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液压系统之行走马达原理分析详解

2020-10-09 17:22

  液压系统之行走马达原理分析详解_物理_自然科学_专业资料。液压系统之行走马达原理分析详解

  液压系统基础知识培训 培训讲师:刘德强 ? ? ? ? ? 液压传动的工作原理 液压系统的组成及分类 液压系统元件的作用及图形符号 液压系统常见故障的分析与排除 钻机液压回路分析 液压传动的工作原理 1.传动类型及液压传动的定义 一部完整的机器都是由原动机、传动装置和工作机组 成。原动机(电动机或内燃机)是机器的动力源;工作机 是机器直接对外做功的部分;而传动装置则是设置在原动 机和和工作机之间的部分,用于实现动力(或能量)的传 递、转换与控制,以满足工作机对力(或转矩)、工作速 度(或转速)及位置的要求。 按照传动件(或工作介质)的不同,有机械传动、电 气传动、流体传动(液体传动和气体传动)及复合传动等。 液体传动有包括液力传动和液压传动。液力传动是以 动能进行工作的液体传动。液压传动则是以受压液体作为 工作介质进行动力(或能量)的转换、传递、控制和分配 的液体传动。 2.液压传动的工作原理及特征 2.1 工作原理 如图所示,小液压缸10与排油单向阀3、吸油 单向阀4一起构成手动液压泵,完成吸油与排油。 当向上抬起杠杆时,手动液压泵的小活塞1向上运 动,小活塞的下部容腔a的容积增大形成局部线中的油液在大 气压的作用下经吸油管5顶开吸油单向阀4进入a腔。 当大活塞2在力F1作用下向下运动时,a腔的容积 减小,油液因受挤压,压力升高,于是,被挤出 的油液将吸油单向阀4关闭,而将排油单向阀3顶 开,经排油管6进入大液压缸11的容腔b,推动大 活塞2上移挤压工件(负载F2)。手摇泵的小活塞 1不断上下往复运动,工件逐渐被挤扁。当工件被 加工成型后,停止小活塞1的运动,则大液压缸11 的b腔内油液压力将使排油单向阀3关闭,b腔内的 油液被封死,大活塞2连同工件一同被闭锁不动, 此时,截止阀9关闭。 如打开截止阀9,则大液压缸11的b腔油液经 排油管7排回油箱8,于是大活塞2将在自重的作用 下下移回复到起始位置。 2.2 工作特征 归纳上述液压模型的工作原理可知,由液压缸10与排油 单向阀3、吸油单向阀4一起组成的手动液压泵,将杠杆的机 械能转化为油液的压力能输出,完成吸油和排油;大液压缸 11将油液的压力能转化为机械能输出,举起重物,手动液压 泵和举起重物的液压缸(简称挤压液压缸)组成了简单的液 压传动系统,实现了动力(包括力和运动)的传递和转换。 其工作特征如下:力的传递靠液体压力实现,系统的工作压 力取决于负载;运动速度的传递靠容积变化相等原则实现, 运动速度取决于流量;系统的动力传递符合能量守恒定律, 压力和流量的乘积等于功率。 液压系统的组成及分类 液压传动与控制的机械设备或装置中,其液压 系统大部分使用具有连续流动性的液压油的工作介 质,通过液压泵将驱动泵的机械能转化成液体的压 力能,经过压力、流量、方向等各种控制阀,送至 执行机构(液压缸、液压马达)中,转换成机械能 去驱动负载。这样的液压系统一般都是由动力源、 执行机构、控制阀、液压辅助件和液压工作介质等 几部分组成,各部分的功能作用见下表: 一般而言,能够实现某种特定功能的液压元件的组 合,称为液压回路。为了实现对某一机器或装置 的工作要求,将若干特定的基本功能回路连接或 复合而成的总体叫液压系统。 以传递动力为主,以传递信息为辅,在液压技术 中称为液压传动系统;以传递信息为主,以传递 动力为辅,在液压技术中称为液压控制系统。 应该指出,传动系统和控制系统在具体结构上往 往是合在一起的。 按液压系统中油液的循环方式可分为开式系统和 闭式系统两类。 液压系统元件的作用及图形符号 1.液压泵 液压泵作为液压系统的动力元件,将原动机(电动机或 内燃机)输入的机械能(转矩和角速度)转换为压力能(压 力和流量)输出,为执行元件提供压力油。只有液压泵满足 以下几个条件才能够正常工作: ① 结构上,必须有若干个容积可变的密封工作腔; ② 工作中所有工作腔都能够由小到大,由大到小平稳连续 地变化; ③ 必须保证吸油和排油严格分开,即要有配油机构。 液压传动系统中使用的液压泵种类 繁多,基本分类是: 液压泵的优缺点: A. 内啮合齿轮泵结构紧凑、运转平稳、噪声小、有 良好的高速性能,但加工复杂、流量脉动大、高 压低速时容积效率低;外啮合齿轮工艺简单、加 工方便; B. 叶片泵具有结构紧凑、体积小、流量均匀、运动 平稳、噪声小、使用寿命长、容积效率高等优点。 叶片泵广泛用于完成各种中等负荷的工作。 C. 柱塞泵的泄漏小,容积效率高,流量能调节,一 般做为高压泵,但它具有自吸能力差、对油污染 敏感和噪声大的缺陷,同时由于高标准的配合精 度而造成加工难度大,造价高。 2.液压执行元件 2.1 液压马达 液压马达是将液压能转换为机械能的能量转换装置,可以 实现连续的旋转运动,它是靠封闭容积变化来工作的。液压马 达工作的必须条件和液压泵的工作条件相同,从原理上讲,泵 可以作为马达用,马达也可以作为泵用。但是由于两者的功能 不同,因此在结构上存在一些差异。例如:液压泵在结构上必 须保证具有自吸能力,而液压马达无这一要求; a) 液压马达需要较大的启动扭矩; b) 液压泵的吸油腔一般为真空,为改善吸油性能和抗气蚀能 力,通常进口做得比出口大;而液压马达的排油腔的压力 稍高于大气压力,所以没有上述要求,进、出油口的尺寸 相同; c) 液压马达需要正、反转,所以在内部结构上具有对称性; 而液压泵一般是单向旋转,其内部结构可以不对称。 2.2 液压缸 a) 液压缸是液压系统中的一种执行元件,是将液压 能转变成直线往复式的机械能的能量转换装置, 它使运动部件实现往复直线运动或摆动。 b) 液压缸按其作用方式可分为单作用式和双作用 两大类;按其结构形式的不同可以分为活塞式液 压缸、柱塞式液压缸、摆动式液压缸、伸缩式液 压缸等形式,其中以活塞式液压缸应用最多。 c) 三者的图形符号见以下列表: 3.液