第二节
液压与气压传动

随着机电一体化的发展，液压与气压传动系统也普遍运用到中药加工炮制设备中。液压与气压传动实现传动和控制的方法基本相同，都是利用各种元件组成具有一定功能的基本控制回路，再将若干基本控制回路加以综合利用而构成能够完成特定任务的传动和控制系统，实现能量的转换、传递和控制。液压与气压传动都是借助于密封容积的变化，利用流体的压力能与机械能之间的转换来传递能量的；压力和流量是液压与气压传动中两个最重要的参数，其中压力取决于负载，流量决定执行元件的运动速度。液压系统以液体作为工作介质，而气动系统以气体作为工作介质。两种工作介质的不同在于：液体几乎不可压缩，气体却具有较大的可压缩性。液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作机制以及回路的构成等方面极为相似。

一、液压与气压传动的组成

液压、气压传动系统除工作介质（液压油或压缩空气）外，一般由以下4部分组成。

1.动力元件

液压泵或起源装置是为液压、气动系统提供一定流量的压力流体的装置，将原动输入的机械能转换为流体的压力能。

2.执行元件

液压缸或气缸、液压马达或气马达是将流体压力能转换为机械能的装置，以克服负载阻力，驱动工作部件做功。实现直线运动的执行元件是液压缸或气缸，输出力和速度；实现旋转运动的是液压马达或气马达，输出转矩和转速。

3.控制元件

包括压力、流量、方向控制阀，它们是对液压、气压系统中流体的压力、流量和方向进行控制的装置，是进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件，保证执行元件运动的各项要求。如溢流阀、节流阀、换向阀和逻辑元件。

4.辅助元件

辅助元件包括各种管件、油箱、过滤器、蓄能器、仪表、密封装置等。在系统中，它们起到连接、储油、过滤、储存压力能、测量压力和防止流体泄漏等作用。

二、液压与气压传动的特点

（一）液压传动的特点

1.优点

①单位体积输出功率大。在同等的功率下，液压装置的体积小、重量轻。液压马达的体积和重量只有相同功率电机的12%左右。②液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁换向。③液压装置能在较大的范围内实现无级调速。④液压传动易于实现自动化。如将液压控制和电气、电子控制或气动控制结合起来，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，并能方便地实现远程控制。⑤液压装置易于实现过载保护。⑥由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。

2.缺点

①油液的泄漏和可压缩性以及油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于要求具有精确传动比的场合。②由于油液的黏度随温度而变化，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合下使用。③由于工作过程中有较多的能量损失（如管路压力损失、泄漏等），因此液压传动的效率不高，不宜用于远距离传动。

（二）气压传动的特点

1.优点

①以空气作为工作介质，来源方便，使用后可以直接排入大气中，处理简单，不污染环境。空气流动损失小，压缩空气便于集中提供，可实现远距离传输与控制。②与液压传动相比，气压传动具有动作迅速、反应快等优点，液压油在管路中流动的速度一般为1～5m/s，而气体流速可以大于10m/s，甚至接近声速，在0.02～0.03秒即可达到所要求的工作压力及速度。③工作环境适应性强，特别是在易燃易爆、多尘埃、强辐射、振动等恶劣环境下工作时，要比液压、电子、电气控制优越。④结构简单、轻便，安装维护简单，压力等级低，使用安全可靠。气体传动维护简单、管路不易堵塞，且不存在介质变质、补充和更换等问题。空气具有可压缩性，使气动系统能够实现过载自动保护。

2.缺点

①由于空气具有可压缩性，所以气缸的运动稳定性较差，动作速度易受负载变化的影响。②工作压力较低（一般为0.4～0.8MPa），系统输出力较小，传动效率较低。③气动系统具有较大的排气噪声。④工作介质空气本身没有润滑性，需要加油雾器进行润滑。 3NqQ0MA4ecDH7CpAQQcV3/mLnMT0kXAI/3sn5EH/LWEQCfBABoPjyxJBscYdWNmL