一、液壓的定義
一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成,即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)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(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)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(diào)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(jì)等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì),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(dòng)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(dá)
3液壓缸:活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動(dòng)液壓缸、組合液壓缸;4液壓馬達(dá):齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá);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(diào)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(jì)、流量計(jì)、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(gè)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(jī)”;充油的稱“油壓機(jī)”。兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)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(qiáng)傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。設(shè)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(qiáng)為P=F1/SI,能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”。大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強(qiáng)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(huì)得到很大的力,為此用液壓機(jī)來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。
四、 液壓的優(yōu)點(diǎn):與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、液壓傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。
3、操縱控制方便,可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1)。4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì),相對運(yùn)動(dòng)面可自行潤滑,使用壽命長;6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)/
7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化,當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實(shí)現(xiàn)高程度的自動(dòng)控制過程,而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。
液壓的缺點(diǎn):
1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大,所以效率較低。如果處理不當(dāng),泄露不僅污染場地,而且還可能引起火災(zāi)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(jià)格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響,不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因;使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。
五、液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)(液壓油)在流動(dòng)過程中存在各部位流速的不同,導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦,同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦,這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大,降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度,液壓油會(huì)發(fā)生膨脹,導(dǎo)致壓縮性增大,使控制動(dòng)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(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動(dòng) 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因。強(qiáng)的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制動(dòng)作發(fā)生錯(cuò)誤,也會(huì)使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤,導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法:液壓管路應(yīng)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(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施,同時(shí)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(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)泄漏雖然不會(huì)產(chǎn)生液壓油的損失,但是由于發(fā)生泄漏,既定的控制動(dòng)作可能會(huì)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(huì)影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外,還會(huì)導(dǎo)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(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法:采用質(zhì)量較好的密封件,提高設(shè)備的加工精度。
六液壓系統(tǒng)中泄露的原因
1設(shè)計(jì)與制造的缺陷所造成的。
2沖擊和振動(dòng)造成管接頭松動(dòng)。
3密封件及配合件相互磨損。
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