油压是液压吗

大家好，下面小编给大家分享一下。油压是液压的吗？很多人还不知道。以下是详细的解释。现在让我们来看看！

在液压技术中，用来传递压力的液体统称为压力介质。早期的压力介质是水。液压英语hydraulics在很多英汉词典里解释为水力学。

1905年左右，人们发现石油经过分馏提炼得到的碳氢化合物矿物油比水稠，所以泄漏少得多，润滑性好得多，工作压力也能大大提高。关于腐蚀金属零件的问题很少。此外，矿物油的冰点比水低得多，挥发点比水高得多，可以有更宽的工作温度范围，所以更适合作为压力介质。因此在短时间内被广泛采用。当时特别出现了“油压”这个词，以强调与“水压”的区别。

1905年工作压力只有4MPa，到1940年工作压力35MPa的液压泵已经投产。

矿物油的使用开创了现代液压技术。目前液压系统使用的压力介质主要是矿物油，约占88%(壳牌石油公司2015年统计)。2016年全球消耗液压油约38亿升，价值约45亿美元。为简单起见，本书中一般用液压油或压力油来指代所有压力介质。在现代液压技术中，液压油起着多种作用，需要满足多种要求和期望。因此，它遇到了各种各样的问题，并制定了各种各样的对策。

动力传递是液压油最基本的任务。为了传递动力，液压油必须流动。液压油的流动会导致压力下降，称为压降，也称为压力损失或压差。

下面分别介绍一些影响压力损失的因素。

1。粘性

从瓶子里倒植物油和蜂蜜，你会发现明显比倒水慢，因为植物油和蜂蜜的粘度比水高。

液体的粘度来自于液体分子之间的引力。

在液体上面推一个盘子(下图)，你会感觉到一些阻力。原因是，由于粘性，顶部液体会随着上板移动，而底部液体会由于下板不动而保持不动。夹在他们中间的液体在拖着对方的后腿，不情愿却又有些感动。这是阻力的来源。液体的粘度越高，阻力越大。

在液压技术中，运动粘度常用来衡量液体的粘度，单位是毫米/秒厘米。双粘度意味着双阻力和双压力损失。

水的运动粘度约为1 mm/s，普通液压油在40℃时的运动粘度为32、46、64 mm/s。

矿物油的粘度随温度而变化:温度越低，粘度越高(见下表)。矿物油的品牌取决于其在40°c时的运动粘度。

表3-1不同温度下矿物油的粘度mm/s

粘度-温度特性曲线

据史料记载，二战时期，纳粹德国的坦克装备有液压马达，操作灵活，爬山涉水，快速推进。对苏联的进攻从6月22日开始，短短两个多月，就已经兵临莫斯科城下。不料冬天提前到来，气温骤降，液压油粘度剧增，导致坦克难以移动，成为活靶子，最终兵败城下。可见，液压油的粘温特性也影响了历史进程，不可小觑。

发现添加少量高分子化合物可以改善矿物油的粘温特性。

矿物油的粘度不仅受温度的影响，还随着压力的增加而增加。

因此，必须根据液压系统的环境温度、实际工作温度、压力和速度范围来选择合适粘度的液压油。

如果注意水龙头流出的水(见下图)，可以发现流量小的时候，水柱清澈见底，形状比较稳定；流速增大后，水柱不再透明，看起来像是起泡的，形状也是湍流的。前者称为层流，后者称为湍流。

层流之所以看起来透明稳定，是因为液体的流速低，液体分子团之间的引力高于其惯性力，流动稳定有序，没有漩涡。

但当流量增大时，流量增大，液体分子团的惯性力超过了它们之间的引力。分子群各行其是，相互碰撞，没有稳定的轨迹，就成了湍流。

在管道中，液体的流动也分为层流A和湍流B(见下图)。

在层流中，压力损失较低，与平均流量大致成正比。在湍流中，由于分子团之间碰撞严重，压力损失较大，压力损失大致与平均速度的平方成正比。

1.影响流动模式的因素

影响流型的主要因素是粘度、流速和管径。

粘度越低，分子团之间的引力越小，流速越高，惯性力越大，管径越大，液体流动时能附着的部件越少，越容易产生湍流。

2.流型的变化

如果你慢慢打开自来水开关，然后在层流变成湍流后再慢慢关小开关。仔细观察你会发现，只有开口变小，湍流才会回归层流。这与日常生活的经验是一致的:让整洁不变得混乱很容易，但从混乱回归整洁却很难。

正是这一点，给液压技术带来了最基本的不确定性。在层流和湍流中，压力损失和流量之间也有基本固定的关系。然而，在层流-紊流过渡区，无法确定流型是紊流还是层流，也无法估算压力损失。

1.当一条长通道的面积和形状没有突然变化时，压力会逐渐减小，这叫沿途损失。这里，压力下降的主要原因是液体和管道壁之间的摩擦。

因为管径越大，液体摩擦管壁的相对总量越少，所以压降越小。

2.流通面积或/和形状的突然变化，如管道的小孔、弯头、分叉接头等。在这些地方，由于液体流动方向的改变，涡流和分子团相互碰撞重组，内耗严重，导致压力显著下降，称为局部损失。

液压油的其他功能和特性

1.润滑运动部件

液压系统工作时，总会有部件相对运动，这个术语叫做摩擦副。为了保证润滑和减少摩擦磨损，油的粘度必须保持在一定的范围内。因为粘度太高，不容易进入摩擦副之间；如果粘度太低，就不会停留在摩擦副之间，尤其是摩擦副承受很大压力，高速运动时(见下图)。

一般理想的工作粘度范围为30 ~ 50 mm/s，因设备的结构类型而异，一般至少应在10 ~ 800 mm/s。

2.保护与液压油接触的表面。

一般来说，矿物油不会腐蚀金属，并能保护与之接触的金属表面。但是液压油中的水和空气体会腐蚀金属。在某些应用场合，很难完全防止水进入液压油，比如某些船舶液压。加入分散添加剂(类似于家用清洁剂)后，当含水量不超过5%时，会自动形成细小的油包水乳滴，从而不影响润滑膜的形成，不腐蚀金属。

在液压油中加入所谓的消泡剂可以提高其空气体分离能力。

散热

机械设备工作时，不可避免地会因摩擦或液压油泄漏而产生热量，使温度升高，对设备中的元件产生不利影响。因此，预计流动的液压油可以带走这些热量。从这个角度来说，希望液压油具有良好的导热性和较高的热容。遗憾的是，在这方面，普通矿物油的容量只有水的一半。

带走杂质

设备在工作时，零件磨损、剥落是不可避免的。液压油的流动有利于带走杂质。

5.压缩性

液体也是可压缩的。如果压力增加40MPa，矿物油的体积会减少3%左右。混在液体中的未溶解空气体会增加液体的可压缩性。在正常大气压下，液体中总是含有一定量的溶解空气体。液体对空气体的溶解度会随着压力和温度的降低而降低，溶解的空气体会释放出来，增加液体的可压缩性。

在高压大容量下用液体驱动一个负载，就像用弹簧推一个物体，很难准确定位。

6.热膨胀和冷收缩

液体受热时也会膨胀，冷却时会收缩。

温度每升高50 ℃,矿物油的体积将膨胀约3%。如果密封在容器里，不能膨胀，压力会增加40MPa左右。这可能会损坏管道和液压元件，因此必须采取适当的预防措施。

7.工作持久性

液压油价格，ok，每吨三四万，下一个价格一万多。所以长期使用，终身不换是最理想的。但是负面影响是多方面的。

(1)化学不相容液压系统中的密封圈和软管含有天然或人造聚合物材料。如果与液压油不相容，长期工作后会产生侵蚀和膨胀。

一般将密封圈和软管在热油中浸泡24小时，然后检测膨胀率。如果超过某个值，就认为是化学不相容的。

(2)空化

如1.2节所述，在封闭管道中，小截面处流速高。当液体分子都全心全意向前冲时，相互之间和撞击管壁的力会减小，也就是宏观上的压力会减小。这也符合能量守恒定律，压力可以转化为动能。因此，流速增加的地方，液体的压力就会降低，甚至可能形成负压。手动喷雾器(见下图)，有些真空空机就是根据这个原理工作的。

在低压区，除了原来溶解的空气体，连液压油也会变成蒸气，出现气泡。当混有气泡的液压油快速进入大截面积时，流速变慢，压力又会升高(见下图

)。气泡被迅速压缩爆炸，产生局部冲击力，使接触的固体表面被剥蚀，出现海绵状孔隙(见图)。这种现象被称为“空化”。气蚀会降低液压元件的使用寿命，加速油液的老化和发黑。

气蚀很难完全避免，只能减少。比如减少气体混入油中，避免液体流动对固体表面的直接冲击等等。

(3)老化矿物油，长期使用后，不仅粘度下降，还会分泌出很浓的酸性和带负电荷的糊状沉积物，称为老化。这种沉积物会堵塞液流通道，特别是在液压阀中，在小节流阀处，使元件失效。而且一旦产生，就很难去除。所以要尽量避免。

1)老化的原因

a)氧化:矿物油是碳氢化合物，氧化后会形成酸酯。

b)水解:酯遇水会分解。

c)碳氢化合物在高压剪切下会裂解。

d)聚合:碳氢化合物相互连接形成大分子。

2)影响老化过程的因素油的老化程度一般可以通过其酸度-中和值来判断。

a)油中的气体和水分会加速老化(见下图)。

b)粉尘等固体颗粒造成的污染，尤其是金属(尤其是非金属)的催化作用，会加速矿物油的老化。

c)高温也会加速老化。一般温度在70℃以上上升10℃，老化速度会翻倍。

d)高压也会加速衰老。在矿物油中加入一些化学物质——添加剂，可以改善油的物理化学性质，如改善粘温特性、降低凝固点、降低摩擦系数、防止泡沫产生并促进其破裂、减缓氧化、减少金属腐蚀等。据此，液压油可分为:无添加剂(H)、通用抗老化抗腐蚀添加剂(HL)、专用高压抗磨添加剂(HM)等等。

由于加入了各种添加剂，现代液压油的特性与普通矿物油有很大不同。因此，根据应用场合选择合适的液压油对液压系统的正常功能、可靠运行、长寿命和经济性至关重要。

新型液压油的研发从未停止。比如力士乐在2015年对液压油RDE90245提出了新的要求。根据壳牌在2017年初的报告，他们的特力斯S2 MX液压油是第一个满足这一要求的。

易燃液体

矿物油的温度超过150 ~ 180°C(闪点)时会产生大量对健康有害的油雾。如果遇到明火，就会燃烧。

20世纪50年代，英国煤矿因为使用矿物基液压油而发生火灾，造成重大人员伤亡。因此，立法禁止在矿井中使用矿物油作为液压油。在中国，也发生在本世纪。几个月前才投产的轧钢流水线，因燃烧泄漏的矿物基液压油而彻底被毁。因此，在可能接触热金属或明火的情况下，例如压铸机械、热锻机械等。·液压系统应使用阻燃液体。

易燃液体分为以下几类。

1)HFA——以水为主要成分的乳化液，可燃物含量最多为20%，实际为1%~5%，也称高水基液体。有点像牛奶。通常，水包油是一种看似均匀的液体。但是如果你使用离心机，你会分离奶油。

价格低廉，主要用于采矿业。因为大部分会挥发，泄漏到地球后不会造成太大危害。因为粘度低，很容易漏。因此，运动部件之间的间隙必须很小。因此，液体

必须非常仔细地过滤。受限于水的凝点和挥发点，工作温度只能在5 ~ 50℃之间。

因为含水量高，会腐蚀金属，容易滋生微生物。因此，需要添加防锈防腐剂，并经常监测水质。

2)HFC-水乙二醇溶液，含水量为35%~55%，可达到类似矿物油的粘度，工作温度在-20 ~ 60℃之间，与大多数常见密封材料兼容，比HFA具有更强的耐腐蚀性。它广泛应用于矿山机械、冶金设备和压铸机械。

由于水易挥发，当含水量低于35%时，液体的易燃性会大大增加，因此需要经常监测含水量。

3)HFD——无水合成液体，如磷酸盐、氯化烃或两者的混合物。粘度与矿物油相近，耐磨性好，抗老化能力高，可用于温度变化较大的场合。它与普通密封材料和喷涂表面不兼容。有毒，会危害生态环境。所以现在应用少了。

阻燃液和矿物油的性能在某些方面有很大的不同。这通常意味着系统的工作参数(转速、压力等。)必须降低，液压元件的使用寿命也会降低。

环保液体

矿物油难以被微生物分解，甚至含有有毒物质，因此对环境和生态有害。例如，一旦一块土壤被矿物油渗透，至少3年内寸草不生。这尤其给移动液压设备的密封性能带来了严峻的挑战。

在20世纪70年代的石油危机期间，芬兰和其他国家开始研究在液压系统中使用植物油代替矿物油。植物油虽然环保，但是如果泄漏到地面或者水中会被微生物分解(专业术语:可生物降解)，但是也容易被氧化水解。后来发现了一些无毒的添加剂，可以在一定程度上减缓植物油的氧化和水解，但不影响其被微生物分解。但两棵树上的苹果可能口味不同，不同植物提取的油的特性往往也不一样，不利于工业液压系统的稳定。

合成酯的化学结构与植物油相似，可快速生物降解，但抗氧化性能强得多。而且因为是人工合成的，很容易达到高纯度的一致性。它在农业机械和林业机械中得到了越来越多的应用。但目前价格还是比较贵，是矿物基液压油的两倍左右。R&D的探索仍在进行中。

清洁水

这里的清水是指作为压力介质的水，不含增粘物质，包括自来水、河水、海水。

清水，说起来有一系列的优点:不可燃，不爆炸，卫生环保，散热性能好，廉价易得，后期处理几乎没有成本。但它的挥发性、工作温度有限、对各种金属有腐蚀性，特别是粘度低、润滑性差、泄漏量大，不是很好的压力介质。

在20世纪90年代，由于适当的陶瓷加工技术的发明，对制造的陶瓷部件的润滑要求降低了。因此，清水液压重新获得了青睐。但到目前为止，工作压力只能在16MPa以下。正因为如此，它只用于一些有特殊要求的行业和场所，如食品、饮料、化妆品、粮食加工、制药、医疗、造纸、文化娱乐、体育、办公室、家用机器人等。，且不与矿物油竞争。

目前常说的“水压学”包括高水基液体，即增加粘度的材料。虽然与清水液压有一些相似之处，但也有很多不同之处:可用性、卫生性、适用场合、对液压元件的要求等等。因此，这两个概念不应该混淆。

除此之外，海水淡化、油页岩提油、水切割、内部高压成型、汽车薄板清洗、剥离等都必须使用高压水。，而且量很大。虽然这些应用不再属于液压传动，但是从液压传动发展而来的技术和这些应用也是相辅相成，相互促进的。

张海平博士简介

张海平

男，1947年出生于德国。

现为德国乐彩集团、山东泰丰液压设备有限公司、烟台未来自动化、宁波科泰等公司技术顾问；燕山大学、兰州理工大学等高校客座教授。

中国液压气动密封工业协会专家委员会液压技术特别顾问。

简历

1978-1981年:上海理工大学工程硕士，液压伺服系统技术专业；

1981-1985年:在上海理工大学液压系任教；

1988年:获上海交通大学工学博士学位；

1988-1990年:德国亚琛工业大学液压与气动工程研究所博士后；

1990-2007年:就职于德国泽勒集团公司R&D部，拥有四项专利发明；

自2007年退休以来，他一直活跃在中国液压技术的最前沿。他通过著书、讲学等方式积极参与液压传动技术的传播和液压传动行业在中国的推广，在业内享有很高的声誉。

以上说明了油压是否液压。本文到此结束，希望对大家有所帮助。如果信息有误，请联系边肖进行更正。

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