摘要：由于长时间处于满荷载作业环境，液压系统在提供动力源时也面临着明显的压力损失问题，降低了各种机械设备控制效能。结合液压系统实际应用功能，分析液压系统压力损失成因及其类别，从液压泵、液压器、执行器等方面提出结构改造技术方案，降低系统损耗系数。

液压系统是利用变压器改变作用力大小，为机器设备控制提供优越的运行环境，满足了机器操控应用要求，主要由动力元件、执行元件、控制元件、配套元件、液压油等部分构成。液压系统包括液压传动系统、液压控制系统两种，前者以传递动力、实现运动为主要功能，后者是为了满足设备输出要求，提供专项辅助功能要求。

 

液压系统运行中面临着较大的风险隐患，压力损失是破坏液压系统结构均衡性的常见因素。另一方面，压力损失过高会限制液压系统的动力控制作用，导致整个控制系统功能损耗而发生异常故障。根据液压系统压力损失成因及类别，必须及时调整液压系统结构组合方式，利用技术改造模式提升设备的可操控性能。通过对液压泵、液压阀、液压油、执行器等部分进行改造，进一步提高液压系统运行速率。

1.液压系统压力损失成因及分类

液压系统是机械设备主控中心部分，担负着设备实际运行所需的动力供应条件，对操作人员实际控制流程也有直接性影响。面对工业自动化生产趋势，液压系统开始处于超负荷运行状态，系统承载过多而引起一系列的功能性损耗，压力损失是系统损耗的表象形式。从工业化生产需求角度考虑，详细分析压力损失成因及分类情况，能够指导液压系统控制模式优化改进，全面升级液压系统动力、执行、控制、辅助等方面的功能状态。

1.1压力损失成因

液压系统是通过改变作用力实现控制的，变压器在压力转换过程中会出现部分压力损耗，进而影响了整台设备的总体工作效率，这是压力损失的详细表现。具体来说，压力损失形成是由于液体具有黏性，液体在管路中流动也产生摩擦力，且是无法避免的，这就必然导致液体流动出现能量耗损问题，即“压力损失”。

1.2压力损失分类

液压系统压力损失一般分为沿程损失、局部损失等两类。

(1)     沿程损失

属于特定流动条件下的损失表现，这与液体在管内中的运动情况有关，也是液压系统不可避免的损耗现象。沿程损失是指液体在直径不变的直管中，持续流动某一段距离之后，由于液体与管径摩擦产生的压力损失。由于流动处于管内，液体流动会出现不同类型的路径，如：直线流动、曲线流动等，这些都是沿程损失的一部分，对液压系统功能耗损有明显影响。

(2)     局部损失

液压系统结构组合复杂多变，每个局部元件出现问题也必然会导致压力损失。一般来说，局部损失是由于管路截面形状突然变化、液流方向改变或其他形式的液流阻力而引起的压力损失。总的压力损失等于沿程损失和局部损失之和。由于压力损失的必然存在，所以泵的额定压力要略大于系统工作时所需的最大工作压力，一般可将系统工作所需最大工作压力乘以一个1.3～1.5的系数进行估算。

2.液压系统结构改造技术分析

液压系统是机械设备的核心控制模块，通过增加作用力方式改善设备的可控制力，加快了机械设备内外结构功能升级。由于机械化水平越来越高，液压系统承载的动力负荷也越来越大，压力损失是系统工作中不可避免的问题。为了避免压力损失过高造成的功能性缺失，需详细分析液压系统压力损失成因，提出切实可行的改造控制技术。

1）液压泵

泵是液压系统的动力源，考虑到执行器工作状况的多样化，有时系统需要大流量，低压力，有时又需要小流量，高压力。节能型液压泵是普遍采用的新产品，可以实现液压泵系统的多功能调试，加快了泵体结构功能调试要求。对液压系统进行调整，要考虑液压泵变量大小控制，尽量选择限压式变量泵为宜，因为这种类液压泵的流动性好，可灵活调整液体流动方向，避免摩擦系统过大造成的耗损问题。

2）液压阀

液压油流经各类液压阀时不可避免的存在着压力损失和流量损失，这一部分的能量损失在全部能量损失中占有较大的比重。因此，合理选择液压器，调整压力阀的压力也是降低功率损失的一个重要方面，可以根据液压系统工作环境进行调整。比如，流量阀按系统中流量调节范围选取并保证其最小稳定流量能满足使用要求，压力阀的压力在满足液压设备正常工作的情况下，尽量取较低的压力。

3）执行器

执行元件是按照指令完成相应动作的模块，对其进行结构改造可提高执行效率，减少执行流程不当引起的异常损失。如果执行器具有调速的要求，那么在选择调速回路时，既要满足调速的要求，又要尽量减少功率损失。常见的调速回路主要有：节流调速回路，容积调速回路，容积节流调速回路。其中节流调速回路的功率损失大，低速稳定性好。而容积调速回路既无溢流损失，也无节流损失，效率高，但低速稳定性差。

4）液压油

摩擦力是引起压力损失的一个主要原因，从管径结构设计节能改造措施，可减少压力损失产生的不利影响。液压油在管路中流动时，将呈现出黏性，而黏性过高时，将产生较大的内摩擦力。因此，一般选择黏度适宜且黏温特性比较好的油液。另外，当油液在管路中流动时，还存在着沿程压力损失和局部压力损失。为了减小局部压力损失，设计管路结构需最大限度地缩短管道，且避免弯管流通线路，为液压油输送创造更加稳定的工作条件。

3.液压系统智能控制系统应用

针对液压系统控制出现的压力损失，除了对内部结构实施改造升级外，还要考虑外在操控系统因素，设计智能化控制模式是不可缺少的。利用数据自动化控制、人工推理分析、信号传输调度等，可以对液压系统实施智能化控制。

1）数据控制

传统液压系统仅设定了某个数据库为中心，忽略了其它数据资源调配使用要求，降低了控制系统数据信息处理效率。节能控制系统采用知识库模式，其涉及到数据库、规则库等两大模块，前者是根据控制系统要求执行模糊数据处理，或者是利用信号语言对原始数据进行控制；通过知识库系统提高了节能控制的可利用性。

2）人工推理

人工智能需要不同的推理过程，才能获得与液压系统相配套的数据结果，说节能控制系统的应用效果。节能控制系统仿真设计中，多数采用模糊概念为主控中心思想，按照模糊逻辑及模糊理论执行推到方案，由推理机完成对应的数据处理要求，从而掌握了节能控制信号动态，为实际控制提供真实的指导依据。

3）传输端口

数字接口是液压信号传输的重点，设计节能控制器也要考虑接口功能状态，与节能控制系统相配套才能实现数据一体化控制。节能化改造中，可对理论分析中获得的模糊值进行转换，利用数字接口作出了进一步分析，获得与节能控制器相配套的数据信号作为主控对象，为液压系统节能控制改造提供技术支持。

4.结束语

压力损失是液压系统长期运行不可避免的问题，也是工业化生产速度加快的必然结果，严重影响了机械设备的综合功能系数。压力损失不仅增加了设备工作荷载，也容易因摩擦系数超标而引发设备故障，阻碍了工业化生产流程有序进行。根据液压系统压力损失成因及主要分类，要及时拟定切实可行的结构调整方案，从液压泵、液压阀、执行器、液压油等方面拟定升级对策，综合维护液压系统的应用功能。