液壓
小松-8
2010-09-02
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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(zhuǎn)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(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)換為機械能,驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。 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。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 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(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓元件分類
動力元件- 齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵......
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(dá):齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)
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(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、流量計、密封裝置等
液壓系統(tǒng)主要由:
動力元件(油泵)、執(zhí)行元件(油缸或液壓馬達(dá))、控制元件(各種閥)、輔助元件和工作介質(zhì)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(zhuǎn)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(dá)) 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。其中,油缸做直線運動,馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)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(diào)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(jìn)行調(diào)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(zhì) 工作介質(zhì)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(zhuǎn)換。
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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(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)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(yīng)速度快。
3、操縱控制方便,可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1)。
4、可自動實現(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(dāng)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。
缺點
當(dāng)然,液壓傳動也存在著一些缺點:
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(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(shù)水平。
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液壓系統(tǒng)的組成及其作用 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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵,它們的性能比較如1-1所示
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)換為機械能,驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。
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。壓力控制閥又分為益流閥(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。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
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(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
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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,降低其機械效率。同時由于較高的溫度,液壓油會發(fā)生膨脹,導(dǎo)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(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 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(guān)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(dǎo)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(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,無法避免時應(yīng)做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應(yīng)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(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(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。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。
另:對于液壓系統(tǒng)這三大頑疾,有人進(jìn)行了總結(jié):“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”(這位總結(jié)者是東北人)
液壓系統(tǒng)
用于升降機,挖掘機,泵站,強夯機,起重機,等等大型工業(yè),建筑,工廠,企業(yè),還有升降機,升降平臺,登車橋等等行業(yè)。
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查找液壓故障的方法 一、根據(jù)液壓系統(tǒng)圖查找液壓故障在液壓系統(tǒng)圖分析排除故障時,主要方法是“抓兩頭”——即抓動力源(油泵)和執(zhí)行元件(缸、電動機),然后是“連中間”,即從動力源到執(zhí)行元件之間經(jīng)過的管路和控制元件?!白深^”時,要分析故障是否就出在油泵、缸和電動機本身?!斑B中間”時除了要注意分析故障是否出在所連線路上液壓元件外,還要特別注意弄清楚系統(tǒng)從一個工作狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個工作狀態(tài)時是采用哪種控制方式,控制信號是否有誤,要針對實物,逐一檢查,要注意各個主油路之間及主油路與控制油路之間有無接錯而產(chǎn)生相互干涉現(xiàn)象,如有相互干涉現(xiàn)象,要分析是何等使用調(diào)節(jié)錯誤等。
二、利用因果圖查找液壓故障
利用因果圖(又稱魚刺圖)分析方法,對液壓設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析,既能較快地找出故障主次原因,又能積累排除故障的經(jīng)驗。
因果圖分析法,可以用將維護(hù)管理與查找故障密切結(jié)合起來,因而被廣泛采用。
三、應(yīng)用鐵譜技術(shù)對液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和狀態(tài)監(jiān)控
鐵譜技術(shù)是以機械摩擦副的磨損為基本出發(fā)點,借助于鐵譜儀把液壓油中的磨損顆粒和其他污染顆粒分離出來,并制成鐵譜片,然后置于鐵譜顯微鏡或掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察,或按尺寸大小依次沉積在玻璃管內(nèi),應(yīng)用光學(xué)方法進(jìn)行定量檢測。通過以上分析,可以準(zhǔn)確地獲得系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)磨損方面的重要信息。據(jù)此進(jìn)一步研究磨損現(xiàn)象,監(jiān)測磨損狀態(tài),診斷故障前兆,最后作出系統(tǒng)失效預(yù)報。
鐵譜技術(shù)能有效地應(yīng)用于工程機械液壓系統(tǒng)油液污染程度的檢測,監(jiān)控,磨損過程的分析和故障診斷,并且具有直觀、準(zhǔn)確、信息多等優(yōu)點。因此,他已成為對機械工程液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷分析的有力工具。
四、利用故障現(xiàn)象與故障原因相關(guān)分析表查找液壓故障
根據(jù)工作實踐,總結(jié)出故障現(xiàn)象與故障原因相關(guān)關(guān)系表(或由廠家提供),可以用于一般液壓故障的查找和處理。
五、利用設(shè)備的自診斷功能查找液壓故障
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,許多大中型工程機械,采用了電子計算機控制、通過接口電路及傳感技術(shù),對其液壓系統(tǒng)進(jìn)行自診斷,并顯示在熒光屏上,使用、維修者可根據(jù)顯示故障的內(nèi)容進(jìn)行故障排除。