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液壓與氣壓傳動(dòng)

發(fā)布時(shí)間：2009/09/22 來(lái)源：揚(yáng)子工具集團(tuán) 瀏覽次數(shù):9148

液壓與氣壓傳動(dòng)疗绣，又稱液壓氣動(dòng)技水冕房，是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一．特別是近年來(lái)蛋叼，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展透鹊，與微電子伏蚊、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合篡前，液壓與氣壓傳動(dòng)進(jìn)入一個(gè)新的垃展階段埃叭。液壓與氣壓傳動(dòng)尾以流體(液壓油或壓縮竄氣)為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式睁搭。它們通過(guò)備種元件組成不同功能的基本回路晒他，再由若干基本回路有機(jī)地組合成H有一定控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)吱型。
 一、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理特征
 液壓與氣壓傳動(dòng)的基本工作原理是相似的陨仅，現(xiàn)以圖0-1所示液壓千斤頂來(lái)簡(jiǎn)述譴壓傳動(dòng)的工作原理唁影。

    如圖示，當(dāng)向上抬起杠桿時(shí)掂名，手動(dòng)液壓泵的小活塞向上運(yùn)動(dòng)．小液壓缸l下腔容積增大形成局部真空据沈，單向閥2關(guān)閉哟沫，油箱4的油液在人氣壓作用F經(jīng)吸油管頂開(kāi)單向閥3進(jìn)入小液壓缸下腔。當(dāng)向下壓杠桿時(shí)孫液壓缸下腔容積減小锌介，油液受
擠壓嗜诀，壓力升高．關(guān)閉單向閥3，頂開(kāi)單向闊2．油液經(jīng)排油管進(jìn)入大液壓缸5的F腔症旭，推動(dòng)大活塞上移頂起重物瀑捣。如此不斷上下扳動(dòng)杠桿，則不斷有油液進(jìn)人大液壓缸下腔秉返，使重物逐漸舉升驼值。如杠桿停止動(dòng)作，大蔽壓缸下腔油液壓力將使單向閥2關(guān)閉螺坟，大活塞連同重物一起被自鎖不動(dòng)．停止在舉升位置顷沉。如打開(kāi)截止閥5，大撒壓缸下腔通油箱缸秀，大活塞將在自重作用下向下移．迅速回復(fù)到原始位置钢囚。
    由液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟淼弥?1)液壓缸1與單向閥2、3一起完成吸油與排油唯碗，將杠桿的機(jī)械能轉(zhuǎn)換勾油液的壓力能輸出鸟氨，秫為(手動(dòng))液碰圖o l液壓千斤項(xiàng)工作原理煳小＆Ⅲ缸2排{哇lmⅢ闊3 m∞$m月4～∞镕5一截t月6大《《n泵铐向。大液壓缸6將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出集炭，抬起重物，稱為(舉升)液壓缸复斥。在這
里大慢哈、小液壓缸組成r最簡(jiǎn)單的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了力和運(yùn)動(dòng)的傳遞永票。
    1力的傳遞
    設(shè)液壓缸活塞面積為A卵贱。．作用在活塞上的負(fù)載力為n。該力在液壓缸中所產(chǎn)生的液體壓力為P：--F侣集。／A：键俱。根據(jù)帕斯卡原理，“在密閉容器內(nèi)世分，施加于靜止液體上的壓力將U等值同時(shí)傳到液體各點(diǎn)”编振，液壓泵的排油壓力P，應(yīng)等于蔽壓缸中的液體壓力臭埋，即P．一P踪央。一P．蔽壓泉的排油壓力叉稱為系統(tǒng)壓力。
    為r克服負(fù)載力使液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)瓢阴，作用在液壓泵活塞上的作用力F．應(yīng)為
系統(tǒng)中的壓力P也越高畅蹂，所需的作用力F也越大盹躬，即系統(tǒng)壓力與外負(fù)載密切相關(guān)。這是液壓與氣壓傳動(dòng)工作原理的第一個(gè)特征：液壓與氣壓傳動(dòng)中上作壓力取決于外負(fù)載血沦。
 2運(yùn)動(dòng)的傳遞
 如果不考慮液體的呵壓縮陛恐程、漏損和缸體、管路的變形野言，液壓泵排出的液體體積必然等于進(jìn)入液壓缸的液體體積皿理。設(shè)液壓泵活塞位移為m液壓缸活塞位移為S。近窟，則有    s．Al一j 2A2    (2)
卜式兩邊同除以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．得    v一…lA J—o 2A题姜。=q，    (3)
式巾 n伦颊、一液壓泵活寒和液壓缸活塞的平均運(yùn)動(dòng)速度贪庄；
    q、q：一一液壓泉輸出的平均流量和液壓缸輸入的平均流量响徒。
    由卜述可見(jiàn)，液壓與氣壓傳動(dòng)是靠密閉工作容積變化相等的原則實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)(速度和位移)傳遞的梳命。調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量q丹禀，即可調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度”．這是液壓與氣壓傳動(dòng)工作原理的第二個(gè)特征擂塞的運(yùn)動(dòng)速度只取決f輸入流量的大小，m】與外負(fù)載無(wú)關(guān)鞋怀。
    礬r面的討論還可以看出．與外負(fù)載山相對(duì)應(yīng)的流體參數(shù)是流體壓力双泪，與運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)應(yīng)的流體參數(shù)是流體流量。因此密似，壓力和流量是液壓與氣壓傳動(dòng)中兩個(gè)最基本的焙矛。
    二、液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成
    工程實(shí)際中的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)残腌，在液壓泵 譴壓缸的基礎(chǔ)上還設(shè)置有控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向村斟、運(yùn)動(dòng)速度和最大推力的裝置，F面以圖0 2所示典型液壓系統(tǒng)為倒抛猫，說(shuō)明其組成蟆盹。
    液壓泵3由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)．從油箱l經(jīng)過(guò)濾器2吸油。當(dāng)換向閥5閥芯處于圖示位置時(shí)闺金，壓力油經(jīng)閥4逾滥、閥5和管道9進(jìn)入液壓缸7的左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)败匹。液壓缸
右腔的油液經(jīng)管道6寨昙、閥5和管道l0流回油箱．改變閥5闊芯l。作位置遂冰，使之處十左端
位置時(shí)殉扒，液壓缸活塞反向運(yùn)動(dòng)西寸。
    改變流量控制閥4的開(kāi)口，可以改變進(jìn)
八液壓缸的流量自凛，從而控制棱睚缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度茅苏。液壓泵排出的多余油液經(jīng)溢流闊11和管
道12流剛油箱。液壓缸的t作壓力取決于負(fù)載费抚。液壓泵的最大工作壓力由溢流閥】l調(diào)定推兄，其
調(diào)定值應(yīng)為液壓缸的最大t作壓力及系統(tǒng)中油液流經(jīng)閥和管道的壓力損失之總和。因此斟拘，彖
統(tǒng)的工作壓力水會(huì)超過(guò)溢流閥的明定值蔚奕，溢流閥對(duì)系統(tǒng)還起著過(guò)載保護(hù)作用。
    氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)相似．在氣壓發(fā)生裝旨和氣缸之間有控制壓縮空氣的壓力拾撇、
流量和流動(dòng)方向的各種動(dòng)力控匙豹，剛元件干u邏輯運(yùn)算、檢測(cè)狂秦、自動(dòng)控制等一類的信號(hào)控制兒=件灌侣，以
受使壓縮空氣凈化、潤(rùn)滑裂问、消盧和傳輸所需的一些裝置侧啼。
    從}：日的例子可以看出．液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以F四個(gè)部分組成：
    、¨能源裝置把機(jī)械能轉(zhuǎn)換戰(zhàn)流體壓力能的裝置堪簿。常見(jiàn)的是液壓泵或空氣壓縮機(jī)痊乾，給
系統(tǒng)提供壓力油或壓埔宅氣，
    (2)執(zhí)行元件把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出的裝氍椭更。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的蔽壓
缸或氣缸哪审，也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)或氣壓馬達(dá)。
    (3)控制元件對(duì)系統(tǒng)中流體壓力虑瀑、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行摔制或調(diào)節(jié)的裝置湿滓，以及進(jìn)行
信號(hào)轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算和放天等功能的信號(hào)控制元件．如上例中的溢流閥舌狗、流量控制閥茉稠、換向
閥等。
    (4)輔助元件保證系統(tǒng)正常工作昕需的上進(jìn)三種以外的裝置把夸。如油箱扑姆、過(guò)濾器、分水
過(guò)濾器尉武，徊霧器牌宜、消聲器、管件等。
    為了簡(jiǎn)化液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的表示方法骡眼，通常采用網(wǎng)形符號(hào)來(lái)繪制系統(tǒng)原理圖须拒。圖形符號(hào)脫離r元件的具體結(jié)構(gòu)，只表示元件的職能晌爹，用來(lái)表達(dá)系統(tǒng)中各元件的作用和整個(gè)系統(tǒng)的工作原理玛繁，簡(jiǎn)單明了，便于繪制肖自。我國(guó)已制定“氣動(dòng)與液壓”圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)GB／T786—93号呜，見(jiàn)附錄。圖0 3就是按GB／T?86 93繪制的圍0 2所示液壓系統(tǒng)原理岡老玲。
    三剑征、液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)
    與機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)相比，液壓與氣壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)苣：
    1)液壓與氣動(dòng)元件的布置不受嚴(yán)格的空間位置限制再菊，系統(tǒng)中各部分用管道連接爪喘，布局安裝有很大的靈活性．能構(gòu)成用其他方法難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。
    2)可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速纠拔，調(diào)速范圍可達(dá)2000：1秉剑。
    3)液壓傳動(dòng)和液氣聯(lián)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)稠诲、制動(dòng)干¨頻繁的換向侦鹏。
    4)操作控制方便、省力吕粹，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制种柑、中遠(yuǎn)程距離控制岗仑、過(guò)載保護(hù)匹耕。與電氣控制、電于控制相結(jié)合荠雕，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)和自動(dòng)過(guò)載保護(hù)稳其。
    5)液壓與氣動(dòng)元件屬機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件，標(biāo)準(zhǔn)化酬桦、系列化和通用化程度較高．有利于縮短機(jī)器的設(shè)計(jì)壹事、制造剛o 3典型液壓系縫原理圖形符目圖
周期和降低制造成本。
    除此之外桩眼，液壓傳動(dòng)突出的比點(diǎn)還有單位質(zhì)量輸出功率大责什。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)的動(dòng)力元件可
采用很高的壓力(一般可達(dá)32MPa，個(gè)刖場(chǎng)合更高)袄碱，因此颓涉，在同等輸出功率下具有體積小、
質(zhì)量小描宁、運(yùn)動(dòng)慣陛小厅驼、動(dòng)態(tài)性能好的特電骄熟。
    氣壓傳動(dòng)突出的優(yōu)點(diǎn)還自以空氣作[作介質(zhì)，處理方便华孙，無(wú)介質(zhì)費(fèi)用宦狭、世漏污染環(huán)境、介
質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)克等問(wèn)題海槐，
   

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