什么是液壓傳動(dòng)
液壓傳動(dòng)是指以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)方式。在液體傳動(dòng)中,根據(jù)其能量傳遞形式不同,又分為液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液力傳動(dòng)主要是利用液體動(dòng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)方式,如液力耦合器和液力變矩器。液壓傳動(dòng)是利用液體壓力能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)方式。在機(jī)械上采用液壓傳動(dòng)技術(shù),可以簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu),減輕機(jī)器質(zhì)量,減少材料消耗,降低制造成本,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率和工作的可靠性。
液壓傳動(dòng)分類有哪些
液壓傳動(dòng)可以按以下標(biāo)準(zhǔn)分類:
1、按照工作介質(zhì)的循環(huán)方式:開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。
2、按照一臺(tái)液壓泵向多個(gè)執(zhí)行元件的供油方式:串聯(lián)系統(tǒng),并聯(lián)系統(tǒng),獨(dú)聯(lián)系統(tǒng),復(fù)聯(lián)系統(tǒng)。
3、按照系統(tǒng)中使用泵的數(shù)量:?jiǎn)伪孟到y(tǒng)和多泵系統(tǒng)。
備注:液壓傳動(dòng)中液壓泵也還有小分類:
一:柱塞泵柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
第二:齒輪泵分為內(nèi)齒合泵和外齒合泵。
第三:葉片泵分單作用泵和雙作用泵。
第四:螺桿泵分雙螺桿泵和三螺桿泵。
液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)分析
與機(jī)械傳動(dòng)比較,液壓傳動(dòng)具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
(1)由于一般采用油液作為傳動(dòng)介質(zhì),因此液壓元件具有良好的潤(rùn)滑條件;工作液體可以用管路輸送到任何位置,允許液壓執(zhí)行元件和液壓泵保持一定距離;液壓傳動(dòng)能方便地將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。這些特點(diǎn)十分適合各種工程機(jī)械、采礦設(shè)備的需要,其典型應(yīng)用實(shí)例就是煤礦井下使用的單體液壓支柱和液壓支架。
(2)可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速,其傳動(dòng)比可高達(dá)1:1000,且調(diào)速性能不受功率大小的限制。
(3)易于實(shí)現(xiàn)載荷控制、速度控制和方向控制,可以進(jìn)行集中控制、遙控和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(4)液壓傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng),因此傳動(dòng)平穩(wěn),操作省力,反應(yīng)快,并能高速啟動(dòng)和頻繁換向。
(5)液壓元件都是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化產(chǎn)品,便于設(shè)計(jì)、制造和推廣應(yīng)用。
與電力傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
(1)質(zhì)量小,體積小。這是由于電動(dòng)機(jī)受到磁飽和的限制,其單位面積上的切向力與液壓機(jī)械所能承受的液壓相差數(shù)十倍。
(2)運(yùn)動(dòng)慣性小,響應(yīng)速度快。液壓馬達(dá)的力矩慣量比(即驅(qū)動(dòng)力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比)較電動(dòng)機(jī)大得多,故其加速性能好。例如,加速一臺(tái)中等功率的電動(dòng)機(jī)通常需要一秒至幾秒鐘,而加速同樣功率的液壓馬達(dá)只需要0.1s左右。這種良好的動(dòng)態(tài)特性,對(duì)液壓控制系統(tǒng)更有其重要意義。
(3)低速液壓馬達(dá)的低速穩(wěn)定性要比電動(dòng)機(jī)好得多。
(4)液壓傳動(dòng)的應(yīng)用,可以簡(jiǎn)化機(jī)器設(shè)備的電氣系統(tǒng)。這對(duì)于具有爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下工作大有好處。
液壓傳動(dòng)缺點(diǎn)分析
(1)在傳動(dòng)過(guò)程中,由于能量需要經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換,存在壓力損失、容積損失和機(jī)械摩擦損失,因此總效率通常僅為0.75~0.8。
(2)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能和效率受溫度的影響較大,一般的液壓傳動(dòng),在高溫或低溫環(huán)境下工作,存在一定困難。
(3)液體具有一定的可壓縮性,配合表面也不可避免地有泄漏存在,因此液壓傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
(4)工作液體對(duì)污染很敏感,污染后的工作液體對(duì)液壓元件的危害很大,因此液壓系統(tǒng)的故障比較難查找,對(duì)操作、維修人員的技術(shù)水平有較高要求。
(5)液壓元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材質(zhì)和熱處理要求都比較高,因而其成本較高。
液壓傳動(dòng)的應(yīng)用分析
(1)一般工業(yè)用液壓系統(tǒng)塑料加工機(jī)械(注塑機(jī))、壓力機(jī)械(鍛壓機(jī))、重型機(jī)械(廢鋼壓塊機(jī))、機(jī)床(全自動(dòng)六角車床、平面磨床)等;
(2)行走機(jī)械用液壓系統(tǒng)工程機(jī)械(挖掘機(jī))、起重機(jī)械(汽車吊)、建筑機(jī)械(打樁機(jī))、農(nóng)業(yè)機(jī)械(聯(lián)合收割機(jī))、汽車(轉(zhuǎn)向器、減振器)等;
(3)鋼鐵工業(yè)用液壓系統(tǒng)冶金機(jī)械(軋鋼機(jī))、提升裝置(升降機(jī))、軋輥調(diào)整裝置等;
(4)土木工程用液壓系統(tǒng)防洪閘門及堤壩裝置(浪潮防護(hù)擋板)、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)和礦山機(jī)械(鑿巖機(jī))等;
(5)發(fā)電廠用液壓系統(tǒng)渦輪機(jī)(調(diào)速裝置)等;
(6)特殊技術(shù)用液壓系統(tǒng)巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、飛機(jī)起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等;
(7)船舶用液壓系統(tǒng)甲板起重機(jī)械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等;
(8)軍事工業(yè)用液壓系統(tǒng)火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器仿真等。
(1)在傳動(dòng)過(guò)程中,由于能量需要經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換,存在壓力損失、容積損失和機(jī)械摩擦損失,因此總效率通常僅為0.75~0.8。
(2)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能和效率受溫度的影響較大,一般的液壓傳動(dòng),在高溫或低溫環(huán)境下工作,存在一定困難。
(3)液體具有一定的可壓縮性,配合表面也不可避免地有泄漏存在,因此液壓傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
(4)工作液體對(duì)污染很敏感,污染后的工作液體對(duì)液壓元件的危害很大,因此液壓系統(tǒng)的故障比較難查找,對(duì)操作、維修人員的技術(shù)水平有較高要求。
(5)液壓元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材質(zhì)和熱處理要求都比較高,因而其成本較高。
總的說(shuō)來(lái),液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的。它的某些缺點(diǎn)隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,正在逐步得到克服。如果進(jìn)一步吸取其他傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn),采用電液、氣,液等聯(lián)合傳動(dòng),更能充分發(fā)揮其特點(diǎn)。
液壓傳動(dòng)在機(jī)械中詳細(xì)的應(yīng)用
驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)以及各種傳動(dòng)和操縱裝置有多種形式。根據(jù)所用的部件和零件,可分為機(jī)械的、電氣的、氣動(dòng)的、液壓的傳動(dòng)裝置。經(jīng)常還將不同的形式組合起來(lái)運(yùn)用——四位一體。由于液壓傳動(dòng)具有很多優(yōu)點(diǎn),使這種新技術(shù)發(fā)展得很快。液壓傳動(dòng)應(yīng)用于金屬切削機(jī)床也不過(guò)四五十年的歷史。航空工業(yè)在1930年以后才開(kāi)始采用。特別是近二三十年以來(lái)液壓技術(shù)在各種工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
在機(jī)床上,液壓傳動(dòng)常應(yīng)用在以下的一些裝置中:
1.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置磨床砂輪架和工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大部分采用液壓傳動(dòng);車床、六角車床、自動(dòng)車床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架;銑床、刨床、組合機(jī)床的工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也都采用液壓傳動(dòng)。這些部件有的要求快速移動(dòng),有的要求慢速移動(dòng)。有的則既要求快速移動(dòng),也要求慢速移動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)多半要求有較大的調(diào)速范圍,要求在工作中無(wú)級(jí)調(diào)速;有的要求持續(xù)進(jìn)給,有的要求間歇進(jìn)給;有的要求在負(fù)載變化下速度恒定,有的要求有良好的換向性能等等。所有這些要求都是可以用液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2.往復(fù)主體運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置龍門刨床的工作臺(tái)、牛頭刨床或插床的滑枕,由于要求作高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),并且要求換向沖擊小、換向時(shí)間短、能耗低,因此都可以采用液壓傳動(dòng)。
3.仿形裝置車床、銑床、刨床上的仿形加工可以采用液壓伺服系統(tǒng)來(lái)完成。 其精度可達(dá)0.01~0.02mm。此外,磨床上的成形砂輪修正裝置亦可采用這種系統(tǒng)。
4.輔助裝置機(jī)床上的夾緊裝置、齒輪箱變速操縱裝置、絲桿螺母間隙消除裝置、垂直移動(dòng)部件平衡裝置、分度裝置、工件和刀具裝卸裝置、工件輸送裝置等,采用液壓傳動(dòng)后,有利于簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu),提高機(jī)床自動(dòng)化程度。
5.靜壓支承重型機(jī)床、高速機(jī)床、高精度機(jī)床上的軸承、導(dǎo)軌、絲杠螺母機(jī)構(gòu)等處采用液體靜壓支承后,可以提高工作平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度。