
建材世界
液压传动系统概述郑可耀,刘巧霞,陈超湛
(郑州大学机械工程学院,郑州450000)
2014年
第35卷S2
摘要:渡压传动和控制由应用电予技术、计算机技术、信息技术、白动控制技术及新工艺、新材料等领域的造展后取得了新的
发展,液压系统和元件在技术水平上有很大提高。该文从液压技术现状、工作原理、优缺点来介绍液压传动系统关键字:液压传动;发展;优缺点
1液压传动的发展概况
液压传动相对于机械传动来说是一门新学科,从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成第一台水压机算起,液压传动已有2~3百年的历史,只是由于早期技术水平和生产需求的不足,液压传动技术没有得到普意地应用。随着科学技术的不断发展,对传动技术的要求越来越高,液压传动技术自身也在不断发展,特别是在第二次世界大战期间及战后,由于军事及建设需求的剃激,液压技术日趋成熟。
第二次世界大战前后,成功地将液压传动装置用于舰艇炮塔转向器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用机床到本世纪30年代才用上了液压传动。第二次世界大战期间,在兵器上采用了功率大、反应快,动作准的液压传动和控制装置,它大大提高了兵器的性能,也大大促进了液压技术的发展。战后,液压技术退速转向民用,并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。近30年来,由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展,再次将液压技术推向前进,使它发展成为包括传动、控制,检测在内的一门完整的自动化技术,在国民经济的各个部门都得到了应用,如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之
我国的液压工业开始于20世纪50年代。液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大发展,已渗透到各个工业部门,在机床、工程机裁、冶金、农业机械、汽车,船舶、航空,石油以及军工等工业中都得到了普遮的应用。当前液压技术正向高压,高速、大功率、高效率、低声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时,新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作,也取得了显著成果。
目前,我国的液压件已从低压到高压形成系列,并生产出许多新型元件,如插装式锥阀、电液比例阅、电液伺服阅、电业数字控制阀等。我国机核工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时,大力研制、开发国产液压件新产品,加强产品质量可靠性和新技术应用的研究,积极采用国际标准,合理调整产品结构,对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品,采用逐步汰的措。由此可见,随着科学技术的迅速发展,液压技术将获得进一步发展,在各种机械设备上的应用将更加广泛,
2液压传动的工作原理和组成 2.1工作原理
液压传动是以液体为工作介质,利用压力能来驱动执行机构的传动方式。驱动机床工作台的液压系统是由油箱,过滤器,液压累,溢流阀、开停阅,节流阀、换向阅、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。
1)工作原理如下:电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出日输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阅进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。液压征里的油液经换向闽和回油管排回油箱。
进人液压征的油量减少,工作台的移动速度减少。由此可见。速度是由油量决定的。 2.2液压系统的基本组成
1)能源装置一一液压泵。它将动力部分(电动机或其它远动机)所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液 2)执行装置一—液压机(液压缸、液压马达)。通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。
3)控制装置一一液压阀(流量阅、压力阀、方向阅等)。通过它们的控制和调节,使液流的压力、流速和方向得以改变,从而改变执行元件的力(或力矩)、速度和方向。
4)辅助装置一一油箱、管路,蓄能器、滤油器,管接头、压力表开关等。通过这些元件把系统联接起来,以实现各种工作循环。
5)工作介质一一液压油。绝大多数液压油采用矿物油,系统用它来传逆能量或信息。 2.3液压传动的优缺点
液压传动能得到如此巡速的发展和广泛的应用。是由于它与机械传动、电气传动、气压传动相比,具有以下优点:
1)单位功率的重量轻,即在输出同等功率的条件下,体积小、重量轻、惯性小、结构紧资、动态特性好等。如轴向柱塞泵的重量只是同功率直流发电机重量的10%~20%,前者的外形尺寸只有后者的12%~13%。
2)液压传动能方便地实现无级调速,并且调速范围大。
3)液压传动装置工作平稳、反应快、冲击小、能快速启动制动和频繁换向。
4)液压传动装置的控制,调节比较简单,操织比较方便,省力。易于实现自动化。当机,电、液配合使用时。易实现较复杂的自动工作循环
5)液压传动易获得很大的力和转矩,可以使传动结构简单。
6)液压系统易于实现过载保护,同时,固采用油液作为传动介质,相对运动表面键能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7)由于液压元件已实现了标准化,系列化和通用化,所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件排列布置以具有较大的机动性
液压传动的主要缺点
1)液压传动是以液体为工作介质,在相对运动表面间不可避免要有泄漏,同时,液体又不是绝对不可压缩的,因此不宜在传动比要求严格的场合采用。
2)液压传动在工作过程中有较多的能量损失,如障擦损失、泄漏损失等,故不宜于远距离传动。
3)液压传动对油温的变化比较敏感,油温变化会影响运动的稳定性。因此,在低温和高温条件下,采用液压传动有一定的困难。 4)为了减少泄漏,液压元件的制造精度要求较高,固此,液压元件的制造成本较高,而且对油液的污染比较敏感。
5)》液压系统故障的诊断比较困难,固此对维修人员提出更高的要求,即需要系统地掌握液压传动的理论知识,液压具有一定的实践经验。 6)随着高压、高速、高效率和大流量化,液压元件和系统的嗪声日益增大,这也是需要解决的问题
总而言之,液压传动的优点是突出的,随着科学技术的进步,液压传动的缺点将得到克服,液压传动将日益完善,液压技术与电子技
术及其它传动方式的结合更是前途无量。 386