【液壓傳動】的定義、基本原理及優缺點

行業動態 ????|???? 2023-08-07
摘要:液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式;液壓傳動有許多突出的優點,因此它的應用非常廣泛,如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等。本文興迪源機械帶來液壓傳動的定義、基本原理及優缺點。

  液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式;液壓傳動有許多突出的優點,因此它的應用非常廣泛,如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等。本文興迪源機械帶來液壓傳動的定義、基本原理及優缺點。
 
  一、液壓傳動的定義:
 
  液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動,是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術,是工農業生產中廣為應用的一門技術。如今,流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的重要標志。
 
  液壓傳動有許多突出的優點,因此它的應用非常廣泛,如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等;鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等;發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等等;船舶用的甲板起重機械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等;軍事工業用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
 
  二、液壓傳動的基本原理:
 
  液壓系統利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能,通過液體壓力能的變化來傳遞能量,經過各種控制閥和管路的傳遞,借助于液壓執行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能,從而驅動工作機構,實現直線往復運動和回轉運動。其中的液體稱為工作介質,一般為礦物油,它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。
 
  在液壓傳動中,液壓油缸就是一個最簡單而又比較完整的液壓傳動系統,分析它的工作過程,可以清楚的了解液壓傳動的基本原理。
 
  三、液壓傳動的優缺點:
 
  1.液壓傳動的優點:
 
  ①在同等的體積下,液壓裝置能比電氣裝置產生更多的動力。因為液壓系統中的壓力比電樞磁場中的大出30-40倍,目前液壓泵及馬達傳遞單位功率的重量指標可小到0.0025N/M,即前者只有后者的10%。這是因為點擊受到磁飽和的限制,單位面積上的切向力不到1Mpa,而液壓力可達到35Mpa的原故。在同等的功率下,液壓裝置的體積小,重量輕,結構經湊,慣性小,壓力馬達的體積和重量只有同等功率電動機的12%。
 
  ②液壓裝置工作比較穩定。由于重量輕,慣性小,反應快,液壓裝置易于現實快速啟動,制動和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率,在現實往復換向的運動時可達到每分鐘500次,實現往復直線運動時可達每分鐘1000次。
 
  ③液壓裝置可方便的在大范圍內實現無極調速(調速范圍可達2000),它還可在運動的過程中進行調速。低速大扭矩馬達的最低穩定轉速為1r/min,這些都是電傳動難以達到的。雖然機械傳動也能實現無極調速,但調速范圍和傳動功率都較小。
 
  ④液壓傳動易于自動化,這是它因為對液壓壓力,流量或流動方向易于進行調節或控制的原故,當將液壓控制,電氣控制,電子控制或氣動控制結合起來使用時,整個傳動裝置能實現很復雜的順序動作,接受遠程控制。
 
  ⑤液壓裝置易于實現過載保護。液壓缸和液壓馬達都能長期在失速狀態下工作而不會過熱,這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。液壓件能自行潤滑,使用壽命較長。
 
  ⑥由于液壓元件已實現了標準化,系列化和通用化,液壓系統的設計,制造,使用和推廣都比較方便。由于液壓傳動是以密閉回路中流動的靜壓力來傳遞力和功率的,屬于柔性傳動,固可用管道和孔道來輸送能量,使液壓元件的安裝位置有很大的靈活性,并可把一臺泵的液壓能輸送給多個液壓執行機構,拖動多個機構運動。
 
  ⑦用液壓傳動來實現直線運動遠比用機械傳動簡單。
 
  2.液壓傳動的缺點:
 
  ①液壓傳動不能保證嚴格的傳動化,這是由液壓油壓的可壓縮性和泄露等原因造成的。此外,泄露不僅會污染環境,甚至會造成事故。為了解決這個問題,必須使液壓系統高度集成化,并注意高效密封裝置及高水基工作介質的研制。
 
  ②液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失,泄露損失等)長距離傳動時更是如此。
 
  ③液壓傳動對油溫變化比較敏感,它的工作穩定性很易受到溫度影響,因此它不易在很高或很低的溫度條件下工作。
 
  ④為了減少泄露,液壓元件在制造精度上的要求較高,因此它的造價較貴,使用,維修要求人員有一定的專業知識和較高的技術水平,而且對油壓的污染比較敏感。
 
  ⑤液壓元件中的小孔,隙縫容易堵塞,因此必須特別注意油液的過濾。
 
  ⑥噪聲大。近年來,各國都在研制各種低噪聲泵,管道消聲器等,以降低液壓系統的噪聲。
 
  ⑦液壓傳動要求有單獨的能源。
 
  ⑧液壓傳動出現故障時不易找出原因。現在各國都在研制各種故障診斷儀,以期能及早發現和排除故障,防止重大事故。
 
  總得來說,液壓傳動的優點是突出的,它的一些缺點有的現已大為改善,有的將隨著科學技術的發展而進一步得到克服。
 

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