1.液压系统的基本知识
液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。液压系统可分为两类:液压传动系统和液压控制系统。
液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能),通常所说的液压系统主要指液压传动系统。
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。 动力元件 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。 执行元件 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀包括溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件 辅助元件包括油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位计、油温计等。 液压油 液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
2.液压系统的注意事项
对液压系统中一些主要精密件的清洗和装配,均应在十分清洁的室内进行,室内应有干净的地板和密闭的门窗,温度最好保持在20℃左右。
对工作油的储存和转运工作应十分注意。盛油桶应加专门的标志并掩盖好。在冬季,要注意桶内勿因空气冷凝成水分而混入油中,勿将桶皮生锈的锈片落入桶内。冬季对发动机与其他机械系统所采取的多项预防措施,如掩盖防冻、加热保温、换用低黏度工作油等,均适用于液压系统。
在冬季和较坏的工况下,要对液压系统勤检查、勤保养,常换工作油液。
3.液压传动的基本知识
1.液压传动是利用帕斯卡原理!帕斯卡原理是大概就是:在密闭环境中,向液体施加一个力,这个液体会向各个方向传递这个力!力的大小不变! 液压传动就是利用这个物理性质,向一个物体施加一个力,利用帕斯卡原理使这个力变大!从而起到举起重物的效果! 优点就是力量大!缺点就是太费空间!2.液压传动 液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。
如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。
液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。
20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。
应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。
近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。
业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。
其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理.液压传动系统的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
1、动力元件(油泵) 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。 2、执行元件(油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。
其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。
它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等,它们同样十分重要。
5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。液压传动的优缺点 1、液压传动的优点 (1)体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击; (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速; (3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换; (4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制; (5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长; (6)操纵控制简便,自动化程度高; (7)容易实现过载保护。
2、液压传动的缺点 (1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁; (2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高; (3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平; (4)用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患; (5)传动效率低。
4.用液压油的选择及使用要注意些什么
正确、合理地选择及使用液压油,对提高液压设备运行可靠性,延长元件和系统的使用寿命,保证设备安全,防止事故发生具有重要意义。
一、选择液压油的原则
1、选择工程机械用液压油依据:
(1)液压件。不同的元件对所用的液压油都有一个最低的配置要求,因此选择液压油时,应注意液压件种类及其使用的材质、密封件和涂料油漆等与液压油的相容性。保证各运动副的润滑要求,使元件达到设计寿命,满足使用性能要求。
液压泵是对液压油的黏度和粘温性能最敏感的元件之一,因此,常将系统中泵对液压用油的要求作为选择液压油的重要依据(有伺服阀的系统除外)。
(2)系统工况。如果对执行机构速度、系统压力和机构动作精确度的要求越高,则对所用液压油的耐磨和承载能力等的要求也越高。
根据系统可能的工作温度、连续运转时间和工作环境的卫生情况等,选油时须注意油的黏度、高温性能和热稳定性,以减少油泥等的形成和沉积。
(3)油箱大小。油箱越小对油的抗氧化安定性、极压抗磨性、空气释放性和过滤性等要求就越高。
(4)环境温度。针对工程机械在地下、水上、室内、室外、寒区、或是处于温度变化大的严寒区,以及附近有无高温热源或明火等环境温度特点,合理选用液压油。若附近无明火,工作温度在60℃以下,承载较轻时,可选用普通液压油;如果设备须在很低的温度下启动时,须选用低凝液压油。
综上所述,若液压油的质量合格,系统执行机构运动速度很高时,油液的流速也高,液压损失随之增大,而泄漏相对减少,故宜选择黏度较低的油;反之,当油的流速低时,泄漏量相对增大,将对工作机构运动速度产生影响,这时宜选择粘度较高的油。通常,工作压力高时,宜选用黏度高的液压油,因为解决高压时的泄漏问题比克服其黏阻更应优先;当工作压力较低时,宜选用低黏度的油。环境温度高时,应采用黏度较高的油;反之,应采用黏度较低的油。
(5)液压油的最后确定。液压油初步选定后,还须注意核查其货源、黏度、质量、使用特点、适用范围,以及对系统和元件材料的相容性,看各项指标是否能完全满足使用要求。
(6)经济性。要综合考虑液压油的价格、使用寿命,以及液压系统的维护、安全运行周期等情况,着眼于经济效益好的品牌。
2、选择液压油的经济性分析
选择液压油时,不能只注意到油价,而忽视了品种、质量、维护与再生等情况。如,在高温热源和明火附近的高温、高压和精密液压系统,要选用磷酸酯液抗燃液压油,不能因价贵而用价廉的含水抗燃液代替,这样会使液压泵过早磨损,降低系统精度;又如,在高压液压系统中,该选用抗磨液压油,若选用便宜的机械油或防锈、抗氧液压油,则液压泵寿命会缩短。以ISO黏度等级为VG46的品种L-HH和L-HM油为例,分别用于相同的YB-D25型叶片泵(压力为12.5MPa,温度65℃,转速1500r/min),连续运行250h后,测得用L-HH油的泵,其磨损量为用L-HM油的泵磨损量的63倍。因此,在中高压系统中,不该使用L-HH或L-HL油,而要选用L-HM抗磨液压油。
对在寒区和严寒区室外作业工程机械的高压系统,由于气温低、环境温度变化大,应该选用高黏度指数的低温液压油。以使系统低温冷启动容易,流动性好,还会使系统在冬夏季用油一致,不致更换频繁.