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        液壓升降柱
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        液壓系統的優缺點及其結構

        2021-03-20 17:35:03

        1、體積小和重量輕;

        2、剛度大、精度高、響應快;

        3、驅動力大,適合重載直接驅動;

        4、調速范圍寬,速度控制方式多樣;

        5、自潤滑、自冷卻和長壽命;

        6、易于實現安全保護。

        液壓系統缺點

        1、抗工作液污染能力差;

        2、對溫度變化敏感;

        3、存在泄漏隱患;

        4、制造難,成本高;

        5、不適于遠距離傳輸且需液壓能源。

        常見故障

        壓力損失

        由于液體具有黏性,在管路中流動時又不可避免地存在著摩擦力,所以液體在流動過程中必然要損耗一部分能量。這部分能量損耗主要表現為壓力損失。

        壓力損失有沿程損失和局部損失兩種。沿程損失是當液體在直徑不變的直管中流過一段距離時,因摩擦而產生的壓力損失。局部損失是由于管路截面形狀突然變化、液流方向改變或其他形式的液流阻力而引起的壓力損失??偟膲毫p失等于沿程損失和局部損失之和。由于壓力損失的必然存在,所以泵的額定壓力要略大于系統工作時所需的最   大工作壓力,一般可將系統工作所需的最 大工作壓力乘以一個1.3~1.5的系數來估算。

        流量損失

        在液壓系統中,各被壓元件都有相對運動的表面,如液壓缸內表面和活塞外表面,因為要有相對運動,所以它們之間都有一定的間隙。如果間隙的一邊為高壓油,另一邊為低壓油,則高壓油就會經間隙流向低壓區從而造成泄漏。同時,由于液壓元件密封不完善,一部分油液也會向外部泄漏。這種泄漏造成的實際流量有所減少,這就是我們所說的流量損失。

        流量損失影響運動速度,而泄漏又難以絕 對避免,所以在液壓系統中泵的額定流量要略大于系統工作時所需的最  大流量。通常也可以用系統工作所需的最 大流量乘以一個1.1~1.3的系數來估算。 

        液壓沖擊

        原因:執行元件換向及閥門關閉使流動的液體因慣性和某些液壓元件反應動作不夠靈敏而產生瞬時壓力峰值,稱液壓沖擊。其峰值可超過工作壓力的幾倍。

        危害:引起振動,產生噪聲;使繼電器、順序閥等壓力元件產生錯誤動作,甚至造成某些元件、密封裝置和管路損壞。

        措施:找出沖擊原因避免液流速度的急劇變化。延緩速度變化的時間,估算出壓力峰值,采用相應措施。如將流動換向閥和電磁換向閥聯用,可有效地防止液壓沖擊。

        空穴現象

        現象:如果液壓系統中滲入空氣,液體中的氣泡隨著液流運動到壓力較高的區域時,氣泡在較高壓力作用下將迅速破裂,從而引起局部液壓沖擊,造成噪聲和振動。另外,由于氣泡破壞了液流的連續性,降低了油管的通油能力,造成流量和壓力的波動,使液壓元件承受沖擊載荷,影響其使用壽命。

        原因:液壓油中總含有一定量的空氣,通??扇芙庥谟椭?,也可以氣泡的形式混合于油中。當壓力低于空氣分離壓力時,溶解于油中的空氣分離出來,形成氣泡;當壓力降至油液的飽和蒸氣壓力以下時,油液會沸騰而產生大量氣泡。這些氣泡混雜于油液中形成不連續狀態,這種現象稱為空穴現象。

        部位:吸油口及吸油管中低于大氣壓處,易產生氣穴;油液流經節流口等狹小縫隙處時,由于速度的增加,使壓力下降,也會產生氣穴。

        危害:氣泡隨油液運動到高壓區,在高壓作用下迅速破裂,造成體積突然減小、周圍高壓油高速流過來補充,引起局部瞬間沖擊,壓力和溫度急劇升高并產生強烈的噪聲和振動。

        措施:要正確設計液壓泵的結構參數和泵的吸油管路,盡量避免油道狹窄和急彎,防止產生低壓區;合理選用機件材料,增加機械強度、提高表面質量、提高抗腐蝕能力。

        氣蝕現象

        原因:空穴伴隨著氣蝕發生,空穴中產生的氣泡中的氧也會腐蝕金屬元件的表面,我們把這種因發生空穴現象而造成的腐蝕叫氣蝕。

        部位:氣蝕現象可能發生在油泵、管路以及其他具有節流裝置的地方,特別是油泵裝置,這種現象最為常見。氣蝕現象是液壓系統產生各種故障的原因之一,特別在高速、高壓的液壓設備中更應注意。

        危害和措施與空穴現象的相同。

        動力元件

        動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵。

        執行元件

        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換為機械能,驅動負載作直線往復運動或回轉運動。

        控制元件

        控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥包括溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節流閥、調整閥、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。根據控制方式不同,液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。

        液壓系統

        輔助元件

        輔助元件包括油箱、濾油器、冷卻器、加熱器、蓄能器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位計、油溫計等。

        液壓油

        液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質,有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。

        系統結構

        液壓系統由信號控制和液壓動力兩部分組成,信號控制部分用于驅動液壓動力部分中的控制閥動作。

        液壓動力部分采用回路圖方式表示,以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件;液壓控制部分含有各種控制閥,用于控制工作油液的流量、壓力和方向;執行部分含有液壓缸或液壓馬達,其可按實際要求來選擇。

        在分析和設計實際任務時,一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流,而實心箭頭則表示能量流。

        基本液壓回路中的動作順序—控制元件(二位四通換向閥)的換向和彈簧復位、執行元件(雙作用液壓缸)的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。 對于執行元件和控制元件,演示文稿都是基于相應回路圖符號,這也為介紹回路圖符號作了準備。

        根據系統工作原理,您可對所有回路依次進行編號。如果第1個執行元件編號為0,則與其相關的控制元件標識符則為1。如果與執行元件伸出相對應的元件標識符為偶數,則與執行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數。 不僅應對液壓回路進行編號,也應對實際設備進行編號,以便發現系統故障。

        DIN ISO1219-2標準定義了元件的編號組成,其包括下面四個部分:設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統僅有一種設備,則可省略設備編號。

        實際中,另一種編號方式就是對液壓系統中所有元件進行連續編號,此時,元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜液壓控制系統,每個控制回路都與其系統編號相對應。


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