液壓傳動以液體為工作介質,利用液體的壓力能傳遞動力。
液壓控制是壹種以加壓液體作為控制信號傳輸方式的控制。由液壓技術組成的控制系統稱為液壓控制系統。
壹個完整的液壓系統由五部分組成,即能量裝置、執行裝置、控制和調節裝置、輔助裝置和液體介質。液壓因其傳遞功率大、易於傳動和配置的特點而廣泛應用於工業和民用行業。液壓系統的執行元件(液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉化為機械能,從而獲得所需的直線往復運動或旋轉運動。液壓系統的能量裝置(液壓泵)的作用是將原動機的機械能轉化為液體的壓力能。
氣壓傳動技術是壹種以壓縮空氣為介質、以氣源為動力的能量傳輸技術。它工作可靠性高,使用壽命長,對環境無汙染,因此氣動技術常用於機械手的驅動系統中。機械手壹般由執行系統、驅動系統、控制系統和人工智能系統組成,主要完成移動、旋轉和抓取等動作。與其他類型的機械手相比,氣動機械手具有結構簡單、成本低、易於控制和維護方便等特點。
液壓傳動的發展歷史
液壓傳動與氣壓傳動合稱為流體傳動,是根據帕斯卡在17世紀提出的靜液壓傳動原理發展起來的新技術。布拉曼(1749-1814)在倫敦以水為工作介質,並以液壓機的形式應用於工業,由此誕生了世界上第壹臺液壓機。1905將工質水改為油,進壹步改進。
第壹次世界大戰後(1914-1918),液壓傳動得到了廣泛應用,尤其是在1920之後,發展更加迅速。從19年底到20世紀初的大約20年時間裏,液壓元件開始進入正式的工業化生產階段。1925年,F.Vikers發明了壓力平衡葉片泵,為現代液壓元件工業或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20世紀初的君士坦丁?紐斯克(g?Constantimsco)進行了能量波動傳導的理論和實踐研究;1910對液壓傳動的貢獻(液力偶合器、液力變矩器等。)使這兩個領域得到了發展。
第二次世界大戰期間(1941-1945),美國30%的機床使用液壓傳動。需要指出的是,日本液壓傳動的發展比歐美晚了近20年。1955年前後,日本迅速發展液壓傳動,1956年“液壓工業協會”成立。近20~30年來,日本液壓傳動發展迅速,在世界上處於領先地位。
液壓傳動具有許多突出的優點,因此被廣泛應用,如壹般工程。工業塑料加工機械、壓力機械、機床等。工程機械、建築機械、農業機械、汽車等。在移動機械中;冶金機械、提升裝置、軋輥調節裝置等。用於鋼鐵工業;防洪閘壩裝置、河床提升裝置、橋梁控制機構等。用於土木水利工程;發電廠、核電站等中的渦輪調速裝置。甲板起重機(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾螺旋槳等。對於船舶;用於特殊技術的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降和旋轉平臺等。軍工用炮控裝置、船舶減搖裝置、飛機模擬、飛機起落架收放裝置、方向舵操縱裝置。
液壓的優缺點
與機械傳動和電氣傳動相比,液壓傳動具有以下優點:
1.液壓傳動的各種部件可以根據需要方便靈活地布置。
2.重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
3.操作控制方便,可實現大範圍無級調速(調速範圍為2000: 1)。
4、可自動實現過載保護。
5.工作介質壹般采用礦物油,相對運動表面可自行潤滑,使用壽命長;
6、很容易實現直線運動/
7.很容易實現機器的自動化。當采用電液聯合控制時,不僅可以實現更高程度的自動控制過程,而且可以實現遠程控制。
當然,液壓傳動也有壹些缺點:
1,由於流體流動阻力大、泄漏大,效率低。如果處理不當,泄漏物不僅會汙染現場,還會引發火災和爆炸事故。
2.由於工作性能容易受到溫度變化的影響,因此不適合在極高或極低的溫度條件下工作。
3.液壓元件的制造精度高,因此價格昂貴。
4.由於液體介質的泄漏和可壓縮性的影響,無法獲得嚴格的傳動比。
5.當液壓傳動出現故障時,不容易找出原因;使用和維護需要很高的技術水平。
液壓系統的組成和功能
壹個完整的液壓系統由五部分組成,即動力元件、執行元件、控制元件、元件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉化為液體的壓力能,液體是指液壓系統中的油泵,它為整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式壹般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵,其性能比較如1-1所示。
執行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉化為機械能,帶動負載作直線往復運動或旋轉運動。
控制元件(即各種液壓閥)控制和調節液壓系統中液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同,液壓閥可分為力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。流量控制閥包括節流閥、調節閥、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。根據控制方式的不同,液壓閥可分為開關控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助部件包括油箱、濾油器、油管和管接頭、密封圈、壓力表、油位和油溫表等。
液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質,包括各種礦物油、乳化液和合成液壓油。
編輯本段中液壓系統的三大弊病。
1,發熱由於傳力介質(液壓油)在流動過程中不同部位的流速不同,液體中存在壹定的內摩擦,液體與管道內壁之間也存在摩擦,這些都是液壓油溫度升高的原因。溫度的升高會導致內外泄漏的增加,降低其機械效率。同時,由於溫度較高,液壓油會膨脹,導致可壓縮性增加,使控制動作不能很好地傳遞。解決方案:發熱是液壓系統的固有特性,無法根除,只能盡量減少。使用高質量的液壓油,在液壓管路的布置中盡可能避免彎頭,並使用高質量的管路、管接頭、液壓閥等。
2.振動液壓系統的振動也是其痼疾之壹。系統的振動是由液壓油在管道中高速流動引起的沖擊和控制閥打開和關閉引起的沖擊引起的。強烈的振動會導致系統的控制動作出錯,以及系統中壹些更精密的儀器出錯,從而導致系統故障。解決方法:液壓管路應盡量固定,避免急彎。避免頻繁改變液體流動方向,不可避免時采取減振措施。整個液壓系統應具有良好的減振措施,同時避免外部振動源對系統的影響。
3.液壓系統的泄漏分為內部泄漏和外部泄漏。內部泄漏是指泄漏過程發生在系統內部,如液壓缸活塞兩側的泄漏和控制閥閥芯與閥體之間的泄漏。雖然內部泄漏不會導致液壓油損失,但由於泄漏,已建立的控制動作可能會受到影響,直到系統出現故障。外部泄漏是指系統與外部環境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環境中不僅會影響系統的工作環境,還會導致系統壓力不足引起的故障。泄漏到環境中的液壓油也有著火的危險。解決方案:使用質量更好的密封件來提高設備的加工精度。
此外,對於液壓系統的三大弊病,有人總結為:“發燒和腹瀉帶來了炫耀”(總結者來自東北)。
液壓系統
用於電梯、挖掘機、泵站、強夯機、起重機等大型工業、建築、工廠、企業以及電梯、升降平臺、登機橋等行業。