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液壓與氣動(dòng)教程:第一單元 液壓傳動(dòng)基礎(1)

    液壓傳動(dòng)是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動(dòng)和控制的一種傳動(dòng)形式,液壓傳動(dòng)相對于電力傳動(dòng)和機械傳動(dòng)而言,其輸出力太、重重輕、慣性小、調速方便以及易于控制等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應用于工程機槭、建筑機械和機床等設備上。近幾十年來(lái),隨著(zhù)微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及液壓傳動(dòng)許多突出的優(yōu)點(diǎn),其應用領(lǐng)域遍及各個(gè)工業(yè)部門(mén)。

           第1章 液壓傳動(dòng)基礎

     1.1 液壓傳動(dòng)基本概念

    所謂液壓傳動(dòng)就是利用有壓的液體,經(jīng)由一些機件控制之后來(lái)傳遞運動(dòng)和動(dòng)力。圖1-1 所示為一驅動(dòng)機床工怍臺的液壓傳動(dòng)系統,它由油箱1、濾油器2、液壓泵3、溢流閥4、換向閥5、節流閥6、換向閥7、液壓缸8以及連接這些元件的油管、管接頭等組成,該系統的工作原理是:液壓泵在電機帶動(dòng)旋轉后,從油箱吸油,油液經(jīng)濾油器進(jìn)入壓力油路后,在圖示狀態(tài)下,通過(guò)換向閥5、節流閥6、經(jīng)換向閥7進(jìn)入液壓缸左腔,此時(shí)液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥7和回油管排回油箱,液壓缸中的活塞推動(dòng)工怍臺9向右移動(dòng);若將換向閥7的手柄往左扳,則換向閥狀態(tài)如圖b)所示,此時(shí)液壓缸的活塞推動(dòng)工作臺向左移動(dòng)。若換向閥5處于圖c)狀態(tài),則液壓泵輸出的壓力油經(jīng)換向閥5直接回油箱,液壓油不能迸入液壓缸。工怍臺的移動(dòng)速度是通過(guò)調節節流閥6的開(kāi)口大小來(lái)控制的。
                  

    由上例可知,液壓傳動(dòng)系統由液壓泵、控制閥、驅動(dòng)元件和油箱等一些輔助元件組成。

      1.2 液壓裝置的組成

     1. 液壓泵

   液壓泵是由電動(dòng)機所帶動(dòng),將機槭能轉換成液體壓力能。由于液體只有在密封的狀態(tài)下才可加壓,泵利用大氣壓力差(油箱與泵入口)使液體從一端進(jìn)入,從另一端排出;泵的最高壓力設定則由壓力控制閥來(lái)調整。

     2.執行元件

   液壓系統最終目的是要推動(dòng)負栽運動(dòng),一般執行元件可分為液壓缸與液壓馬達(或擺動(dòng)缸)兩類(lèi);液壓缸使負載作直線(xiàn)運動(dòng),液壓馬達使負載轉動(dòng)。

     3.控制閥

   液壓系統除了讓負載運動(dòng)以外,還要完全控制負載整個(gè)運動(dòng)過(guò)程,在液壓系統中以壓力閥來(lái)控制力量,流量閥來(lái)控制速度,方向閥來(lái)控制運動(dòng)方向。

     4.油箱

   液壓裝置中的油箱是用來(lái)儲存液壓油;液壓設備所用的介質(zhì)大多采用液壓油,是因為液壓油具有良好的動(dòng)力傳遞、潤滑、密封及散熱等特性。

     5.輔助元件

   為了增強液壓系統之功能尚需有去除油內雜質(zhì)的過(guò)濾器、防止油溫過(guò)高的冷卻器及蓄能器等輔助元件。

     1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

   液壓傳動(dòng)已被廠(chǎng)泛的使用,其特點(diǎn)如下:

  1.3.1 優(yōu)點(diǎn)

1.體積小,輸出力大

  液壓一股使用壓力在70kgf/cm2左右,也可高達50kgf/cm2。而液壓裝置的體積比同樣大小輸出力的電機及機槭傳動(dòng)裝置的體積小的多。

2.不會(huì )有過(guò)負載的危險

  液壓系統中裝有溢流閥,當壓力超過(guò)設定壓力時(shí),閥門(mén)開(kāi)啟,液壓油經(jīng)由溢閥流回油箱,此時(shí)液壓油不是處在密閉狀態(tài),故系統壓力永遠無(wú)法趄過(guò)設定力。

3.輸出力調整客易

  液壓裝置輸出力調整非常簡(jiǎn)單,只要調整壓力控制閥即可輕易達成。

4. 速度調整容易

   液壓裝置速度調整非常簡(jiǎn)單,只要調整流量控制閥即可輕易達到,且可實(shí)行無(wú)級調速。

5.易于自動(dòng)化

   液壓設備配上電磁閥、電氣元件、可編程控制器、計箕機,可裝配成各式自動(dòng)化機械。

    1.3.2 缺點(diǎn)

 1.接管不良造成油外泄,除了會(huì )污染工作場(chǎng)所外,還有引起火災的危險。

 2.油溫上升時(shí),粘度降低,油溫下降時(shí),粘度增加,油之粘度發(fā)生變化時(shí),流量也會(huì )跟著(zhù)改變,造成速度不穩定。

 3.先將機械能轉換成液體壓力能,再把液體壓力能轉換成機械能來(lái)工作,能量經(jīng)兩次轉換損失較大,能源使用效率比傳統機械傳動(dòng)低。

 4.液壓系統大量使用各式控制閥、接頭及管子,為了防止泄漏損耗,元件的加工精度要求較高。
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