环境温度的上限和下要了解环境温度的上限和下限。环境温度低要选用低粘度液压液，温度高要选用限。环境温度低要选用低粘度液压液，温度高要选用高粘度液压液。如果环境温度变化范围很大，则应选高粘度液压液。如果环境温度变化范围很大，则应选高粘度指数液压液。若环境温度很低，则需选用低温高粘度指数液压液。若环境温度很低，