第1章 液压技术基本理论

学习目标

通过学习液压传动技术基本理论，会运用液压传动的原理分析液压传动的基本组成。通过学习液体动力学和压力损失的计算，掌握液体压力的表示方法及力的计算方法，掌握流量、流速、压力损失的计算，为液压元件的结构及油路的分析提供依据。同时为学生顺利学习和掌握液压传动与控制实用技术打下基础。

学习要求

在回顾液压传动与控制技术的基础上，让学生在初步理解的基础上掌握液压传动与控制的概念、组成及基本原理，了解液压技术的发展、特点及应用；掌握液压油的主要物理性质、污染原因与控制方法，了解液压油的使用要求、选用；重点掌握流动流体3个基本方程、局部压力损失和沿程损失；了解并掌握流体流经小孔及间隙流量、液压冲击与空穴现象的概念及防止措施；了解液压冲击的计算。

引例

液压传动与控制技术是现代传动与控制的关键技术之一，在学习本课程之前，先举一个令人自豪又回味的液压技术工程实例，这就是2008年北京奥运会主体育场——鸟巢的建设。

北京奥运会国家体育场——鸟巢是21世纪最伟大的建筑之一，它采用全钢结构顶棚设计，其中鸟巢钢结构的卸载过程就是用液压千斤顶架起钢结构使临时支撑点的钢片松动并取出钢片的过程，这项工作的原理与人们给汽车换轮胎是相同的。

鸟巢的钢结构是支撑在支撑塔的两个小支柱上面的，要将小支柱的垫片撤出来，首先就要将液压千斤顶结构顶起来，使得小支柱上面的垫片松动，以便拆除。拆完以后液压千斤顶下降，达到钢结构与支撑点脱离的目的，这样卸载工作就完成了一步。

顶起鸟巢钢架的工作由特殊的液压千斤顶来完成。千斤顶顶升的高度完全由计算机控制，顶升的高度将使钢结构与垫片脱离至1～2mm的高度。由于每个卸载点中圈24个卸载点需要顶升的力度不一样，因此顶升高度也不同。通过控制中心计算机的控制，每个点输入不同的力，与千斤顶连接的液压泵为千斤顶供油，使其按输入力度数据将钢结构顶到合适的高度。在顶的过程，工人及时监测千斤顶的变位，一旦发现支撑点的垫片已经松动，千斤顶的上升状态将被立即转换到停止状态。

整个卸载过程分为7大步骤，35小步，在78个支撑钢架上布设了156个液压千斤顶，通过千斤顶与受力钢塔架支撑点交替受力、交替下降，分步实现卸载。此前，35个卸载步骤已完成33个。最后的步骤是使中圈和内圈剩余支撑点完全剥离。整个过程共卸下约1.4万吨钢结构。鸟巢钢结构的卸载采取的是分级同步卸载，采用中央处理器控制，用计算机统一发出指令，实施自动同步卸载的方法进行。

北京奥运会主体育场——鸟巢

用液压千斤顶卸载鸟巢钢结构