液压传动系统的组成液压系统主要由五部分组成:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀门)、辅助元件和工作介质。
1动力元件(油泵)
其作用是利用液体将原动机的机械能转化为液压能;是液压传动的动力部分。
2致动器(油缸、液压马达)
它将液体的液压能转化为机械能。其中油缸线性移动,电机旋转。
3控制元素
包括压力阀、流量阀、方向阀等。它们的作用是根据需要无限调节液压马达的速度,调节和控制液压系统中工作流体的压力、流量和流向。
4辅助部件
除了以上三个部分之外的其他部件,包括压力表、滤油器、储能器、冷却器、管件的各种管接头(扩口、焊接、夹紧)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹、油箱等也很重要。
5使用介质
工作介质是指各种液压传动中的液压油或乳化液,通过油泵和液压马达实现能量转换。液压传动的优缺点
1液压传动的优点
(1)体积小重量轻,比如同样功率的液压马达重量只有马达的1020%。所以惯性力小,突然过载或停止时,不会产生大的冲击;
(2)牵引速度可在给定范围内平滑自动调节,实现无级调速,最大调速范围可达1: 2000(一般为1: 100)。
(3)换向容易,不需要改变电机的旋转方向,就可以方便地实现工作机构的旋转和直线往复运动之间的转换;
(4)液压泵和液压马达通过油管连接,空间布置不严格限制;
(5)由于使用油作为工作介质,元件的相对运动面可以自我润滑,磨损小,使用寿命长;
(6)操作控制简单,自动化程度高;
(7)过载保护容易实现。
(8)液压元件标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和使用。
2液压传动的缺点
(1)液压传动的使用对维护要求高,工作油要经常保持清洁;
(2)液压元件制造精度高,工艺复杂,成本高;
(3)液压元件维护复杂,技术水平要求高;
(4)液压传动对油温的变化很敏感,会影响其工作稳定性。因此,液压传动不应在很高或很低的温度下工作,一般工作温度在-15~60范围内。
(5)在能量转换过程中,特别是在节流调速系统中,液压传动压力高,流量损失大,系统效率低。
根据百度文库资料显示,子母液压缸优缺点:
1、子母液压缸优点:液压油缸材质采用45号优质碳素钢,具有抗皮劳劳强度、耐冲击、非磁性等特点,而其自身重量减轻2/3,工作温度范围可达-60~200度,其超长寿命在运行6000小时后不发生任何故障。
2、子母液压缸缺点:液压油缸跟气缸相比,易漏油,工作介质液压油是个不小的消耗。
子母缸是一种常见的液压元件,它的工作原理是利用液体的压力来实现机械运动。
工作可靠,有破坏性。
1、优点:回旋气缸的原理及结构简单,易于安装维护,对于使用者的要求不高。回旋油缸液压缸结构简单,工作可靠,在机床的液压系统中得到了广泛的应用。
2、缺点:回旋气缸是铸造而成的,汽缸出厂后都要经过时效处理,使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短,那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形。回旋油缸液压缸运动至行程终点时具有较大动能,如未作减速处理,液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞,产生冲击、噪声,有破坏性。气缸是指引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
油缸是用来支撑的,气缸是用来提供动力的
油缸
油缸即液压缸,液压缸是输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比的直线运动式执行元件。它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是流体的流量和压力,输出的是直线运动速度和力。液压缸的活塞能完成直线往复运动,输出的直线位移是有限的。液压缸是将液压能转换为往复直线运动的机械能的能量转换装置。液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定,其他装置则必不可少。
作用
油缸主要用于需长时间支撑重物的地方,它可在除去油压时仍可支持重物,而且安全可靠。可用于水下,单作用,负载回缩,螺母自锁使负载更安全,特别在大型工程中,是易操作控制和自锁式千斤顶,设计有安全保压装置,内置卸压阀防止过载,以保护自锁式千斤顶以利于安全操作。该装置的连接,采用的是高压胶管和螺纹接头连接,具有使用快捷,并克服快速传统接头漏油缺点主要用于电力、建筑、机械制造、矿山、铁路桥梁、造船等多种行业的设备安装起顶拆卸作业。
气缸
气缸为中国大陆的称呼,而香港和台湾称为汽缸。它是指在内燃机或是外燃机中,让活塞居于其内,允许其上下往复的容器。在多汽缸引擎中,通常汽缸会并列排成一排,这称之为汽缸排(bank),好比说V型排列的引擎就由两组汽缸排呈V字形所构成。而多个或一个汽缸排则构成了汽缸本体(cylinder block)。
发展历程
气缸原理源于大炮:
气缸源于大炮?这并不是耸人听闻。你车上的气缸战士确实与大炮有关。
1680年,荷兰科学家霍因斯受到大炮原理的启发,心想如将炮弹的强大力量用来推动其它机械不是挺好吗?他一开始仍用火药作燃烧爆炸物,将炮弹改成“活塞”,把炮筒作“气缸”,并开一个单向阀。他在气缸内注入火药,当点燃火药后,火药猛烈地爆炸燃烧,推动活塞向上运动,并产生动力。同时,爆炸气巨大的压力还推开单向阀,排出废气。而后,气缸内残余废气逐渐变冷,气压变低,气缸外部的大气压又推动活塞向下运动,以准备进行下一次爆炸。当然,由于行程过长,效率太低,他最终没有取得成功。但是,正是霍因斯首先提出了“内燃机”的设想,后人在此基础上才发明了汽车用的发动机。
早期汽车使用单缸机
汽车鼻祖卡尔·奔驰和戴姆勒在当年设计制造汽车时,他们不约而同地只用了一个气缸的发动机。就像我们现在认为一辆汽车不可能使用两台或更多台发动机一样,估计当时的人们也不会想象出还会用两个气缸或更多气缸的发动机。然而现在不同了,先别说发达国家,看看国内汽车广告就会发现,不少厂家总拿发动机的气缸数目和排列形式来说事,卖微型车的极力吹鼓他的车用的是四缸机而非三缸,用v6发动机的一定要把v字弄得醒目惹眼,广告宣传确实起到了很大效果,现在不少车迷已认同了 “4缸比3缸好”、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”、“v型发动机是高级发动机”等概念。现在国产车中已有近20种车装配了v6或v8型发动机。
单缸发动机的曲轴每转两周才能产生一次燃烧做功,这样它的声音听起来也不连续顺畅,听一听小排量摩托车的声音就知道了。最为不能让人接受的是它的运转极不平稳,转速波动较大,而且单缸发动机的外形也不适合装在汽车上。为此,现在的气车上已见不到单缸发动机上,两缸机也不好找了,最少是3缸发动机。国内生产的华利面包车、老款夏利车、吉利豪情和奥拓、福莱尔上,装的都是3缸机。
1升以下的微型车上多用3缸机,1升至2升的发动机一般采用4缸或5缸机。2升以上的发动机大多为6缸,4升以上的发动机使用8缸的占绝大多数。
在相同排量的情况下,增加气缸数可以提高发动机的转速,从而可以提高发动机的输出功率。另外,增加气缸数可以使发动机运转更平稳,使其输出扭矩和输出功率更加稳定。增加气缸数可以使气车更容易起动,加速响应性更好。为了提高气车的性能,必须增加气缸数。因此,豪华轿车、跑车、赛车等高性能气车的气缸数都在6缸以上,最多者已达到16缸。
但是,气缸数的增加不能无限制。因为随着气缸数的增加,发动机的零部件数也成比例地增加,从而使发动机结构复杂,降低发动机的可靠性,增加发动机重量,提高制造成本和使用费用,增加燃料消耗,并使发动机的体积变大。因此,气车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求,在权衡各种利弊之后做出的合适选择。
一、液压传动的优点
1、液压传动可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点。
2、 液压传动能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速。
3、 在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
4、液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。
5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。
6、液压系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
二、液压传动的缺点
1、油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比。
2、对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作。
3、能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动。
4、系统出现故障时,不易查找原因。 综上所述,液压传动的优点是主要的、突出的,它的缺点随着科学技术的发展会逐步克服的,液压传动技术的发展前景是非常广阔的。
液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。在液体传动中,根据其能量传递形式不同,又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术,可以简化机器的结构,减轻机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和工作的可靠性。
我国的液压工业开始于20世纪50年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术,并自行设计液压产品以来,我国的液压件已在各种机械设备上得到了广泛的使用。20世纪80年代起更加速了对先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。
当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,日益显示出显著的优势。
液压传动主要应用如下:
(1)一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动六角车床、平面磨床)等;
(2)行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(转向器、减振器)等;
(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械(轧钢机)、提升装置(升降机)、轧辊调整装置等;
(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等;
(5)发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)等;
(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等;
(7)船舶用液压系统 甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;
(8)军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。
参考资料:
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