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液压传动系统工作原理、组成、应用范围等知识介绍
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兴迪源机械 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2020-03-18 14:56:38 楼主

液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。液力传动系统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。液压传动系统在交通工具、建筑机械及其他机械上,特别是汽车上(如自动变速器、液力转向装置、刹车系统等)获得了广泛的应用,已成为汽车不可缺少的一部分。下面贤集网小编来为大家介绍一下液压传动系统的工作原理、组成、应用范围、优点、缺点、在机床装置中的应用、常见故障及处理。

液压传动系统工作原理
液压传动系统在实际运行过程中,主要依靠液压泵的作用来运转。借助原动机的功能,使机械能向液体压力能的方向转变,并对能量进行高效传递。在系统内部管道、控制阀门的传递作用下,利用马达、液压缸等元器件,完成液体压力能向机械能的转变,带动系统的回转或往复性直线运作。在执行系统控制工作、对能量进行传递时,需要液压传动系统中液体介质来发挥作用,而系统特有的传动途径可确保其具有很强的功能性。

液压传动系统的组成
1、动力元件
动力元件即液压泵,它将原动机输入的机械能转换为液体介质的压力能,其作用是为液压系统提供压力油,它是系统的动力源。
2、执行元件
执行元件是指液压缸或液压马达,它是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在压力油的推动下输出力和速度(或力矩和转速),以驱动工作部件。
3、控制元件
控制元件包括各种阀类,如溢流阀、节流阀、换向阀等。这类元件的作用是控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向,以保证执行元件完成预期的工作。
4、辅助元件
辅助元件包括油箱、油管、过滤器以及各种指示器和控制仪表等。它们的作用是提供必要的条件使系统得以正常工作和便于监测控制。
5、工作介质
工作介质即传动液体,通常称为液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的。

液压传动系统的应用范围
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;
8、军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。

液压传动系统的优点 
1、液压传动可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点。 
2、液压传动能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速。 
3、在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。 
4、液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。 
5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。 
6、液压系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。

液压传动系统的缺点 
1、油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比。 
2、对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作。 
3、能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动。 
4、系统出现故障时,不易查找原因。 综上所述,液压传动的优点是主要的、突出的,它的缺点随着科学技术的发展会逐步克服的,液压传动技术的发展前景是非常广阔的。

液压传动系统在机床装置中的应用
1、进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动;车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架;铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动,有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动,也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围,要求在工作中无级调速;有的要求持续进给,有的要求间歇进给;有的要求在负载变化下速度恒定,有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。  
2、往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕,由于要求作高速往复直线运动,并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低,因此都可以采用液压传动。             
3、仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。其精度可达0.01~0.02mm。此外,磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种系统。 
4、辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等,采用液压传动后,有利于简化机床结构,提高机床自动化程度。 
5、静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等处采用液体静压支承后,可以提高工作平稳性和运动精度。

液压传动系统常见故障及处理
一、系统流量较小
1、液压传动系统流量较小故障的主要原因:
①控制阀操作灵活性差;
②回油管中存在空气,且液面超出规定;
③液压泵转速不达标、转向不正确,整体性能较差,存在磨损现象;
④密封或液压元件破损;
⑤蓄能器压力较小,吸油不顺畅,油箱液未达到标准线等。
2、处理方法:
①要对损坏的元件进行更换、维修;
②要查看蓄能器的功能及系统的密封效果,对液压泵和原动机进行严格检测,③替换质量不达标的液压泵;
④做好油液的添加工作,降低液压油的粘度,使吸油管通畅无阻。
二、系统压力缺失、不足
1、液压传动系统出现系统压力缺失、不足的主要原因:
①液压泵动力较小、转速不达标、液压泵转向不正确;
②阀芯卡塞导致卸载;
③油温超出规定范围、吸油不通畅、液位不满足规定标准;
④密封不合理引发泄漏、元件损坏;
⑤打开溢流阀后阻尼孔不通畅,弹簧起不到应有的作用,无法关闭阀芯等。
2、处理方法:
①需要检测液压传动系统的动力源,对冷却系统/吸油管、阻尼孔进行彻底性清洁;
②替换弹簧,添加液压油;
③确保阀体内阀芯的有效运转,维修或更换故障元件;
④检测系统管道、阀、泵等部位的连接密封程度,替换密封零件,增强密封效果;
⑤维修和调整系统壳体、阀芯。
三、系统泄漏故障
1、液压系统出现泄漏故障的主要原因:
①油箱油位不合理,使油箱中的油与冷却器中的水发生渗漏;
②系统辅助/液压元件的运行压力长期低于系统压力;
③法兰/板式连接部位的螺钉紧固效果较差,密封性不良;
④接头位置松动或脱落等。
2、处理泄漏故障处理方法:
①应在油封许用压力范围内调整系统元件壳体压力,增强整体密封性;
②对故障部位进行拆卸修理;
③使液压力低于预紧力的大小,加固连接的接头。
四、液压传动系统振动
1、系统振动故障的原因主要有:
①运行部件存在冲击力,换向阻尼较小,电机联轴器、液压泵不同步;
②回油及吸油两个管道距离不当,管道不稳固,直径较小且较长;
③液压泵的运作齿轮与齿形不够准确,存在错位问题;
④溢流阀部位的弹簧失去作用,阀座和阀芯配合不到位;
⑤液压泵吸油不畅通,空气进入泵中,柱塞或叶片卡死,零件磨损严重;
⑥液压油存在堵塞问题,油液线未达到标准线;
⑦还可能是阀体内阀芯卡塞、电磁铁焊接不合理等。
2、振动故障的处理方法:
①安设缓冲装置,使电机轴、液压泵同心度吻合,控制在低于0.1mm的范围内,保障电机稳定工作;
②及时进行清洗,对阀体、阻尼空及过滤器进行清洁处理,保证阻尼孔通畅性;
③对弹簧进行更换,保证焊接质量,使阀座、阀芯的距离保持在最佳状态;
④增大系统管道直径,紧固管道,控制好管道间的距离;
⑤合理设置吸油管位置,替换磨损零件,调整好液压泵吸油口、吸油口管口二者间的高度在50cm内。

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