第一章油压传动技术的概述1.1油压传动的基本原理和特点1.1.1.基本原理：油压系统借助油压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各类控制阀和管道的传递，依靠于油压执行器件(油压缸或电机)把液体压力能转换为机械能，进而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，通常为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和蜗杆等传动器件相类似。在油压传动中，油压油缸就是一个最简单而又比较完整的油压传动系统，剖析它的工作过程，可以清楚的了解油压传动的基本原理。全套图纸加1538937061.1.2.油压传动的特点：（1）油压工作介质是在受调节和控制下工作，故可作“传动”之用，亦可作“控制”之用，两者很难迥然分开。（2）油压技术中，与外负载（推理运动速率（或怠速n）相对应的液体热阻是流量q。压力p和流量q油压系统中两个四川科技学院大专生结业设计（论文）最基本的参数，压力的高低取决于负载大小，流量大小取决于速率高低和执行器件的主要规格（油压螺距或电机排量）。（3）假如忽视各类损失，油压传动的力（或力矩）与速率（或怠速）彼此无关，既可实现与负载无关的任何运动规律，也可利用各类控制机构实现与负载有关的各类运动规律。

（4）油压传动是以液体的压力能来传递动力的传递而且符合能量守恒定理，压力与流量q的乘积等于功率P。油压传动时省力，不省功。1.2油压传动发展的概况油压传动和气压传动称为留传动，是按照17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展上去的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。迄今，大致经历了启蒙期、发展期、成型期和成熟期四个时期。虽然现今油压技术面临着来自电气传动及控制技术的新竞争和红色环保的新挑战，并且因为其独到的技术优势，使其在国民经济发展中，将始终发挥无可取代的重大作用。现在电动液压弯管机，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。1795年法国约瑟夫布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在巴黎用水作为工作介质,以水压机的方式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后油压传动广泛应用，非常是1920年之后，发展更为迅速。油压器件大概在19世纪末20世纪初的20年间才开始步入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(FVikers)发明了压力平衡式茎秆泵，为近代油压器件工业或油压传动的逐渐完善奠定了基础。

20世纪初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间，在法国铣床中有30%应用了油压传动。应当强调，台湾油压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后，美国迅速发展油压传动，1956年创立了“液压工业会”。近20~30年间，美国油压传动发展之快，居世界领先地位。我国的油压工业开始于20世纪50年代，油压器件最初应用于铣床和锻压设备。60年代获得较大的发展，以参悟到国民经济各个领域。在铣床、工程机械、农业机械、制造业、冶金、汽车、航空航天、船舶、运输以及军工等都有流体传动和控制技术。当前油压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、低煤耗、长寿命、高度集成化等四川科技学院大专生结业设计（论文）方向发展。同时，新器件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得明显地成果，将推进油压传动技术更先进的方向发展。目前，我国的油压件已从低压到高压产生系列，并生产出许多新型器件，如插装式锥阀、电液比列阀、电液伺服阀、电液数字控制阀等。

我国的机械制造工业认真消化和推广引进美国先进的油压技术的同时，也在大力研发、开发国产油压件新产品，强化产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差并且不符合国家标准的油压产品，采用逐渐淘汰的举措。由此可见，随着科学技术的迅速发展，油压技术将获得进一步的发展，在各类机械设备上的应用将愈加广泛。1.3油压传动在各领域的应用车辆工业自卸式车辆、高空作业车、消防车等工程机械挖掘机、装载机、推土机等铣床工业机床、刨床、磨床、压力机、组合铣床、加工中心等农业机械联合收割机的控制系统等轻工机械冲压机、造纸机、校直机、打包机等起重机械起重机、吊车、叉车、液压千斤顶等冶金工业电炉控制系统、轧钢机控制系统等煤矿机械开采机、提升机、液压支架等建筑机械打桩机、平地机、混凝土输送车、搅拌车等民航工业客机起落架等船舶港口机械起货机、舵机等浇铸机械压铸机、加料机等筑路机械压路机、铺料机等油压传动在其他方面应用也很广泛，像工业机器人，手动生产线设备等等，在此不再赘言。1.4油压弯管机的发展状况我国的弯管机加工工艺从青铜器时代开始萌芽的，并逐步产生和发展。从夏朝到春秋时期早已有了相当发达的青铜冶铸业出现了各类青铜工具，如：青铜刀、青铜锉、青铜锯等等。

同时有出土文物与甲骨文记录表明，这个时期生产的青铜工具和生活工具，在制造过程中都要经过铣削加工或碾磨。我国的冶铸技术比欧洲早一千多年。表明金属铣削加工步入了一个新的阶段。有记录表明早在三千多年前的商代早已有了旋转的琢玉工具，这也就是金属铣削铣床的前身。70年代在宁夏满城一号遗址出土的五湖南科技学院专科生结业设计（论文）铢钱，其外圆上有经过工件的痕迹，刀花均匀，磨削震动，波纹清晰，椭圆度很小。有可能将刀币钱穿在方轴上，之后装在木制的机床上，用手拿着工具进行铣削。日本自20世纪60年代就开始使用垂直油压（即卧式）弯管机，可以弯制152.4~762mm（6~30英寸）各类壁厚的铁管。70年代后，冷弯管机的性能进一步构建，同时，弯管轮胎研发成功，与冷弯机配套使用，才能弯制薄壁高硬度大口径的输油输喉管道铁管，最大弯管半径达到1524mm（60英寸）。原南斯拉夫研发冷弯管机基本也是从20世纪60年代开始的，功能与日本机器相近，但因为其主机油压系统采用立式机构，平面占用空间较大，运输及现场摆布存在较大困难。目前，世界上有英国、加拿大和美国等发达国家近10家冷弯机生产厂，所产型号基本结构均为垂直油压式，轮胎方式有气动式和油压式两种。

气动式结构轮胎优点在于行走速率快、弯管预制效率高，但须要另行配置空气压缩机，系统工作平稳性差，无法控制。油压式轮胎依靠于整机油压站，结构紧凑，且油压传动平稳可靠，才能保证管线在预判过程中不发生椭圆变型。现在我国弯管机的设计特征具有以下明显的特征：摇臂，其作用是保证弯管弯曲直径符合要求，其夹紧座是限制铁管在弯曲过程中拉升。矫直辊一是避免在弯曲过程垂直方向变型，与浮动防椭圆治具配合使用保证弯曲后的铁管椭圆度符合要求。导向辊装置一有两组导向辊和机架及夹紧传动系统组成，导向辊开合由油压驱动来完成，其功能是与摇臂共同完成铁管水平方向的弯曲。推送装置（由货车、床上、传动轴、牵引链等组成）促进铁管前进，在摇臂和导向辊作用下铁管形成弯曲。水厂分高压和低压的两部份，为导向辊开合、摇臂夹紧座、油缸、推送装置货车卡盘开合、矫直辊开合提供动力。随着科学技术的不断发展，弯管机的型式日趋多元化，弯管性能也在大幅度地提升。微型计算机、单片机、可编程控制器、先进的交流伺服系统以及新型油压元元件和油压技术的应用，使弯管机的功能更趋完美。油压弯管机是制品成形生产中应用较广泛的设备之一。自其问世以来，在实际生产中得到广泛的应用。

目前，油压弯管机的油压系统和整机结构方面，早已比较成熟，国内外油压弯管机的发展除了彰显在控制系统上，也主要突出在高效化、高速化、低煤耗；机电一体化，以充分合理借助机械和电子的先进技术推动整个油压系统的建立；手动化、智能化，实现对系统的自确诊和调整，具有故障预处理功能；油压器件集成化、标准化，以有效避免泄密和污染等四个方面。油压弯管机在油压系统的油路结构设计方面，国外外趋于于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化器件，使其结构更加紧凑，愈发微型。四川科技学院大专生结业设计（论文）我国目前的油压玩管机主要有数控式的、电动的、手动等方式，以适用于不同场合。我国现今，因为东部的开发，因而在石油、天然气的输送上，采用的都是比较粗的铁管，故须要研发大口径的油压弯管机。1.5油压系统的组成及分类1.5.1.油压系统的组成（1）、动力器件。将机械能转换成流体压力能的装置，如油压泵。（2）、执行器件。将流体的压力能转换成机械能输出的装置，如油压缸、摆动缸、液压电机。（3）、控制器件。对系统中流体的压力、流量及流动方向进行控制和调节的装置，以及进行讯号转换、逻辑运算和放大等功能的讯号控制器件，如溢流阀、流量控制阀和换（5）、工作介质。

用它进行能量和讯号的传递，油压系统是以油压油作为工作介质，如矿物油等。1.5.2.油压系统的分类1.油压缸汽车用油缸、单作用油缸、液压机油缸、摆动油缸、单作用多级油缸（套筒油缸）还有双作用多级油缸以及弹簧复位油缸等多种。2.油压电机油压电机，有蜗杆电机、叶片电机、柱塞电机等，就是说几乎定量水泵在理论上均可作为电机作用。3.低速大扭力油压电机静力平衡低速大转矩低油压电机。1.6油压传动的异同点广东科技学院大专生结业设计（论文）1.6.1.油压传动的优点1）传动平稳在油压传动装置中，因为油液的压缩量十分小，在一般压力下可以觉得不可压缩，借助油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置油压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配偏差会导致震动扣撞击，使传动非常平稳，以便实现频繁的换向；因而它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，比如机床几乎全都采用了油压传动。2）质量轻容积小油压传动与机械、电力等传动形式相比，在输出同样功率的条件下，容积和质量可以降低好多，因而惯性小、动作灵敏；这对油压仿形、液压手动控制和要求减少质量的机器来说，是非常重要的。

比如我国生产的1m3挖掘机在采用油压传动后，比采用机械传动时的质量减少了1t。3）承载能力大油压传动便于获得很大的力和力矩，因而广泛用于压制机、隧道采煤机、万吨货轮操襟翼和万吨水压机等。4）容易实现无级调速在油压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，但是凋速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速5）便于实现过载保护油压系统中采取了好多安全保护举措电动液压弯管机，才能手动避免过载，防止发生车祸。6）油压器件才能手动润滑因为采用油压油作为工作介质，使油压传动装置能自动润滑，因而器件的使用寿命较长。7）容易实现复杂的动作采用油压传动能获得各类复杂的机械动作，如仿形铣床的油压仿形刀架、数控机床的油压工作台，可加工出不规则形状的零件。8）简化机构采用油压传动可大大地简化机械结构，因而降低了机械零部件数9）以便实现手动化油压系统中，液体的压力、流量和方向是十分容易控制的，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的手动工作循环。目前，油压传动在组合车床