对现代液压设备概述?
- 作者:液压网
- 时间:2012-09-19
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液压设备是一种动力传递与控制装置,通过它人们可根据需要实现机械能一液压能一机械能的转换。第一个转换是通过液压泵实现的。液压泵旋转的内部空腔在与油管联通时逐渐增大,形成吸油腔,将油液吸人;在其与压油口联通时逐渐缩小,形成压油腔,将油排入系统。第二个转换是通过执行元件液压缸或液压马达来实现的,压力油依帕斯卡原理推动执行元件的运动部分,驱动负载运动。各类控制阀则用于限制、调节、分配与引导液压源的压力、流量与流动方向。
液压设备从主体讲属于机械设备,它作为一种机械产品与机械技术关系密切。液压设备是一种流体动力机械,其工作原理、工作介质及由此而来的结构与工艺特征均体现了这一点。液压设备又是一种控制机构,它与控制技术同样关系密切。液压系统与电气、电子及计算机系统有广泛的能量与信息的交流,两者之间相互依赖,相互渗递。液压设备在各工业部门中被广泛应用,它是实现其工艺目的或相应功能的工具,这些因素必然反映至液压设备的本身。液压设备故障诊断与监测涉及各类测试手段,它与测试技术不可分离。由此可见,液压设备综合了机械技术、流体技术、电气、电子与计算机技术,以及与设备执行的任务相关
的技术(如金属切削,****成型加工,钢铁冶金,采煤等)。设备故障诊断入员不仅应掌握有关的测试技术的基础知识,还应熟练掌握有关的测试技能。
从系统论的角度看,液压设备是一个系统,它具备一般系统的基本特征:整体性、层次性、动态性与目的性。因此,系统分析方法非常适合液压系统故障的分析。
液压设备无疑是一个信息系统,系统与外部环境之间,系统内部各组成部分之间有广泛的信息交流,信息分析方法也很适合液压故障的分析。
2.液压元件概述
液压元件是液压设备的基本组成单元。
1液压泵。液压泵是机械能一液压能转换元件,它负责向液压系统提供符合要求的压力油源,是液压系统的动力元件,液压泵的特点是:①结构较复杂,加工工艺、材料及安装要求均较高。②液压泵是液压系统中负载最大,运行时间最长的元件,故磨损劣化的速度也快。③液压泵装拆方便,为了保证安装精度,一般不宜经常拆卸。
液压泵是液压系统的关键元件,液压泵损坏之后,会对系统压力与流量带来一系列影响。液压泵的损坏主要发生在工作部分、运动件及动力传递零件上,如工作部分的磨损、轴承损坏及传动轴扭断。
液压泵是故障诊断与状态监测的重点对象。
液压泵按结构主要分为齿轮泵、叶片泵与轴向柱塞泵三种;中低压泵与高压泵三种;按排量的大小有大型泵与小型泵之分,变量泵之分。按压力等级可分为低压泵、按排量变化情况有定量泵与变量泵之分。
2)压力阀。压力阀是液压系统的压力调节与限定元件。压力阀主要包括各类溢流阀、减压阀与顺序阀。目前,大多数压力阀均为皿级阀。压力阀一旦失效,便会引起压力失调(如压力下跌、无压力、压力波动及不可调等),压力阀失效的主要原因是阀心卡死及弹簧折断等。
压力阀也是诊断与监测的重点对象。
3)方向阀。方向阀用于控制液压回路的液流正反流向。方向阀主要包括各类换向阀和单向阀。换向阀是断续工作的,其寿命以换向次数计。换向阀的损坏主要是阀心配合面磨损、阀心卡死、弹簧折断或疲软,以及电磁铁损坏等。换向阀在使用中容易装反,换向阀的阀心也容易装反。换向阀损坏后,液压系统的动作次序会出现错乱。单向阀的损坏主要发生在密封面上。
4)流量阀。流量阀用控制流经油路的流量,以控制执行件的运动速度。流量阀主要是各类调速阀与节流阀,流量阀的失效主要在于节流口堵塞、阀心卡死等。流量阀失效以后液压系统会出现运动速度失控症状。
5)液压马达。液压马达在压力油的推动下产生旋转运动,对负荷输出转速与转矩。液压马达主要有齿轮马达、叶片马达、轴向或径向柱塞式液压马达。液压马达的损坏主要是工作部分及运动件磨损,使间隙增大,进而引起输出转矩与转速下降、泄漏增大及振动增大。在一个工作周期中,液压马达一部分时间工作,另一部分时间处于停止状态,其运动速度也比较慢,与液压泵相比,磨损速度要慢。
6)液压缸。液压缸在压力油的作用下推动负载作直线运动。液压缸的摄坏主要发生在密封件上。密封件损坏引起液压缸速度变慢与爬行,并引起外泄漏。
7)密封件。密封件是液压系统维持正常压力的保证因素。液压装置的能量流与物料流量是一致的,且前后相通,故液压回路中任一处发生密封问题都会引起系统能量传递的偏差。
8)液压辅件。主要包括蓄能器、过滤器、管件、接头等。
3.液压设备的分类
对液压设备分类的目的在于帮助人们弄清其差异,以便在故障分析的过程中区别不同情况,采取最合适的方式方法,从而取得更加理想的工作成效。在此,从不同的角度对液压设备进行分类。
(l)按控制方式分类按控制方式,液压设备可分为电控、机控与手控三大类。电控液压设备通过电磁铁操纵有关的换向阀,实现其控制目的,这是主要的液压设备。电控液压设备多采用标准液压元件,装拆比较方便,备件存贮也方便,这对故障分析比较有利。不便之处在于电控液压设备的构成比较复杂,机电液系统交织在一起相互影响,比较容易出故障。
在这类系统中,控制信息的传递过程较长,要经历多个环节,故障分析时检查的内容也比较多。
机控液压设备的控制信息取自于机构的运动。机控液压装置大多用在各类机床上,如车床与刨床的液压系统便是通过行程限位机构控制运动方向的。机控液压设备的工作压力及传动功率偏低,运行环境也比较好,磨损速度相对较慢。机控液压设备上非标准件较多,非标准件的机械结构较复杂,零件上有较多的孔和槽,这些孔与槽的作用是用机械图表示的,阅读起来很不方便。这类设备液压系统的管系复杂,难以在较短的时间内清理。上述原因使故障分析更加困难。
手控液压设备的控制信息来自操作者。各类工程机械的液压系统大多属于这一类。手控液压设备运行环境都比较差,元件的磨损速度快。工程机械又多在野外工作,检测手段也不如室内。这类设备运行工况变化较大,相互间的比较也困难一些。
(2)按设备的规模分类按设备的规模,液压设备可分大型设备、中型设备小型设备。尽管区分设备型号的界限难以规定,但设备规模相对差异是显而易见的。大型设备由于结构复杂,重量与体积大,装拆困难,是诊断与监测的重点与难点,也是现场工程技术人员的主要关注对象。这类设备的故障诊断与排除往往需要用一定的人力在事先调查清楚,并拟定出合理的工作方案,以使使工程顺利进行,以尽可能减少各类资源消耗。
(3)按设备的精密程度分类按精密程度,液压设备可分为精密设备与普通没备。精密设备承担更加精确的工作任务,其构成的液压元件技术先进,精度也相应地高,往往采用伺服元件,液压系统的测试控制技术也更加先进。精密设备的性能参数误差范围更小,对设备的操作使用环境也有更严格的要求。同样,对有关的工程技术人员也提出了更高的要求,需要他们更加探人细致地掌握设备状况。同时精密设备要匹配更加精密的检测仪器。
(4)按设备在生产系统中的重要程度或应用场合分类按设备在生产系统中的重要程度。可将液压设备分为关键设备、重点设备及一般设备。关键设备是生产线的瓶颈,不允许出现意外停机的情况。重点设备一旦停机,会对生产带来较大的影响。所以关键设备与重点设备是监测的重点对象。
按设备的应用场合,液压设备可分为很多种类,如机床液压设备、****成型加工液压设备、工程机械液压设备、钢铁冶金液压设备、建材加工液压设备等。在不同的应用场合,设备的属性也有很大的差异。故障分析人员应弄清应用环境对液压设备输出的力与速度的大小及误差范围,以及动作的准确程度有什么要求,同时也要弄清液压设备性能参数发生偏移会对所生产的产品的产量与质量产生的影响,还要弄清环境因素(如温度、温度及清洁度等)对液压设备性能损坏的影响等。