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液压系统的形式及评价
液压元件逐步实现了标准化、系列化、化,其规格、品种、质量、性能都有了很大提高,尤其是采用电子技术、伺服技术等新技术新工艺后,液压系统的质量得到了显著的提高,其在国民经济及军事工业中发挥了重大作用。 从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式。 (1)按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等,在工作过程中会使功率利用下降,所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。 (2)按系统中液压泵的数目,可分为单泵系统,双泵系统和多泵系统。 (3)按所用液压泵形式的不同,可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率,但其结构和制造工艺复杂,成本高,可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。 (4)按向执行元件供油方式的不同,可分为串联系统和并联系统。串联系统中,上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油,每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中,当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时,只要液压泵的出口压力足够,便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的,所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。 并联系统中,当一台液压泵向一组执行元件供油时,进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化,首先进入外载荷较小的执行元件,只有当各执行元件上外载荷相等时,才能实现同时动作。 全液压传动机械性能的优劣,主要取决于液压系统性能的好坏,包括所用元件质量优劣,基本回路是否恰当等。系统性能的好坏,除满足使用功能要求外,应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以及系统的安装和调试是否方便可靠等方面进行。 现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分。(中国工程机械商贸网) 介绍一种液控双速阀 很多工程机械的工况要求其工作马达在下面两种状态下交替工作:一种是要求马达输出大转矩,保持低转速;另一种是要求马达输出小转矩,保持高转速。而此时由于液压油的压力和流量不易改变,满足不了工况要求。为了达到设计目的,我们只能采用以下两种办法:一种是选用变量马达,另一种办法是采用两个定量马达并联和串联切换的方法。下面介绍一种能实现马达串并联切换,从而实现高低速的液控换向阀。 该液控双速阀结构紧凑、操作方便,能极大地简化油路连接,即使在液压油流量和液压一定时,也能可靠方便的实现马达的高低速切换。 该阀地结构原理和工作过程见图1。 该液控双速阀地阀体6为不规则的长方体,中部有一空腔,阀体6上开有6个油口与空腔相通,两个星形密封圈18分别安装在阀体6空腔中的两个沟槽中,实现阀体6与阀芯8的密封,防止液压油泄漏。阀体6的两端分别装有上端盖13和下端盖1,每个短盖分别用4个螺钉11及弹簧垫圈10固定在阀体6上,端盖为举行壳体,上端盖上的油口Ⅲ(12)为控制油口。O形圈9放置于上端盖13的沟槽中。滑动阀芯8装于配于阀体6的空腔中,阀芯8为圆柱形,上面开有3个油道和一个挡圈安装沟槽,分别有一个挡圈19、垫圈4和弹簧3依次穿在阀芯上的挡圈沟槽一端,弹簧的一端压着垫圈4,另一端将压盖2压紧在下端盖1的内壁上。如上端盖13的空腔内无液压油时,弹簧3则将挡圈19压紧于阀体6上,此时,阀体6上的6个油口经阀芯上的3个油道行程3组通口,第1组为油口Ⅵ(16)、油口Ⅵ(17),第二组为油口Ⅰ(5)、油口Ⅳ(14),第3组为油口Ⅱ(7)、油口Ⅴ(15),实现马达Ⅰ(20)和马达Ⅱ(21)的串联;当压力油从油口Ⅲ(12)进入上端盖13的空腔时,阀芯8在压力为2×106~3×106Pa的液压油的作用下向弹簧3一侧滑动,直到阀芯8的另一端面顶在压盖2上,阀芯8才停止移动,此时,阀体6上的6个油口经阀芯上的3个油道形成两组通口,一组为油口Ⅰ(15)、油口Ⅵ(16)、油口Ⅶ(17),另异族为油口Ⅱ(7)、油口Ⅳ(14)、油口Ⅴ(15),实现马达Ⅰ(20)和马达Ⅱ(21)的并联。 该阀已在徐工研究院开发的水平定向钻机上取得成功应用,同时也为其它液压系列解决此类工况提供了新的途径,具有很好的应用前景。作者: 徐工研究院 王增民
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