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        關于液壓的基本介紹


          液壓系統組成
          一個完整的液壓系統由五個部分組成,即動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和工作介質。
          動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能。動力元件指液壓系統中的液壓泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。
          執行元件的作用是將液體的壓力能轉換為機械能,驅動負載作直線往復運動或回轉運動。執行元件有液壓缸和液壓馬達。
          控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。
          根據控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節流閥、調整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據控制方式不同,液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
          輔助元件包括蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等,它們起連接、儲油、過濾和測量油液壓力等輔助作用,可參考《液壓傳動》《液壓系統設計叢書》。
          工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液,有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓系統就是通過其實現運動和動力傳遞的。
          液壓元件可分為動力元件和控制元件以及執行元件三大類。盡管都是液壓元件,它們的自身功能和安裝使用的技術要求也不盡相同,現分別介紹如下:
          動力元件:指的是各種液壓泵,齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。
          1、齒輪油泵和串聯泵(包括外嚙合與內嚙合)兩種結構型式。
          2、葉片油泵(包括單級泵、變量泵、雙級泵、雙聯泵)。
          3、柱塞油泵,又分為軸向柱塞油泵和徑向柱塞油泵,軸向柱塞泵有定量泵、變量泵、(變量泵又分為手動變量與壓力補償變量、伺服變量等多種)從結構上又分為端面配油和閥式配油兩種配油方式,而徑向柱塞泵的配油型式,基本上為閥式配油)。
          執行元件:液壓缸和液壓馬達,液壓缸有活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸;液壓馬達有齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達;
          控制元件:方向控制閥、單向閥、換向閥;
          壓力控制閥:溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;
          流量控制閥:節流閥、調速閥、分流閥;
          輔助元件:除上述三部分以外的其它元件,包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件{主要包括: 各種管接頭(擴口式、焊接式、卡套式,sae法蘭)、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾等}及油箱等,它們同樣十分重要。
          優點 
          與機械傳動、電氣傳動相比,液壓傳動具有以下優點:
          1、液壓傳動的各種元件,可以根據需要方便、靈活地來布置。
          2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
          3、操縱控制方便,可實現大范圍的無級調速(調速范圍達2000:1)。
          4、可自動實現過載保護。
          5、一般采用礦物油作為工作介質,相對運動面可自行潤滑,使用壽命長。
          6、很容易實現直線運動。
          7、很容易實現機器的自動化,當采用電液聯合控制后,不僅可實現更高程度的自動控制過程,而且可以實現遙控。
          系統形式
          液壓元件逐步實現了標準化、系列化,其規格、品種、質量、性能都有了很大提高,尤其是采用電子技術、伺服技術等新技術新工藝后,液壓系統的質量得到了顯著的提高,其在國民經濟及軍事工業中發揮了重大作用。從不同的角度出發,可以把液壓系統分成不同的形式。
         ?。?)按油液的循環方式,液壓系統可分為開式系統和閉式系統。開式系統是指液壓泵從油箱吸油,油經各種控制閥后,驅動液壓執行元件,回油再經過換向閥回油箱。這種系統結構較為簡單,可以發揮油箱的散熱、沉淀雜質作用,但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統,導致機構運動不平穩等后果。開式系統油箱大,油泵自吸性能好。閉式系統中,液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連,工作液體在系統的管路中進行封閉循環。其結構緊湊,與空氣接觸機會少,空氣不易滲入系統,故傳動較平穩。工作機構的變速和換向靠調節泵或馬達的變量機構實現,避免了開式系統換向過程中所出現的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統較開式系統復雜,因無油箱,油液的散熱和過濾條件較差。為補償系統中的泄漏,通常需要一個小流量的補油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等,在工作過程中會使功率利用下降,所以閉式系統中的執行元件一般為液壓馬達。
         ?。?)按系統中液壓泵的數目,可分為單泵系統,雙泵系統和多泵系統。
         ?。?)按所用液壓泵形式的不同,可分為定量泵系統和變量泵系統。變量泵的優點是在調節范圍之內,可以充分利用發動機的功率,但其結構和制造工藝復雜,成本高,可分為手動變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。
         ?。?)按向執行元件供油方式的不同,可分為串聯系統和并聯系統。串聯系統中,上一個執行元件的回油即為下一個執行元件的進油,每通過一個執行元件壓力就要降低一次。在串聯系統中,當主泵向多路閥控制的各執行元件供油時,只要液壓泵的出口壓力足夠,便可以實現各執行元件的運動的復合。但由于執行元件的壓力是疊加的,所以克服外載能力將隨執行元件數量的增加而降低。并聯系統中,當一臺液壓泵向一組執行元件供油時,進入各執行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化,首先進入外載荷較小的執行元件,只有當各執行元件上外載荷相等時,才能實現同時動作。全液壓傳動機械性能的優劣,主要取決于液壓系統性能的好壞,包括所用元件質量優劣,基本回路是否恰當等。系統性能的好壞,除滿足使用功能要求外,應從液壓系統的效率、功率利用、調速范圍和微調特性、振動和噪聲以及系統的安裝和調試是否方便可靠等方面進行?,F代工程機械幾乎都采用了液壓系統,并且與電子系統、計算機控制技術結合,成為現代工程機械的重要組成部分。
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