液压元件可分为动力元件和控制元件以及执行元件类尽管都是液压元件,它们的自身功能和安装使用的技术要求也不尽相同,现分别介绍如下:动力元件:指的是各种液压泵,齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵|解决办法:采用质量较好的密封件,提高设备的加工精度|工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类|控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向|2、叶片油泵(包括单级泵、变量泵、双级泵、双联泵)|
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在液压系统及其系统中,密封装置用来防止工作介质的泄漏及外界灰尘和异物的侵入。其中起密封作用的元件,即密封件。外漏会造成工作介质的浪费,污染机器和环境,甚至引起机械操作失灵及设备人身事故。内漏会引起液压系统容积效率急剧下降,达不到所需要的工作压力,甚至不能进行工作。侵入系统中的微小灰尘颗粒,会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损,进一步导致泄漏。
因此,密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命,是衡量液压系统好坏的一个重要指标。除间隙密封外,都是利用密封件,使相邻两个偶合表面间的间隙控制在需要密封的液体能通过的最小间隙以下。在接触式密封中,分为自封式压紧型密封和自封式自紧型密封(即唇形密封)两种。
系统噪声
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在液压系统中,由于某种原因引起液体压力在某一瞬间突然急剧上升,而形成很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。
1、产生液压冲击的原因(1)阀门突然关闭引起液压冲击
如图2-20所示有一较大容腔(如液压缸、蓄能器等)和在另一端装有阀门K的管道相通。阀门开启时,
阀门突然关闭而产生液压冲击
阀门突然关闭而产生液压冲击
管内液体流动。当阀门突然关闭时,从阀门处开始迅速将液体动能逐层转化为压力能,相应产生一从阀门向容腔推进的高压冲击波;此后又从容腔开始将液体压力能逐层转化为动能,液体反向流动;然后,再次将液体动能转化为压力能而形成一高压冲击波,如此反复地进行能量转化,在管道内形成压力震荡。由于液体内摩擦力和管道弹性变形等的影响,振荡过程会逐渐衰渐而趋于稳定。
2)运动部件突然制动或换向时引起液压冲击
换向阀突然关闭液压缸的回油通道而使运动部件制动时,这一瞬间运动部件的动能会转化为封闭油液的压力能,压力急剧上升,出现液压冲击。
(3)某些液压元件动作失灵或不灵敏产生的液压冲击
当溢流阀在系统中做安全阀使用时,如果系统过载安全阀不能及时打开或根本打不开,也会导致系统管道压力急剧升高,产生液压冲击。
2、液压冲击的危害
(1)巨大的瞬时压力峰值使液压元件,尤其是液压密封件遭受破坏。
(2)系统产生强烈震动及噪声,并使油温升高。
(3)使压力控制元件(如压力继电器、顺序阀等)产生误动作,造成设备故障及事故。
3、减小液压冲击的措施
(1)延长阀门关闭和运动部件换向制动时间
当阀门关闭和运动部件换向制动时间大于0.3s时,液压冲击就大大减小。为控制液压冲击可采用换向时间可调的换向阀。如采用带阻尼的电液换向阀可通过调节阻尼以及控制通过先导阀的压力和流量来减缓主换向阀阀芯的换向(关闭)速度,液动换向阀也与此类似。
(2)限制管道内液体的流速和运动部件速度
机床液压系统,常常将管道内液体的流速限制在5.0m/s以下,运动部件速度一般小于10m/min等。
(3)适当加大管道内径或采用橡胶软管
可减小压力冲击波在管道中的传播速度,同时加大管道内径也可降低液体的流速,相应瞬时压力峰值也会减小。
(4)在液压冲击源附近设置蓄能器
使压力冲击波往复一次的时间短于阀门关闭时间,而减小液压冲击
10空穴现象
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简介
在液压系统中,流体噪声占相当大的比例。这种噪声是由于油液的流速、压力的突然变化以及气穴等原因引起的。
① 液压泵的流体噪声
液压泵的流体噪声主要是由泵的压力、流量的周期性变化以及气穴现象引起的。在液压泵的吸油和压油循环中,产生周期性的压力和流量变化,形成压力脉动,从而引起液压振动,并经出口向整个系统传播。同时液压回路的管道和阀类将液压泵的压力反射,在回路中产生波动,使泵产生共振,发出噪声;另一方面,液压系统中(指开式回路)溶解了大约5%的空气。当系统中的压力因某种原因而低于空气分离压时,其中溶解于油中的气体就迅速地大量分离出来,形成气泡,这些气泡遇到高压便被压破,产生较强的液压冲击。对于前者的控制办法,设计时齿轮模数尽量取小,齿数尽量取多,缺载槽的形状和尺寸要合理,柱塞泵的柱塞个数应为奇数,最好为7~9个,并在进、排油配流盘上对称开上三角槽,以防柱塞泵的困油。为防止空气混入,
降低噪声
在液压传动系统中,各元件或部件产生噪声和传递噪声程度不同,表1列出了液压元件或部件产生和传递噪声的名次。表1 液压元(部)件产生和传递噪声名次表元件与部件 名称液压泵溢流阀压力阀@节流阀方向阀液压缸油箱管路产生噪声的 名次12345556传递噪声的 名次23343212 注:表中@指的是溢流阀之外的压力控制阀 由于液压系统的噪声不只一种,因此最终表现出来的是其合成值,一般来讲,液压系统的噪声不外乎机械噪声和流体噪声两种,下面予以分析说明。
常见问题分析
从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。
但是,由于液压马达和液压泵的工作条件不同,对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间,仍存在许多差别。首先液压马达应能够正、反转,因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大,特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此,它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承;其次液压马达由于在输入压力油条件下工作,因而不必具备自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别,使得液压马达和液压泵在结构上比较相似,但不能可逆工作。
液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大,所以又称为低速大转矩液压马达。
工作原理
油缸是工程机械最主要部件,传统的加工方法是:拉削缸体——精镗缸体——磨削缸体。采用滚压方法 是:拉削缸体——精镗缸体——滚压缸体,更多技术可咨询:宁波高新区镜博士科技有限公司 周刚
工序是3部分,但时间上对比:磨削缸体1米大概在1-2天的时间,滚压缸体1米大概在10-30分钟的时间。投入对比:磨床或绗磨机(几万——几百万),滚压刀(1仟——几万)。液压设备的方式
滚压后,孔表面粗糙度由幢滚前Ra3.2~6.3µm减小为Ra0.4~0.8µm,孔的表面硬度提高约30%,缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使用寿命若只考虑缸筒影响,提高2~3倍,镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明,滚压工艺是高效的,能大大提高缸筒的表面质量。
油缸经过滚压后,表面没有锋利的微小刃口,长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件,这点在液压行业特别重要。
9液压冲击
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工作压力:输入马达油液的实际压力,其大小决定于马达的负载。
马达进口压力与出口压力的差值称为马达的压差。
额定压力:按试验标准规定,使马达连续正常工作的最高压力。
排量:VM (m/rad)
不计泄漏时的流量称理论流量qMt,考虑泄漏流量为实际流量qM。
容积效率ηMv:理论输入流量与实际输入流量的比值,
在不计马达的损失情况下,其输出功率等于输入功率.
实际转矩T:由于马达实际存在机械损失而产生损失扭矩ΔT,使得比理论扭矩Tt小,即马达的机械效率ηMm:等于马达的实际输出扭矩与理论输出扭矩的比.
马达实际输入功率为pqM,实际输出功率为Tω.
马达总效率 ηM:实际输出功率与实际输入功率的比值.
7系统密封
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