挖掘机液压传动中的速度与力量

挖掘机的液压传动是一种能量的传递形式：它将从原动力机械（发动机或者电动机）中获得的机械能以压力能的形式进行传递，最终再以机械能的形式对外输出。在整个过种中，首先必须由动力原件（液压泵）将机械能转换成压力能，经控制元件（各种阀）分析、处理，最后再由执行元件（液压缸或者液压马达）转换后，以机械能的形式对外作功。最直接的说法就是以“运动的形式对外作功”。

由于“动力、控制、执行”等构成液压系统的各种元件在结构设计、制造精度、调试设置、系统故障以及液压传动自身的缺陷等诸多原因，会使得在整个传动过种中，由原动机产生的机械能无法比较理想地通过执行元件对外输出，通常的说法就是“速度和力量不理想”。这其中除了以现在的科学技术不可改变的因素外，通过自己的努力也可以使系统进入更为良好的工作状态。

在液压传动中，影响执行元件速度的因素有两个：一个是执行元件所能获得的液压油的流量；二是执行元件自身的结构。

（1）执行元件所获得的流量

首先，执行元件要想获得理想的流量，必须有一个流量源（通常是指液压泵）为其提供一个合适的流量。泵的流量输出等于排量和转速的乘积（Q=q*n）。对于变量泵来说，转速和排量都会发生变化，因转速和原动力机同步，通常是由操作者直接控制，比较直观，这时排量的变化就成了影响流量输出的最主要的原因（受泵的变量机构控制）；对于定量泵来说，由于排量不可变，转速就成了影响流量源流量输出的唯一原因。

其次，通向执行元件的液压油的通道必须有一个合适的开度，这就是我们通常说的“主阀芯的打开情况”。对于换向阀来说，当阀芯是一个单纯的开关控制时，只需要确认行程是否达到设定位置，当阀芯随控控制信号连续变化时，则必须确认阀芯行程与控制信号大小是否对应。

（2）执行元件自身结构

对于“自身结构不会发生变化的执行元件（液压油缸或者液压马达）”，其本身所能够获得的液压油的流量的大小是影响其速度的唯一原因；而对于“自身结构会发生变化的执行元件（液压马达）”，除其本身所能够获得的液压油的流量的大小以外，自身结构的变化（变量）也是影响其速度的十分主要的因素。

将一个单杆双作用油缸的AB口封闭，在活塞杆上沿轴线方向加压时，油缸中在被压一侧的液压油上就会产生一个对应的压力，这个压力的大小随着加在活塞杆的力的变化而变化。同理，要想驱动这个活塞运动，也必须有对应大小的压力来克服外部的阻力，也就是说液压系统中，油缸之所以能够运动，是因为有“压力大小为能够克服外部阻力的液压油”源源不断地供向对应的腔体，这就要求本回路中“各个元件所能保证的最低压力”均不小于此压力。

能够影响这个压力大小的最主要的因素有：一是能够提供流量的液压元件（通常是由液压泵完成）是否有能力提供这个压力；二是本回路中的限压装置（通常是指安全阀或者溢流阀等）的设定值或者是其本身是否有能力达到这个压力。

从上述分析可以看出，速度和流量在某种程度上相互独立：速度在大小取决于其获得的流量，由流量源和通道的开度决定；而力量的大小取决于系统所能建立起来的最大压力，由压力源和限压装置决定。

而实际中，速度和力量都无法保证的情况是比较普遍的，在流量源、通道、压力源和限硕压装置均无异常的情况下，系统的泄漏是造成速度和力量不能保证的主要原因。而泄漏又与密封、磨损和油品的质量有着最直接的关系。