液力机械传动

9.1 液力传动概述

9.1.1液力传动概念

工程机械的动力装置大多为内燃机（柴油机或汽油机）。内燃机工作时，最大稳定工作转速与最小稳定工作转速之比约为1.5～2.8；内燃机曲轴上的最大转矩与最小转矩之比约为1.06～1.25。工程机械的行驶或工作速度的变化，以及行驶阻力或工作负载的变化远远超过内燃机的工作要求。因此，如果在传动系统中加入液力传动，将会大大改善工作机构的工作性能。所以，在很多机械尤其是建设机械中广泛地采用液力传动。

液力传动——（动液传动）基于工程流体力学的动量矩原理，利用液体动能而做功的传动（如离心泵、液力变矩器）。液力传动是以液体为工作介质的叶片式传动机械。它装置在动力机械（如蒸汽机、内燃机、电动机等）和工作机械（如水泵、风机、螺旋桨、机车和汽车的转轴等）之间，是动力机和工作机的联接传动装置，起着联接和改变扭矩的作用。

液力传动是液体传动的另一分支，它是由几个叶轮而组成的一种非刚性连接的传动装置。这种装置起着把机械能转换为液体的动能，再将液体的动能转换成机械能的能量传递作用。液力传动实际上就是一组离心泵—涡轮机系统，离心泵作为主动部件带动液体旋转，从泵流出的高速液体拖动涡轮机旋转，讲液体动能转换为机械能，实现能量传递。首台液力传动装置是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图9-1是液力传动原理图。

图9-1 液力传动装置 1—发动机 2—离心泵叶轮 3—导管 4—水槽 5—泵的螺壳 6—吸水管 7—涡轮螺壳 8—导轮 9—涡轮叶轮 10—排水管 11—螺旋桨 12—液力变矩器模型

液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。

科ｌ技ｌ论Ｉ坛　科　

一种工程机械液力传动油的研制　

曹东生　

（东北林业大学。黑龙江哈尔滨１５００４０）　

摘要：针对工程机械的液力变矩器在低温条件下顺利起动及正常工作。通过采用加氢基础油、中性油和合成烃复合作为基础油，配以具有剪切稳定指　数好、良好低温性能的各种添加剂，研制出具有闪点高、倾点低、粘度指数高等优良性能的工程机械液力传动油。其综合性能优于进口产品，其宽使用温度范　

围尤其突出。　

关键词：工程机械：液力传动油．研制　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ　ａｔ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｓｔａｒｔｉｎｇ　ｗｏｒｋ　ｓｍｏｏｔｈｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｈｙ＆￣－　ｇｅｎａｆｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｓｅ　ｏｉｌ，ｎｅｕｔｒａｌ　ａｎｄ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　８，Ｓ　ｂａｓｅ　ｏｉｌ。ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｓｔａｂｉｌｌｔｙ　ｏｆ　ｓｈｅａｒ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｖａｒｌｏｕｓ　

ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｌｒ　ｆｌａｓｈ　ｐｏｉｎｔ，ｌｏｗ　ｐｏｕｒ　ｐｏｉｎｔ，ｈｉｇｈ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｉｌ　ｉｍｐｏｒｔｓ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｉｔｓ　ｗｉｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．　

Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ＥｎｇｉｌＩｅｅｒｉｒＩｇ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ；Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｍｎｓｍｌｓｓｉｏｎ　ｏｉｌ；Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　

第1页，共6页 第2页，共6页 „„„„○„„„„○„„„„„装„„„○„„„„„„„订„„„„„○„„„„线„„„„○„„„„○专 业

工程机械控制技术

班 级

姓 名

学 号

一、填空题（每空1分，共30分）

1、液压管路中的压力损失可分为两种，一种是（ 沿程压力损失），一种是（局部压力损失）。

2、液体的流态分为（层流）和（、紊流），判别流态的准则是（雷诺数 ）。

3、齿轮泵存在径向力不平衡，减小它的措施为（缩小压力油出口）。

4、单作用叶片泵的特点是改变（偏心距e ）就可以改变输油量，改变（偏心方向 ）就可以改变输油方向。

5、当油液压力达到预定值时便发出电信号的液－电信号转换元件是（压力继电器 ）。

6、液压泵将（机械能 ）转换成（液压能 ），为系统提供压力油。

7、在实际工作中，泵的q实（＜ ）q理，马达的q实（＞ ）q理，是由（泄漏 ）引起的，缩小q实、q理二者之差的主要措施为（提高加工精度、改善

密封）。

8、双作用叶片泵通常作（定）量泵使用，单作用叶片泵通常作（变 ）量泵使用。

9、轴向柱塞泵改变（斜盘 ）的倾角可改变（排量 ）和（流量 ）。

10、单杆液压缸可采用（差动 ）连接，使其活塞缸伸出速度提高。

11、在先导式溢流阀中，先导阀的作用是（调压），主阀的作用是（溢流）。

12、 12、在定量泵供油的系统中，用流量控制阀实现对执行元件的速度调节。这种回路称为（节流调速回路）。

13、液压系统若能正常工作必须由（动力元件）、（执行元件 ）、（调节控制元件）、（辅助元件）和工作介质组成。

14、调速阀是由（定差减压阀）与（节流阀）串联而成的组合阀。

二、判断题（每题1分，共10分）

1、当溢流阀的远控口通油箱时，液压系统卸荷。（√） 2、轴向柱塞泵既可以制成定量泵，也可以制成变量量泵。（√）

3、活塞缸可实现执行元件的直线运动。（√）

能用作驱动机车车轮的机械,电动机不是唯一无二的。水力机械中的涡轮机也有和电动机相类似的驱动特性。只要用柴油机带动一个泵，向涡轮提供具有某些压力的液流，而且能够把在涡轮中工作完毕后的液流

引回到泵的进口处，使液流循环工作，这套系统就可用作内燃机车的动力驱动系统。根据这一原理，德国

工程师费廷格创造了液力变扭器和液力偶合器，把涡轮和泵轮组合在一起，二者之间没有机械连结而只是

通过液流循环来相互作用。内燃机车采用这种“软”连结方式而设计的传动系统称作液力传动。

与电力传动相比，液力传动不过是后起之秀。但它在与电传动的竞争中，异军突起，很快赢得了重要

位置。液力传动装置的优点是不用电机，可以节省大量昂贵的铜，同时它的重量也轻些。这使得机车降低

了造价也减轻了重量，即在同样的机车重量下，它的机车功率一般都比电传动机车大。另外，液力传动装

置的可靠性高，维护工作简单，修理费也少。还有一个优点是，它的部件是密闭式的，无论风砂雨雪对它

的工作都不产生什么坏的影响。

液力传动装置的主要组成部分是液力传动箱、车轴齿轮箱、换向机构和相互联结的万向轴等。它的核

心元件是液力传动箱中的液力变扭器，主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。泵轮通过轴和齿轮与柴油机的曲

轴相连，涡轮通过轴和齿轮与机车的动轮相连，导向轮固定在变扭器的外壳上，并不转动。当柴油机启动

时，泵轮被带动高速旋转，泵轮叶片则带动工作油以很高的压力和流速冲击涡轮叶片，使涡轮与泵轮以相

同的方向转动，再通过齿轮把柴油机的输出功率传递到机车的动轮上，从而使机车运行。

变扭器关键在“变”。当机车起动和低速运行时，变扭器中的涡轮转速很低，工作油对涡轮叶片的压力

就很大，从而满足机车起动时牵引力大的需求；当涡轮的转速随着机车运行速度的提高而加快时，工作油

对涡轮叶片的压力也逐渐减小，正好满足机车高速运行时对牵引力要小的需求。由此可见，柴油机发出的

大小不变的扭矩，经过变扭器就能变成满足列车牵引要求的机车牵引力。当机车需要惰力运行或进行制动