液压传动的基础知识,液压传动的优缺点,液压传动组成和应用例子

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。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。 在液体传动中,根据其能量传递形式不同,又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术,可以简化机器的结构,减轻机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和工作的可靠性。

液压传动的概念

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。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。

在液体传动中,根据其能量传递形式不同,又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术,可以简化机器的结构,减轻机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和工作的可靠性。

液压传动的原理

液压传动的基本原理:液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。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。

 


液压传动的优点


(1)液压传动传递的功率zd大,能输出大的力或力矩。在传递同等功率的情况下,液压传动装置的体积小、质量轻、结构紧凑。据统计,液压马达的质量只有同功率电动机质量的10%~20%,至于尺寸,相差更大,前者为后者的12%~13%。

(2)液压装置由于质量轻、惯性小、工作平稳、换向冲击小,所以易实现快速启动,制动和高频率换向。对于回转运动每分钟可达回500次,直线往复运动每分钟可达400~1000次。这是其他传动控制方式无法比拟的。

(3)液压传动装置能在运动过程中实现无级调速,调速范围大(调速比可达1∶2000)速度调整容易,而且调速性能好。

(4)液压传动装置易实现过载保护,能实现自润滑,故使用寿命较长。

(5)液压传动装置调节简单、操纵方便,易于实现自动化,如与电气控制相配合,可方便地实现顺序动作和远程控制。

(6)液压元件已实现标准化,系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。

(7)液压装置比机械装答置更容易实现直线运动。

液压传动的缺点

(1)在传动过程中,由于能量需要经过两次转换,存在压力损失、容积损失和机械摩擦损失,因此总效率通常仅为0.75~0.8。

(2)传动系统的工作性能和效率受温度的影响较大,一般的液压传动,在高温或低温环境下工作,存在一定困难。

(3)液体具有一定的可压缩性,配合表面也不可避免地有泄漏存在,因此液压传动无法保证严格的传动比。

(4)工作液体对污染很敏感,污染后的工作液体对液压元件的危害很大,因此液压系统的故障比较难查找,对操作、维修人员的技术水平有较高要求。

(5)液压元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材质和热处理要求都比较高,因而其成本较高。

液压传动系统组成

液压传动系统主要由5部分组成。

(1)动力元件

动力元件是把原动机输入的机械能转换为油液压力能的能量转换装置。其作用是为液压系统提供压力油。动力元件为各种液压泵。

(2)执行元件

执行元件是将油液的压力能转换为机械能的能量转换装置。其作用是在压力油的推动下输出力和速度(直线运动),或力矩和转速(回转运动)。这类元件包括各类液压缸和液压马达。

(3)控制调节元件

控制调节元件是用来控制或调节液压系统中油液的压力、流量和方向,以保证执行元件完成预期工作的元件。这类元件主要包括各种溢流阀、节流阀以及换向阀等。这些元件的不同组合便形成了不同功能的液压传动系统。

(4)辅助元件

辅助元件是指油箱、油管、油管接头、蓄能器、滤油器、压力表、流量表以及各种密封元件等。这些元件分别起散热贮油、输油、连接、蓄能、过滤、测量压力、测量流量和密封等作用,以保证系统正常工作,是液压系统不可缺少的组成部分。

(5)工作介质

工作介质在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用。T作介质为液压油或其他合成液体。

 

液压传动的例子

液压传动主要应用如下:


(1)一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等;

(2)行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等;

(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械(轧钢机)、提升装置(升降机)、轧辊调整装置等;

(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等;

(5)发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)等;

(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等;

(7)船舶用液压系统 甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等

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