液压传动系统的设计及应用

　　0 引言

　　液压传动系统在运行中容易做到对执行元件运动速度的无级调节，调速方便且调速范围大。 特别是随着机电一体化的发展，与微电子、计算机技术相结合，使液压传动无级调速的应用更广泛。

　　但液压传动系统的设计没有固定的统一步骤， 根据系统的简繁、借鉴的多寡和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。 下面就结合工程机械发动机冷却风扇驱动方式的改进设计，介绍液压传动系统的设计方法，该设计思路清晰，步骤简略。

　　1 液压传动系统设计

　　当液压传动系统实现旋转运动，使执行元件能在最高和最低转速范围内任一转速下稳定运转时，系统的设计大致需要经过以下图 1 所示步骤：

　　1.1 明确系统设计要求

　　在工程机械发动机冷却风扇驱动方式的改进设计中，将冷却风扇的传统驱动方式改为液压驱动，使发动机工作于高效、可靠的温度范围内。 因此，设计系统应满足以下要求：

　　1.1.1 系统安放在移动设备上 ， 要求所用液压元件具备一定的耐温、抗振动和对油液污染不敏感等特性。

　　1.1.2 系统可由所匹配发动机直接驱动。

　　1.1.3 系统产生单向旋转运动，来直接驱动冷却风扇根据发动机温度在最高和最低转速范围内稳定运转。

　　1.1.4 为满足发动机的散热要求 ，可将发动机的最大功率工况作为冷却系统的计算工况，由发动机散入冷却系统的热量入手，以反推得到风扇的驱动转矩[1]。

　　1.2 拟定系统总体方案

　　1.2.1 确定执行元件的形式

　　主要根据主机动作机构的运动要求来选择执行元件的形式。 由于设计系统要求产生单向回转运动来驱动风扇旋转，所以执行元件选用单向液压马达。

　　另外，设计系统所匹配发动机冷却系统所需散热量大，而且不同工况所需散热量差别也较大， 从而要求冷却风扇转速高且转速范围大，所以可选择外啮合式高速齿轮液压马达，该马达对油液污染要求不高、结构简单、价格低廉、而且转速常高于 500r/min。

　　1.2.2 确定回路类型

　　液压传动系统的回路即油液循环，有开式和闭式两种方式。 其中在开式循环回路中，液压泵从油箱中吸入液压油，同时压送到执行元件中去，执行元件的回油排至油箱。 这种回路结构简单，散热性好，同时便于沉淀过滤杂质和析出气体，比较适合常在多灰尘下工作的工程机械发动机上，所以设计液压系统回路选用开式循环方式。

　　1.2.3 选择合适回路

　　设计系统中，对系统性能起决定性影响的主要有调速控制和调压控制方案。