液壓系統(tǒng)壓力損失成因及分類

液壓系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備主控中心部分，擔(dān)負(fù)著設(shè)備實(shí)際運(yùn)行所需的動力供應(yīng)條件，對操作人員實(shí)際控制流程也有直接性影響。

面對工業(yè)自動化生產(chǎn)趨勢，液壓系統(tǒng)開始處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)承載過多而引起一系列的功能性損耗，壓力損失是系統(tǒng)損耗的表象形式。

從工業(yè)化生產(chǎn)需求角度考慮，詳細(xì)分析壓力損失成因及分類情況，能夠指導(dǎo)液壓系統(tǒng)控制模式優(yōu)化改進(jìn)，全面升級液壓系統(tǒng)動力、執(zhí)行、控制、輔助等方面的功能狀態(tài)。

液壓系統(tǒng)是通過改變作用力實(shí)現(xiàn)控制的，變壓器在壓力轉(zhuǎn)換過程中會出現(xiàn)部分壓力損耗，進(jìn)而影響了整臺設(shè)備的總體工作效率，這是壓力損失的詳細(xì)表現(xiàn)。

具體來說，壓力損失形成是由于液體具有黏性，液體在管路中流動也產(chǎn)生摩擦力，且是無法避免的，這就必然導(dǎo)致液體流動出現(xiàn)能量耗損問題，即“壓力損失”。

液壓系統(tǒng)壓力損失一般分為沿程損失、局部損失等兩類。

(1) 沿程損失

屬于特定流動條件下的損失表現(xiàn)，這與液體在管內(nèi)中的運(yùn)動情況有關(guān)，也是液壓系統(tǒng)不可避免的損耗現(xiàn)象。沿程損失是指液體在直徑不變的直管中，持續(xù)流動某一段距離之后，由于液體與管徑摩擦產(chǎn)生的壓力損失。

由于流動處于管內(nèi)，液體流動會出現(xiàn)不同類型的路徑，如：直線流動、曲線流動等，這些都是沿程損失的一部分，對液壓系統(tǒng)功能耗損有明顯影響。

(2) 局部損失

液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組合復(fù)雜多變，每個(gè)局部元件出現(xiàn)問題也必然會導(dǎo)致壓力損失。一般來說，局部損失是由于管路截面形狀突然變化、液流方向改變或其他形式的液流阻力而引起的壓力損失。總的壓力損失等于沿程損失和局部損失之和。

由于壓力損失的必然存在，所以泵的額定壓力要略大于系統(tǒng)工作時(shí)所需的最大工作壓力，一般可將系統(tǒng)工作所需最大工作壓力乘以一個(gè)1.3～1.5的系數(shù)進(jìn)行估算。

液壓系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的核心控制模塊，通過增加作用力方式改善設(shè)備的可控制力，加快了機(jī)械設(shè)備內(nèi)外結(jié)構(gòu)功能升級。由于機(jī)械化水平越來越高，液壓系統(tǒng)承載的動力負(fù)荷也越來越大，壓力損失是系統(tǒng)工作中不可避免的問題。為了避免壓力損失過高造成的功能性缺失，需詳細(xì)分析液壓系統(tǒng)壓力損失成因，提出切實(shí)可行的改造控制技術(shù)。

泵是液壓系統(tǒng)的動力源，考慮到執(zhí)行器工作狀況的多樣化，有時(shí)系統(tǒng)需要大流量，低壓力，有時(shí)又需要小流量，高壓力。節(jié)能型液壓泵是普遍采用的新產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)液壓泵系統(tǒng)的多功能調(diào)試，加快了泵體結(jié)構(gòu)功能調(diào)試要求。

對液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，要考慮液壓泵變量大小控制，盡量選擇限壓式變量泵為宜，因?yàn)檫@種類液壓泵的流動性好，可靈活調(diào)整液體流動方向，避免摩擦系統(tǒng)過大造成的耗損問題。

液壓油流經(jīng)各類液壓閥時(shí)不可避免的存在著壓力損失和流量損失，這一部分的能量損失在全部能量損失中占有較大的比重。因此，合理選擇液壓器，調(diào)整壓力閥的壓力也是降低功率損失的一個(gè)重要方面，可以根據(jù)液壓系統(tǒng)工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。

比如，流量閥按系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)范圍選取并保證其最小穩(wěn)定流量能滿足使用要求，壓力閥的壓力在滿足液壓設(shè)備正常工作的情況下，盡量取較低的壓力。

執(zhí)行元件是按照指令完成相應(yīng)動作的模塊，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造可提高執(zhí)行效率，減少執(zhí)行流程不當(dāng)引起的異常損失。如果執(zhí)行器具有調(diào)速的要求，那么在選擇調(diào)速回路時(shí)，既要滿足調(diào)速的要求，又要盡量減少功率損失。

常見的調(diào)速回路主要有：節(jié)流調(diào)速回路，容積調(diào)速回路，容積節(jié)流調(diào)速回路。其中節(jié)流調(diào)速回路的功率損失大，低速穩(wěn)定性好。而容積調(diào)速回路既無溢流損失，也無節(jié)流損失，效率高，但低速穩(wěn)定性差。

摩擦力是引起壓力損失的一個(gè)主要原因，從管徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能改造措施，可減少壓力損失產(chǎn)生的不利影響。液壓油在管路中流動時(shí)，將呈現(xiàn)出黏性，而黏性過高時(shí)，將產(chǎn)生較大的內(nèi)摩擦力。因此，一般選擇黏度適宜且黏溫特性比較好的油液。

另外，當(dāng)油液在管路中流動時(shí)，還存在著沿程壓力損失和局部壓力損失。為了減小局部壓力損失，設(shè)計(jì)管路結(jié)構(gòu)需最大限度地縮短管道，且避免彎管流通線路，為液壓油輸送創(chuàng)造更加穩(wěn)定的工作條件。