1、叉车液压系统工作原理,主要包含以下几个部分:
2、动力机构的工作原理:利用油泵把机械能传递给液体,使密闭在容器内的液体产生液压能。
3、执行机构的工作原理:包括油马达或油缸。它们的功用与油泵相反,能把液体的压力能转换成机械能,使工作装置产生旋转运动或直线位移。
4、控制元件的工作原理:包括各种操作阀,如:方向控制阀、节流阀、溢流阀等原件,通过它们来控制和调解液体的压力、流量及方向,以满足机构工作性能的要求。
5、辅助原件的工作原理:包括油箱、油管、油接头、滤油器等。通过这些原件才能把上述三部分连成系统,构成一个液压装置。
液压系统的元件有:动力元件 控制元件 执行元件 辅助元件组成。
动力元件是 液压油泵
控制元件是 液压阀 控制液压油 压力、流量、方向
执行元件是 液压油缸 液压马达
辅助元件是 管件 压力表 储能器 滤油器等等。
它们的连接方法 是通过辅助元件将各个主要元件连接的,液压油泵提供液体动力 经过液压阀控制液压油进入液压油缸 实现液压油缸的往复运动。
第一个问题 液压泵是提供了高压油到油缸,但是是通过液压阀来控制的, 而液压油缸就是执行元件。
第二个问题 首先看是有什么油缸(比如活塞式双作用油缸)确定后在看油缸其他参数。
a油缸内孔直径
先计算负载大小,然后根据液压系统的压力(压力是油泵;来确定的),确定液压油缸的直径,因为 FA=P F指的是负载的大小 A指的是液压油缸活塞的直径。(我说的简单是让你好理解 如果专业人士看的,我这是有一点问题)
b油缸的速度(流量)
通过液压阀来控制液体的速度(流量),但是要考虑整个系统的元件搭配。
c液压油缸的安装距离
这个就是看液压油缸的连接方式后,再定。
d因为油缸种类也比较多,所以主要参数就是这么多。
补充问题 泵的参数 根据1FA=P 确定压力 2液压缸的速度来确定
1因为你的负载就是F,A 是油缸来确定的,P是油泵来确定的,所以先确定你的油泵压力,再来算液压缸的直径。
2然后看你的油缸速度要求,在来定液压油泵的流量,这样参数就出来了,
但是油泵参数出来,不一定就是那种油泵,因为油泵有三种,所以还要看是什么系统。但是一般的设备用的是柱塞油泵。
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液压系统的工作原理与动态原理分析
液压系统工作原理及作用是什么?锻造液压机普遍采用的液压系统原理图如图1所示。锻造液压机的结构形式大部分采用三梁四柱上推式,液压缸活塞均为柱塞式,3个大直径主缸安装在上梁上,输出锻造压力;上梁两侧安装两个小直径的回升缸,用于回程。快速锻造时,主液压泵启动,液压系统回路建立压力,电磁换向阀8、14得电,压力油进入3个主液压缸;电磁换向阀2得电,插装阀17开启,两个回升缸和主缸接通,活动梁下行,形成差动锻造;当锻造结束后,电磁换向阀3、9得电,3个主液压缸分别通过插装阀5、6、7和11、12、13形成三级快速卸荷;当系统内压力下降到设定压力后,电磁换向阀1、15、l6得电,压力油进入回升缸,3个主液压缸上的充液阀打开,依靠回升缸内遗留压力能和主液压泵的供油,使活动梁快速上行,完成一个锻造循环。然后通过压力或行程控制,自动进入下一个循环,形成一个快锻循环。
图1原液压原理图1、2、3、8、9、14、15、16一电磁换向阀4、5、6、7、10、11、12、13、17一插装阀液压系统分析从液压原理图分析上看,在系统流量一定的情况下,要提高锻造频次,只有减短卸荷时间和换向时间,并且在一定的回程高度下,减短回程时间。(1)卸荷时间分析,以上液压原理图采用三级卸荷,如要缩短卸荷时间,一级泄荷阀5、11就需要调节为较大的开口,并且二级卸荷控制阀的控制压力4、10要高,这样在卸荷时振动很大,造成机身晃动和管路振动。相反,如一级泄荷阀5、11的开口较小,并且二级卸荷控制阀的控制压力4、10较低,虽然卸荷时无振动,但是在短时间内存在系统内部压力卸不尽,造成换向时机身晃动和管路振动。因此,只有在较短的时间内使卸荷阀开口平缓的由小到大迅速开启,才能保证卸荷平稳,无振动o(2)换向时间的分析,由于每个液压阀的换向响应时间是一定的(一般为25~40ms),要想减短换向时间,只有减少执行卸荷的液压元件和电气元件数量。(3)回程时间分析,从以上液压原理图来看,活动梁的回程主要由回升缸内遗留压力能和主液压泵的供油进入回升缸,使活动梁快速上行,回程高度由磁感应尺控制。但是在实际锻造过程中,有时锻造力较低,这样回升缸内遗留的压力能不足以使活动梁回弹,造成回程时间较长。因此,只有保证回升缸内始终存储有足够使活动梁回弹的压力能,才能降低回程时间。3改进设计方案及分析针对以上分析,经过研究分析各类液压阀的性能,认为在系统中采用比例溢流阀可很好的解决以上问题。改进后的液压原理图如图2所示。
图2改进后的液压原理图1、3、4、6一电磁阀2、5、7一比例溢流阀(1)首先将连接3个主液压缸的两个三级卸荷回路改为两个比例溢流阀5、7代替,这样就把原来5个液压阀组成的三级卸荷回路减少为两个液压阀组成的比例卸荷回路。由于液压元件的减少,一方面减少了阀的响应时间,缩短了卸荷时间,提高了锻造频次;又减少了故障点,提高了系统的稳定性。另一方面,由于比例溢流阀卸荷压力可随输入电气信号连续改变,从而使系统的压力卸荷由大到小成线性的减小,使系统卸荷快速平稳,避免了原来靠人工调节而出现的调节不当造成振动和卸荷时间较长现象,充分发挥了液压和电气相结合的最佳功能,并且简化了系统管路,减少了泄漏和故障o
先计算砼缸的容积 : 314x1x1x16=5024 升
排量80 折合成每份钟的换向次数: 80x1000/(5024x60)=265 次/分钟。
现在混凝土的液压系统压力都是按32兆帕计算的,如果出口压力是16兆帕,那么油缸无杆腔的缸径就是:(1x1)/2开方(不会打字)x2=1414=1414毫米 ,通常取为140毫米。活塞杆径可以是80(大象泵),或者90(三一泵)。
然后看选择什么油泵,通常柴油机泵用的是力士乐的A11VO190 ,电机泵是A11VO260,或者哈威的V30D250系统流量为1500x250/1000=375升/分钟。
因为混凝土泵的最大排量都是低压接法,最大压力都是高压接法,这两种状态要分别计算。
1 高压接法
油缸无杆腔容积 314x07x07x16=25升,在375升流量下,换向次数375/25=15次。
那么 最大混凝土压力16兆帕,
最大输送量 15x5024x60/1000=45立米/小时
1 低压接法
油缸油杆腔容积 (活塞杆按90毫米计算) 314x(07x07-045x045)x16=144升,
在375升流量下,换向次数375/144=26次。
那么 最大混凝土压力 (07x07-045x045)/(1x1) x32=92 兆帕
最大输送量 26x5024x60/1000=80立米/小时
实际上,因为吸入效率的影响,实际方量只有理论的85%。
乱了点 ,能看懂
摘要:液压元件中可分为动力元件和控制元件以及执行元件三大类。尽管都是液压元件,它们的自身功能和安装装使用的技术要求也不尽相同,下面为大家分别介绍如下。液压系统是什么液压系统的分类有哪些
一、什么是动力元件?
动力元件指的是各种液压泵。
1、齿轮油泵和串联泵(包括外啮合与内啮合)两种结构型式。
2、叶片油泵(包括单级泵、变量泵、双级泵、双联泵)。
3、柱塞油泵,又分为轴向柱塞油泵和径向柱塞油泵,轴向柱塞泵有定量泵、变量泵、(变量泵又分为手动变量与压力补偿变量、伺服变量等多种)从结构上又分为端面配油和阀式配油油两种配油方式,而径向柱塞泵的配油型式,基本上为阀式配油。
二、控制元件有哪些?
各种液压阀都属于控制元件。
1、压力控制阀
(1)压力控制阀有:溢流阀、电磁溢流阀、卸荷溢流阀、单向溢流阀和减压阀、单向减压阀以及顺序阀和单向顺序阀等。
(2)顺序阀的范围中又分为直控顺序阀、远控顺序阀、卸荷阀、直控单向顺序阀、远控单向顺序阀、直控平衡阀和远控平衡阀等七种,还有压力继电器,以及各种压力控制阀,在各类液压传动系统中,按不同使用条件和特性要求,用于各类液压系统中。
2、方向控制阀
方向控控制阀包括单向阀、液控单向阀、电磁换向阀、电磁球阀、电磁换向阀和手动换向阀以及手动旋转阀等多种。
3、流量控制阀
流量控制阀有:节流阀、单向节流阀、调速阀、单向调速阀和行程节流阀以及单向行程节流阀、单向行程调速阀等。
三、执行元件有几种
执行元件有液压缸和液压马达。
1、液压缸
车辆用油缸、单作用油缸、液压机油缸、摆动油缸、单作用多级油缸(套筒油缸)还有双作用多级油缸以及弹簧复位油缸等多种。
2、液压马达
液压马达,有齿轮马达、叶片马达、柱塞马达等,就是说几乎定量油泵在理论上均可作为马达作用。
3、低速大扭矩液压马达
(1)内啮合摆线马达。
(2)内曲线液压马达,分轴转和壳转两种型式。
(3)双料盘轴向柱塞马达。
(4)径向柱塞式液压马达。
(5)球塞式低速大扭矩液压马达。
(6)静力平衡低速大扭矩低液压马达。
液压系统具有功率大、响应快及精度高等特点,已经广泛应用于冶金和制造领域。但其故障又具有隐蔽性、多样性、不确定性及因果关系复杂等特点,故障出现后不易查找原因,而且故障发生会带来巨大的经济损失。通常,液压系统只能靠定期检查和维护来排除故障,这种方法有一定的滞后性。因此需要实时监测液压系统的状态数据并及时分析以减少故障率,确保工程机械正常、连续运行。传统单片机已广泛应用于数据采集和处理中,虽然其价格便宜、易于开发,但是在存储空间和网络传输方面往往难以满足工程上的要求。因此,笔者针对液压系统采用了基于ARM 的数据智能采集终端。
采集终端通过分布在液压系统各处的传感器对油压、流量和温度3 类信号进行采集,并将采集到的信号进行滤波、放大,然后模数转换,数据经过分析后进行统一的编排与压缩,最后通过通信模块进行传输,将数据传输到本地监控中心做进一步故障诊断。
1 硬件总体结构
智能数据采集终端系统采用三星的ARMS3C2440 为主控芯片、GTM900-C GPRS 为通信模块。整个硬件系统分为3 部分: 主控模块、数据采集模块和通信模块,具体结构如图1 所示。
终端的主控模块包括控制芯片电路、存储电路、电源电路以及串口和JTAG 接口电路; 数据采集模块包括传感器电路、信号调理电路以及8 路A/D转换电路; 通信模块包括GPRS 芯片以及外围电路。其中ARM 与GPRS 之间的通信是通过RS-232 总线完成。
2 主控模块设计
2 1 ARM 芯片介绍与工作状态设置
终端系统主要采用以ARM920T 为核心的三星S3C2440 芯片。该芯片虽然功耗低、体积小,但是集成了丰富的片上资源。其特点主要有增强型ARM 架构MMU,支持WinCE、EPOC32 和LINUX;内部先进微控器总线架构; 哈佛高速缓冲体系结构; 10 位8 通道多路复用ADC,可以实现最大转换率为2 5MHz A/D 转换器时钟下的500kS /s等。主控模块的供电分为3 3V 系统外围电路供电和1 25V 核心板供电。3 3V 系统外围电路供电通过AMS1117-3 3V 稳压模块完成转换,电路如图2 所示; 1 25V 核心板供电则采用低压差、低噪声的MAX8860EUA 稳压芯片提供,电路如图3所示。S3C2440 使用12MHz 有源晶振,通过片内PLL 电路倍频后,最高可达到400MHz片内的PLL 电路兼有频率放大和信号提纯功能,因此,系统可以以较低的外部时钟信号获得较高的工作频率,避免了高频噪声的产生。复位电路采用MAX811S 芯片,当系统电源低于系统复位阈值( 2 93V) ,芯片将会对系统进行复位。
2 2 串行接口电路
RS-232C 标准常用的接口是9 芯D 型,然而最基本的通信只需要RXD、TXD 即可,但是由于RS-232C 标准所定义的高低电平信号与S3C2440系统的定义不同,所以两者之间的通信需要电平转换,在单片机中常用的是5V 的MAX232,而这里使用3 3V 的MAX3232,典型的应用电路如图4所示。
2 3 NOR FLASH 接口电路
终端系统中NOR FLASH 使用的存储芯片是HY29LV160,存储容量为2MB,工作电压为2 7 ~3 6V,工作方式选用16 位数据宽度模式。需要注意的是管脚NC 接高电平时,即为16 位数据位,当NC 为低电平时即为8 位数据位。选择16位数据宽度时,即为半字模式,此时16 位数据总线D0 ~ 15 分别接S3C2440 的数据总线DATA0 ~15,地址总线则是A0 ~ 19 分别与S3C2440 的ADDR0~ 19 连接,半字模式下的寻址范围为1MB,对于32 位的S3C2440 寻址范围则为1 × 2 = 2MB
2 4 SDRAM 接口电路
SDRAM 选用的是K4S561632,其存储容量为32MB,工作电压为3 3V,其数据宽度为16 位。
根据系统要求,需要有相对较复杂的算法运行,所以选用两片组成存储系统,存储空间为64MB
具体连接方法是第一片的D0 ~ 15 接DATA0 ~15,第二片的D0 ~ 15 接DATA16 ~ 31,这样将16位扩展成为了与S3C2440 对应的32 位数据总线。
对于地址线来说,SDRAM 采用的是存储阵列,即每片分为4 个逻辑Bank,每个Bank 由13 个行地址线和9 个列地址线共同寻址,能访问的空间为4 × 213 × 29 × 2 = 225MB地址线的接法是分别将两片的A0 ~ 12 与ADDR2 ~ 14 相连,通过RAS 和CAS 选择行列信号,通过BA0、BA1 选择Bank,最终通过CS 通用片选实现64MB 的寻址。
3 数据采集模块设计
液压系统的组成主要包括液压泵、液压油缸或液压马达、各类控制阀和辅助装置。根据故障类型的归纳和总结,监控对象和监控点包括液压泵的油压和流量,油温,以及各类控制阀处的油压和流量。选择监测的参数主要包括:
a 油压测量。考虑到传感器的精度,工作电压与系统电压的匹配,供电电流以及能适用较恶劣的介质环境等,选用MSP340 系列不锈钢传感器,其电气性能为: 供电电源为5VDC; 供电电流小于10mA; 输出信号为0 5 ~ 4 5VDC /4 ~ 20mA;量程偏差为± 2%FS; 精度小于1%FS
b 流量测量。选择涡轮流量计,电气性能为: 供电电源为12 ~ 36VDC,可采用车载蓄电池直接供电; 输出信号为4 ~ 20mA; 精度为± 1%R
c 温度测量。选择温度传感器AD592,由于液压油温只作为辅助检测量,不需要精度太高,所以直接用隔热材料将AD592 固定于测温点做适当的温度补偿,从而测量管内的油温。
模数转换采用的是S3C2440 的10 位8 通道ADC,其转换率为2 5MHz 转换器时钟下的500kS /s,基准电压采用3 3V,前端传感器调理电路需要相应的调整电压范围,管脚对应S3C2440上的AIN0 ~ 7
4 通信模块设计
通信模块选用华为的GPRS 模块GTM900-C,该模块具有标准的AT 命令接口,内部集成了TCP /IP 协议栈,使用时不必编写相关的IP 协议程序,直接可以通过其内嵌协议进行GPRS 上网传递数据。
GPRS 模块与ARM 之间的连接是通过RS232串行接口连接的,电路如图5 所示。其中芯片供电采用3 8V,由稳压器AMS1117-adj 转换。RST为芯片复位、PWON 为开关机控制信号,均为低电平有效; UART_RXD0 和UART_TXD0 分别为AT命令串口发送、接收信号,实现数据的传输只需分别与串口的接收和发送端相连即可。
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