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液压传动

液压传动

分类: 机器人
属性: 技术
最后修改时间: 2013年05月30日
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液压传动是以液体作为工作介质来传递动力的。液压传动用液体的压力能来传递动力。一个完整的液压系统由五个部分组成,即能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、液体。液压由于其传动力量大,易于传递及配置,在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件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,而获得需要的直线往复运动或回转运动。

  原理

  液压元件中可分为动力元件和控制元件以及执行元件三大类。尽管都是液压元件,它们的自身功能和安装使用的技术要求也不尽相同,现分别介绍如下:

  动力元件:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵(动力元件指的是各种液压泵。

  1、齿轮油泵和串联泵(包括外啮合与内啮合)两种结构型式。

  2、叶片油泵(包括单级泵、变量泵、双级泵、双联泵)。

  3、柱塞油泵,又分为轴向柱塞油泵和径向柱塞油泵,轴向柱塞泵有定量泵、变量泵、(变

  量泵又分为手动变量与压力补偿变量、伺服变量等多种)从结构上又分为端面配油和阀式配油两种配油方式,而径向柱塞泵的配油型式,基本上为阀式配油。);

  执行元件:液压缸、活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸;

  液压马达齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达;

  控制元件:方向控制阀、单向阀、换向阀;

  压力控制阀:溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等;

  流量控制阀:节流阀、调速阀、分流阀;

  辅助元件:蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等,他们起连接、储油、过滤和测量油液压力等辅助作用;可参考《液压传动》《液压系统设计丛书》。

  液压系统组成

  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{主要包括:各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式,sae法兰)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等}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。液压系统就是通过介质实现运动和动力传递。

  液压阀

  是一种用压力油操作的自动化元件,它受调压阀压力油的控制,通常与电磁调压阀组合使用,可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。

  用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力,常用于夹紧、控制、润滑等油路。有直动型与先导型之分,多用先导型。

  液压管接头的分类

  液压软管、高压球阀、意图奇的快速接头、卡套式管接头、焊接式管接头、高压软管。

  液压管接头和普通管接头的差别

  最大的最显著的区别的就是液压的压力是大的惊人的,液压油管突然爆裂油的冲击力是很大的。

  我这样说,肯定不能用普通的替换专用的接头,因为液压的都是可以承受很大压力的,普通的最多0.5个气压就已经快不行了,13年我们的液压管接头技术比起国外来差距太大,液压英才网提醒各位液压界的朋友要多多交流发展中国自己的液压管接头技术。

  系统形式

  液压元件逐步实现了标准化、系列化,其规格、品种、质量、性能都有了很大提高,尤其是采用电子技术、伺服技术等新技术新工艺后,液压系统的质量得到了显著的提高,其在国民经济及军事工业中发挥了重大作用。从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式。[1](1)按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等,在工作过程中会使功率利用下降,所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。

  (2)按系统中液压泵的数目,可分为单泵系统,双泵系统和多泵系统。

  (3)按所用液压泵形式的不同,可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率,但其结构和制造工艺复杂,成本高,可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。

  (4)按向执行元件供油方式的不同,可分为串联系统和并联系统。串联系统中,上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油,每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中,当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时,只要液压泵的出口压力足够,便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的,所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。并联系统中,当一台液压泵向一组执行元件供油时,进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化,首先进入外载荷较小的执行元件,只有当各执行元件上外载荷相等时,才能实现同时动作。全液压传动机械性能的优劣,主要取决于液压系统性能的好坏,包括所用元件质量优劣,基本回路是否恰当等。系统性能的好坏,除满足使用功能要求外,应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以及系统的安装和调试是否方便可靠等方面进行。现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分.

  原理

  它是由两个大小不同的液缸组成的,在液缸里充满水或油。充水的叫“水压机”;充油的称“油压机”。两个液缸里各有一个可以滑动的活塞,如果在小活塞上加一定值的压力,根据帕斯卡定律,小活塞将这一压力通过液体的压力传递给大活塞,将大活塞顶上去。设小活塞的横截面积是S1,加在小活塞上的向下的压力是F1。于是,小活塞对液体的压强为P=F1/SI,能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于P。若大活塞的横截面积是S2,压强P在大活塞上所产生的向上的压力F2=PxS2,截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知,在小活塞上加一较小的力,则在大活塞上会得到很大的力,为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。

  优缺点

  液压的优点

  与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点:

  1、液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。

  2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。

  3、操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)。

  4、可自动实现过载保护。

  5、一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长。

  6、很容易实现直线运动。

  7、很容易实现机器的自动化,当采用电液联合控制后,不仅可实现更高程度的自动控制过程,而且可以实现遥控。

  液压的缺点

  1、由于流体流动的阻力和泄露较大,所以效率较低。如果处理不当,泄露不仅污染场地,而且还可能引起火灾和爆炸事故。

  2、由于工作性能易受到温度变化的影响,因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

  3、液压元件的制造精度要求较高,因而价格较贵。

  4、由于液体介质的泄露及可压缩性影响,不能得到严格的传动比。

  5、液压传动出故障时不易找出原因;使用和维修要求有较高的技术水平。

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  •  为了适应液压传动系统正向着快响应、小体积、低噪声的方向发展,齿轮泵除积极采取措施保持其在中低压定量系统、润滑系统等的霸主地位外,尚需向以下几个方向发展:
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