液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和基本原理 |
深圳市金泰克液壓機(jī)械有限公司 2009-07-20 16:05:11 作者:SystemMaster 來源: |
是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)并稱為流體傳動(dòng),是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的技術(shù)。 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) (1)體積小、重量輕,因此慣性力較小,當(dāng)突然過載或停車時(shí),不會(huì)發(fā)生大的沖擊; 液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn),因此它的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等;行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等;鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等;發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置等等;船舶用的甲板起重機(jī)械、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等;特殊技術(shù)用的控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等;軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) 3. 液壓傳動(dòng)的基本原理液壓傳動(dòng)的基本原理是在密閉的容器內(nèi),利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動(dòng)力的。其中的液體稱為工作介質(zhì),一般為礦物油,它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。 液壓傳動(dòng)是利用帕斯卡原理!帕斯卡原理是大概就是:在密閉環(huán)境中,向液體施加一個(gè)力,這個(gè)液體會(huì)向各個(gè)方向傳遞這個(gè)力!力的大小不變! 液壓傳動(dòng)就是利用這個(gè)物理性質(zhì),向一個(gè)物體施加一個(gè)力,利用帕斯卡原理使這個(gè)力變大!從而起到舉起重物的效果! 液壓傳動(dòng)在閥門行業(yè)也得到很大的應(yīng)用,如閥門的機(jī)床制造加工設(shè)備、閥門液壓試驗(yàn)設(shè)備、閥門的液壓傳動(dòng)裝置等。 |
管接頭處泄漏的預(yù)防 在液壓系統(tǒng)中,無論是金屬管接頭,還是軟管接頭,都存在容易產(chǎn)生泄漏的問題。對(duì)于卡套式管接頭,大多因管道受到較大的外力或沖擊力,使卡套松動(dòng)或管端面變形而造成泄漏,此時(shí)應(yīng)檢查卡套是否失圓、刃口有無缺損、管端是否完好以及卡套螺母的壓緊程度等,同時(shí)還要消除管道外力。對(duì)于擴(kuò)口式管接頭,大多因擴(kuò)口過度,質(zhì)量不合要求或多次拆卸,致使擴(kuò)口變形或裂紋等造成泄漏,此時(shí)可將前端截去重新進(jìn)行擴(kuò)口。如果使用公母錐頂壓進(jìn)行密封,其泄漏大多是由于兩錐面有損傷,可用研磨砂對(duì)錐面進(jìn)行研磨。 在一些用“о”形圈靠端面或外徑密封的場(chǎng)合,其泄漏原因有以下幾種:“о”形圈老化或變形而造成泄漏;“о”形圈裝配不到位,使兩平面連接時(shí)壓不平或“о”形圈被切割造成泄漏;“о”形圈未壓實(shí),彈性變形量不足而造成泄漏;“о”形圈止口槽過深而造成泄漏。對(duì)此,需重新選擇外徑相同和截面較粗的“о”形圈,也可將帶有止口槽的密封平面進(jìn)行切削或磨削加工,以減小止口槽深度,使“о”形圈有足夠的彈性變形量(壓縮量一般應(yīng)在0.35-0.65mm之間)。對(duì)于采用耐油膠板、羊毛氈、軟鋼紙板、組合密封墊圈或密封膠的管接頭處泄漏,無論是何材質(zhì),首先應(yīng)檢查其密封件有無破損,變形、老化和粗糙度過大等情況,然后采取相應(yīng)的措施。 |
液壓系統(tǒng)由信號(hào)控制和液壓動(dòng)力兩部分組成,信號(hào)控制部分用于驅(qū)動(dòng)液壓動(dòng)力部分中的控制閥動(dòng)作。 液壓動(dòng)力部分采用回路圖方式表示,以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動(dòng)機(jī)和液壓輔助元件;液壓控制部分含有各種控制閥,其用于控制工作油液的流量、壓力和方向;執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá),其可按實(shí)際要求來選擇。 在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí),一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號(hào)流,而實(shí)心箭頭則表示能量流。 基本液壓回路中的動(dòng)作順序—控制元件(二位四通換向閥)的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件(雙作用液壓缸)的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關(guān)閉。 對(duì)于執(zhí)行元件和控制元件,演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號(hào),這也為介紹回路圖符號(hào)作了準(zhǔn)備。 根據(jù)系統(tǒng)工作原理,您可對(duì)所有回路依次進(jìn)行編號(hào)。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號(hào)為0,則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識(shí)符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符為偶數(shù),則與執(zhí)行元件回縮相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對(duì)液壓回路進(jìn)行編號(hào),也應(yīng)對(duì)實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號(hào),以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。 DIN ISO1219-2標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號(hào)組成,其包括下面四個(gè)部分:設(shè)備編號(hào)、回路編號(hào)、元件標(biāo)識(shí)符和元件編號(hào)。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備,則可省略設(shè)備編號(hào)。 實(shí)際中,另一種編號(hào)方式就是對(duì)液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號(hào),此時(shí),元件編號(hào)應(yīng)該與元件列表中編號(hào)相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng),每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號(hào)相對(duì)應(yīng) |
1、粘度要適當(dāng) 2、粘溫性能好 3、防銹性能好 4、抗氧化性能好 |
三漏(漏油、漏水、漏氣)問題到目前為止仍舊是工程機(jī)械的頑疾,這需要我們重點(diǎn)關(guān)注而且必須予以解決。尤其是液壓系統(tǒng)的泄漏嚴(yán)重影響著系統(tǒng)工作的安全性,造成油液浪費(fèi)、污染周圍環(huán)境、增加機(jī)器的停工時(shí)間、降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)成本及對(duì)產(chǎn)品造成污損。因此,對(duì)液壓系統(tǒng)的泄漏我們必須加以控制。 一、液壓系統(tǒng)泄漏的原因 |
液壓傳動(dòng)是指利用密封工作容積液體壓能的傳動(dòng),在物理學(xué)中有一條著名的巴斯噶原理表明在一個(gè)密封的液壓系統(tǒng)中,向其中某一部分施加壓力,這一壓力將傳送到整個(gè)液壓系統(tǒng)的各部分,而且壓力強(qiáng)度不變,如液壓油泵、液壓電動(dòng)機(jī)和油壓千斤頂?shù)取R簤簜鲃?dòng)將來要代替液力傳動(dòng)。 液力傳動(dòng)是指利用流動(dòng)的液體動(dòng)能來傳動(dòng),如液力變矩器或液力耦合器等。 液力耦合器只能傳遞扭矩,而不能改變扭矩,液力變矩器不僅傳遞扭矩而且能在泵輪輸入扭矩不變的情況下,隨著渦輪轉(zhuǎn)速的不同,即車速而改變渦輪輸出扭矩,液力變矩器比耦合器多一個(gè)固定不動(dòng)的導(dǎo)輪,就多一個(gè)變矩的功能。液力變矩器以替代了液力耦合器。 |
蓄能器的作用是將液壓系統(tǒng)中的壓力油儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)又重新放出。其主要作用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面?! ∽鬏o助電源 某些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件是間歇?jiǎng)幼?,總的工作時(shí)間很短,有些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件雖然不是間歇?jiǎng)幼?,但在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)(或一次行程內(nèi))速度差別很大。在這種系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器后,即可采用一個(gè)功率較小的泵,以減小主傳動(dòng)的功率,使整個(gè)液壓系統(tǒng)的尺寸小、重量輕、價(jià)格便宜。 作緊急動(dòng)力源 對(duì)某些系統(tǒng)要求當(dāng)泵發(fā)生故障或停電(對(duì)執(zhí)行元件的供油突然中斷)時(shí),執(zhí)行元件應(yīng)繼續(xù)完成必要的動(dòng)作。例如為了安全起見,液壓缸的活塞桿必須內(nèi)縮到缸內(nèi)。在這種場(chǎng)合下,需要有適當(dāng)容量的蓄能器作緊急動(dòng)力源。 補(bǔ)充泄漏和保持恒壓 對(duì)于執(zhí)行元件長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作,而要保持恒定壓力的系統(tǒng),可用蓄能器來補(bǔ)償泄漏,從而使壓力恒定。 吸收液壓沖擊 由于換向閥突然換向,液壓泵突然停車,執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)突然停止,甚至人為的需要執(zhí)行元件緊急制動(dòng)等原因,都會(huì)使管路內(nèi)的液體流動(dòng)發(fā)生急劇變化,而產(chǎn)生沖擊壓力(油擊)。雖然系統(tǒng)中設(shè)有安全閥,但仍然難免產(chǎn)生壓力的短時(shí)劇增和沖擊。這種沖擊壓力,往往引起系統(tǒng)中的儀表、元件和密封裝置發(fā)生故障甚至損壞或者管道破裂,此外還會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。若在控制閥或液壓缸沖擊源之前裝設(shè)蓄能器,即可吸收和緩和這種沖擊。 吸收脈動(dòng)、降低噪聲 泵的脈動(dòng)流量會(huì)引起壓力脈動(dòng),使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不均勻,產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等。在泵的出口處并聯(lián)一個(gè)反應(yīng)靈敏而慣性小的蓄能器,即可吸收流量和壓力的脈動(dòng),降低噪聲。 |
液壓馬達(dá)和液壓泵的相同點(diǎn): 1)從原理上講,液壓馬達(dá)和液壓泵是可逆的,如果用電機(jī)帶動(dòng)時(shí),輸出的是液壓能(壓力和流量),這就是液壓泵;若輸入壓力油,輸出的是機(jī)械能(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速),則變成了液壓馬達(dá)。 2)從結(jié)構(gòu)上看,二者是相似的。 3)從工作原理上看,二者均是利用密封工作容積的變化進(jìn)行吸油和排油的。對(duì)于液壓泵,工作容積增大時(shí)吸油,工作容積減小時(shí)排出高壓油。對(duì)于液壓馬達(dá),工作容積增大時(shí)進(jìn)入高壓油,工作容積減小時(shí)排出低壓油。 液壓馬達(dá)和液壓泵的不同點(diǎn): 2)液壓馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)向必須能正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),因此其結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱性;而有的液壓泵(如齒輪泵、葉片泵等)轉(zhuǎn)向有明確的規(guī)定,只能單向轉(zhuǎn)動(dòng),不能隨意改變旋轉(zhuǎn)方向。 3)液壓馬達(dá)除了進(jìn)、出油口外,還有單獨(dú)的泄漏油口;液壓泵一般只有進(jìn)、出油口(軸向柱塞泵除外),其內(nèi)泄漏油液與進(jìn)油口相通。 4)液壓馬達(dá)的容積效率比液壓泵低; 齒輪馬達(dá)的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多;葉片泵的葉片須斜置安裝,而葉片馬達(dá)的葉片徑向安裝; 葉片馬達(dá)的葉片是依靠根部的燕式彈簧,使其壓緊在定子表面,而葉片泵的葉片是依靠根部的壓力油和離心力作用壓緊在定子表面上。 |
1、液壓油油溫過高的危害 ①液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降,泄漏增加,甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。 ②液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹,破壞了相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件原來正常的配合間隙,導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死,同時(shí),使?jié)櫥湍ぷ儽?、機(jī)械磨損增加,結(jié)果造成泵、閥、馬達(dá)等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報(bào)廢。 ③加速橡膠密封件老化變質(zhì),壽命縮短,甚至喪失其密封性能,使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。 ④油液汽化、水分蒸發(fā),容易使液壓元件產(chǎn)生穴蝕;油液氧化形成膠狀沉積物,易堵塞濾油器和液壓閥內(nèi)的小孔,使液壓系統(tǒng)不能正常工作。 因此,液壓油油溫過高會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的正常使用、降低液壓元件的使用壽命,并增加工程機(jī)械的維修成本。 2、液壓油油溫過高的原因及預(yù)防措施 (1)油品選擇不當(dāng) 預(yù)防措施:選用油液應(yīng)按廠家推薦的牌號(hào)及機(jī)器所處的工作環(huán)境、氣溫因素等來確定。對(duì)一些有特殊要求的機(jī)器,應(yīng)選用專用液壓油;當(dāng)液壓元件和系統(tǒng)保養(yǎng)不便時(shí),應(yīng)選用性能好的抗磨液壓油。 (2)污染嚴(yán)重 預(yù)防措施:一般在累計(jì)工作1000多h后換油。換油時(shí),注意不僅要放盡油箱內(nèi)的舊油,還要替換整個(gè)系統(tǒng)管路、工作回路的舊油;加油時(shí)最好用120目以上的濾網(wǎng),并按規(guī)定加足油量,使油液有足夠的循環(huán)冷卻條件。如遇因液壓油污染而引起的突發(fā)性故障時(shí),一定要過濾或更換液壓系統(tǒng)用油。如,一臺(tái)yzt14g型壓路機(jī)出現(xiàn)液壓油油溫過高、振動(dòng)力不足的故障;檢查發(fā)現(xiàn),液壓油呈乳白色,已變質(zhì)、黏度下降,更換液壓油后壓路機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)正常。 (3)液壓油箱內(nèi)油位過低 若液壓油箱內(nèi)油量太少,將使液壓系統(tǒng)沒有足夠的流量帶走其產(chǎn)生的熱量,導(dǎo)致油溫升高。 預(yù)防措施:在實(shí)際操作和保養(yǎng)過程中,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程中對(duì)液壓油油位的規(guī)定。如,一臺(tái)pc2003型液壓挖掘機(jī),工作一段時(shí)間后出現(xiàn)液壓油溫度過高故障;檢查液壓油箱,發(fā)現(xiàn)油位低于規(guī)定值很多,由于液壓系統(tǒng)過度缺油,使液壓油循環(huán)過快,未能充分靜置散熱,結(jié)果油溫升高;按規(guī)定加足液壓油后,液壓油溫度隨即降至正常范圍。 (4)液壓系統(tǒng)中混入空氣 預(yù)防措施:經(jīng)常檢查進(jìn)油管接口等封處的密封性,防止空氣進(jìn)入;同時(shí),每次換油后要排盡系統(tǒng)中的空氣。如,一臺(tái)py184型平地機(jī)液壓油溫度過高,同時(shí)伴有液壓噪聲;檢查發(fā)現(xiàn),液壓泵進(jìn)油口連接軟管有少許損壞,吸入空氣,導(dǎo)致油溫過高,更換軟管后平地機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好。 (5)濾油器堵塞 磨粒、雜質(zhì)和灰塵等通過濾油器時(shí),會(huì)被吸附在濾油器的濾芯上,造成吸油阻力和能耗均增加,引起油溫升高。 預(yù)防措施:定期清洗、更換濾油器,對(duì)有堵塞指示器的濾油器,應(yīng)按指示情況清洗或更換濾芯;濾芯的性能、結(jié)構(gòu)和有效期都必須符合其使用要求。 |
電磁閥具備以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn): 電磁閥作為自動(dòng)化儀表的一種執(zhí)行器,近年來用量急劇上升。使用電磁閥主要有以下一些優(yōu)勢(shì): (1)外漏堵絕,內(nèi)漏易控,使用安全。 內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出,由電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。這都要解決長(zhǎng)期動(dòng)作閥桿動(dòng)密封的外泄漏難題;唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成,不存在動(dòng)密封,所以外漏易堵絕。電動(dòng)閥力矩控制不易,容易產(chǎn)生內(nèi)漏,甚至拉斷閥桿頭部;電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏,直至降為零。所以,電磁閥使用特別安全,尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。 (2)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,便接電腦,價(jià)格低謙。 電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格也低,比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡(jiǎn)單得多,價(jià)格要低得多。由于電磁閥是開關(guān)信號(hào)控制,與工控計(jì)算機(jī)連接十分方便。在當(dāng)今電腦普及,價(jià)格大幅下降的時(shí)代,電磁閥的優(yōu)勢(shì)就更加明顯。 (3)動(dòng)作快遞,功率微小,外形輕巧。 電磁閥響應(yīng)時(shí)間可以短至幾個(gè)毫秒,即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路,比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低,屬節(jié)能產(chǎn)品;還可做到只需觸發(fā)動(dòng)作,自動(dòng)保持閥位,平時(shí)一點(diǎn)也不耗電。電磁閥外形尺寸小,既節(jié)省空間,又輕巧美觀。 |