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液壓傳動

液壓傳動是以液體作為工作介質來傳遞動力的。液壓傳動用液體的壓力能來傳遞動力。一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即能源裝置、執(zhí)行裝置、控制調節(jié)裝置、輔助裝置、液體。液壓由于其傳動力量大,易于傳遞及配置,在工業(yè)、民用行業(yè)應用廣泛。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件液壓缸和液壓馬達的作用是將液體的壓力能轉換為機械能,而獲得需要的直線往復運動或回轉運動。

  原理

  液壓元件中可分為動力元件和控制元件以及執(zhí)行元件三大類。盡管都是液壓元件,它們的自身功能和安裝使用的技術要求也不盡相同,現(xiàn)分別介紹如下:

  動力元件:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵(動力元件指的是各種液壓泵。

  1、齒輪油泵和串聯(lián)泵(包括外嚙合與內(nèi)嚙合)兩種結構型式。

  2、葉片油泵(包括單級泵、變量泵、雙級泵、雙聯(lián)泵)。

  3、柱塞油泵,又分為軸向柱塞油泵和徑向柱塞油泵,軸向柱塞泵有定量泵、變量泵、(變

  量泵又分為手動變量與壓力補償變量、伺服變量等多種)從結構上又分為端面配油和閥式配油兩種配油方式,而徑向柱塞泵的配油型式,基本上為閥式配油。);

  執(zhí)行元件:液壓缸、活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸;

  液壓馬達齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達;

  控制元件:方向控制閥、單向閥、換向閥;

  壓力控制閥:溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;

  流量控制閥:節(jié)流閥、調速閥、分流閥;

  輔助元件:蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等,他們起連接、儲油、過濾和測量油液壓力等輔助作用;可參考《液壓傳動》《液壓系統(tǒng)設計叢書》。

  液壓系統(tǒng)組成

  動力元件(油泵)、執(zhí)行元件(油缸或液壓馬達)、控制元件(各種閥)、輔助元件和工作介質等五部分組成。

  1、動力元件(油泵)它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能;是液壓傳動中的動力部分。

  2、執(zhí)行元件(油缸、液壓馬達)它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中,油缸做直線運動,馬達做旋轉運動。

  3、控制元件包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調節(jié)液動機的速度,并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調節(jié)控制。

  4、輔助元件除上述三部分以外的其它元件,包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件{主要包括:各種管接頭(擴口式、焊接式、卡套式,sae法蘭)、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾等}及油箱等,它們同樣十分重要。

  5、工作介質工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液,它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉換。液壓系統(tǒng)就是通過介質實現(xiàn)運動和動力傳遞。

  液壓閥

  是一種用壓力油操作的自動化元件,它受調壓閥壓力油的控制,通常與電磁調壓閥組合使用,可用于遠距離控制水電站油、氣、水管路系統(tǒng)的通斷。

  用于降低并穩(wěn)定系統(tǒng)中某一支路的油液壓力,常用于夾緊、控制、潤滑等油路。有直動型與先導型之分,多用先導型。

  液壓管接頭的分類

  液壓軟管、高壓球閥、意圖奇的快速接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、高壓軟管。

  液壓管接頭和普通管接頭的差別

  最大的最顯著的區(qū)別的就是液壓的壓力是大的驚人的,液壓油管突然爆裂油的沖擊力是很大的。

  我這樣說,肯定不能用普通的替換專用的接頭,因為液壓的都是可以承受很大壓力的,普通的最多0.5個氣壓就已經(jīng)快不行了,13年我們的液壓管接頭技術比起國外來差距太大,液壓英才網(wǎng)提醒各位液壓界的朋友要多多交流發(fā)展中國自己的液壓管接頭技術。

  系統(tǒng)形式

  液壓元件逐步實現(xiàn)了標準化、系列化,其規(guī)格、品種、質量、性能都有了很大提高,尤其是采用電子技術、伺服技術等新技術新工藝后,液壓系統(tǒng)的質量得到了顯著的提高,其在國民經(jīng)濟及軍事工業(yè)中發(fā)揮了重大作用。從不同的角度出發(fā),可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。[1](1)按油液的循環(huán)方式,液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油,油經(jīng)各種控制閥后,驅動液壓執(zhí)行元件,回油再經(jīng)過換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結構較為簡單,可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質作用,但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統(tǒng),導致機構運動不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大,油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中,液壓泵的進油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連,工作液體在系統(tǒng)的管路中進行封閉循環(huán)。其結構緊湊,與空氣接觸機會少,空氣不易滲入系統(tǒng),故傳動較平穩(wěn)。工作機構的變速和換向靠調節(jié)泵或馬達的變量機構實現(xiàn),避免了開式系統(tǒng)換向過程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復雜,因無油箱,油液的散熱和過濾條件較差。為補償系統(tǒng)中的泄漏,通常需要一個小流量的補油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等,在工作過程中會使功率利用下降,所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達。

 ?。?)按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目,可分為單泵系統(tǒng),雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。

 ?。?)按所用液壓泵形式的不同,可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點是在調節(jié)范圍之內(nèi),可以充分利用發(fā)動機的功率,但其結構和制造工藝復雜,成本高,可分為手動變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。

 ?。?)按向執(zhí)行元件供油方式的不同,可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中,上一個執(zhí)行元件的回油即為下一個執(zhí)行元件的進油,每通過一個執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中,當主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時,只要液壓泵的出口壓力足夠,便可以實現(xiàn)各執(zhí)行元件的運動的復合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的,所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。并聯(lián)系統(tǒng)中,當一臺液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時,進入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化,首先進入外載荷較小的執(zhí)行元件,只有當各執(zhí)行元件上外載荷相等時,才能實現(xiàn)同時動作。全液壓傳動機械性能的優(yōu)劣,主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞,包括所用元件質量優(yōu)劣,基本回路是否恰當?shù)?。系統(tǒng)性能的好壞,除滿足使用功能要求外,應從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調速范圍和微調特性、振動和噪聲以及系統(tǒng)的安裝和調試是否方便可靠等方面進行?,F(xiàn)代工程機械幾乎都采用了液壓系統(tǒng),并且與電子系統(tǒng)、計算機控制技術結合,成為現(xiàn)代工程機械的重要組成部分.

  原理

  它是由兩個大小不同的液缸組成的,在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機”;充油的稱“油壓機”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞,如果在小活塞上加一定值的壓力,根據(jù)帕斯卡定律,小活塞將這一壓力通過液體的壓力傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。設小活塞的橫截面積是S1,加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是,小活塞對液體的壓強為P=F1/SI,能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2,截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知,在小活塞上加一較小的力,則在大活塞上會得到很大的力,為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。

  優(yōu)缺點

  液壓的優(yōu)點

  與機械傳動、電氣傳動相比,液壓傳動具有以下優(yōu)點:

  1、液壓傳動的各種元件,可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。

  2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。

  3、操縱控制方便,可實現(xiàn)大范圍的無級調速(調速范圍達2000:1)。

  4、可自動實現(xiàn)過載保護。

  5、一般采用礦物油作為工作介質,相對運動面可自行潤滑,使用壽命長。

  6、很容易實現(xiàn)直線運動。

  7、很容易實現(xiàn)機器的自動化,當采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程,而且可以實現(xiàn)遙控。

  液壓的缺點

  1、由于流體流動的阻力和泄露較大,所以效率較低。如果處理不當,泄露不僅污染場地,而且還可能引起火災和爆炸事故。

  2、由于工作性能易受到溫度變化的影響,因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。

  3、液壓元件的制造精度要求較高,因而價格較貴。

  4、由于液體介質的泄露及可壓縮性影響,不能得到嚴格的傳動比。

  5、液壓傳動出故障時不易找出原因;使用和維修要求有較高的技術水平。


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