液压传动与气压传动基本知识



商悦传媒   2019-04-28 07:37

导读: 液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,...

  液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

  1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。

  第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。

  第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后,日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。

  液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

  液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。

  在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理。

  液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。

  1、动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。

  2、执行元件(油缸、) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。

  3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。

  4、辅助元件 除上述三部分以外的元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等,它们同样十分重要。

  (1)体积小、重量轻,例如同功率的重量只有电动机的10%~20%。因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;

  (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,且调速范围最大可达1:2000(一般为1:100)。

  (3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;

  (4)液压传动对油温变化较敏感,这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作,

  (5)液压传动在能量转化的过程中,特别是在节流调速系统中,其压力大,流量损失大,故系统效率较低。

  概念以压缩气体为工作介质,靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件,把压缩气体的压力能转换为机械能而作功;传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻辑运算等功能,亦称气动控制系统。气压传动的特点是:工作压力低,一般为0.3~0.8兆帕,气体粘度小,管道阻力损失小,便于集中供气和中距离输送,使用安全,无爆炸和电击危险,有过载保护能力;但气压传动速度低,需要气源。

  简史1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G.威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。60年代发明射流和气动逻辑元件,遂使气压传动得到很大的发展。

  组成气压传动由气源、气动执行元件、气动控制阀和气动辅件组成。气源一般由Link title压缩机提供。气动执行元件把压缩气体的压力能转换为机械能,用来驱动工作部件,包括气缸和气动马达。气动控制阀用来调节气流的方向、压力和流量,相应地分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。气动辅件包括:净化空气用的分水滤气器,改善空气润滑性能的油雾器,消除噪声的消声器,管子联接件等。在气压传动中还有用来感受和传递各种信息的气动传感器。