一、液壓的定義
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能,驅動負載作直線往復運動或回轉運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調節(jié)液體的壓力、流量和方向。
根據(jù)控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質,有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
二、液壓元件的分類
1動力元件:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵;2執(zhí)行元件:液壓缸、液壓馬達
3液壓缸:活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸;4液壓馬達:齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達;5控制元件:方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥
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、密封裝置等液壓油:普通液壓油(L-HL)、抗磨液壓油(L-HM)、低溫液壓油和稠化液壓油(L-HV)注:前L代表潤滑劑類L代表防銹,抗氧化,M代表抗磨
三、液壓的原理
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強傳遞給大活塞,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。
四、 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)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。
五、液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(液壓油)在流動過程中存在各部位流速的不同,導致液體內部存在一定的內摩擦,同時液體和管路內壁之間也存在摩擦,這些都是導致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導致內外泄漏增大,降低其機械效率。同時由于較高的溫度,液壓油會發(fā)生膨脹,導致壓縮性增大,使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法:發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征,無法根除只能盡量減輕。使用質量好的液壓油、液壓管路的布置中應盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強的振動會導致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤,也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯誤,導致系統(tǒng)故障。解決辦法:液壓管路應盡量固定,避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向,無法避免時應做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應有良好的減振措施,同時還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內泄漏和外泄漏。內泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內部,例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失,但是由于發(fā)生泄漏,既定的控制動作可能會受到影響,直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中,除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外,還會導致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災的危險。解決辦法:采用質量較好的密封件,提高設備的加工精度。
六液壓系統(tǒng)中泄露的原因
1設計與制造的缺陷所造成的。
2沖擊和振動造成管接頭松動。
3密封件及配合件相互磨損。
4油溫過高及橡膠與液壓油不相溶而變質。
無錫液壓機
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