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了解液壓系統(tǒng)的組成原理

更新時(shí)間:2016-12-16點(diǎn)擊次數(shù):1293

液壓油保養(yǎng)工作(前提是設(shè)備正常運(yùn)行,無(wú)異常狀況),
1.保證液壓油不在高溫下使用;油品在高溫下很快會(huì)氧化變質(zhì)。
2.液壓站上的空氣過(guò)濾器要采用既能過(guò)濾顆粒的也能過(guò)濾水分的過(guò)濾器。
3.采用精密濾芯過(guò)濾液壓油,使油品的污染度長(zhǎng)期保持在NAS<8級(jí),設(shè)備自帶的濾芯一般精度太差,不能保證液壓油的潔凈度。因?yàn)橐簤赫镜娜菖K極限只有5um,而自帶濾芯的精度往往要大于這個(gè)尺寸,科學(xué)規(guī)定一般液壓站的污染度要求控制在NAS小于8級(jí);對(duì)于有伺服機(jī)構(gòu)的設(shè)備要求更高,要小于7級(jí)。若你拆過(guò)伺服閥,那你就什么都明白了,為什么液壓油的污染度要控制得這么高。買(mǎi)個(gè)精密濾油機(jī)進(jìn)行在線(xiàn)過(guò)濾,有些濾芯精度已經(jīng)達(dá)到了0.1um。
4.離心脫水/真空脫水(對(duì)于有水分的油站)。
只要控制好,一般比如說(shuō)MOBIL,SHELL等,都可以用上5年。
5.定期做一下油品檢測(cè)
液壓油用途廣泛,是工業(yè)用油中使用zui多的產(chǎn)品。當(dāng)前液壓元件正向著體積小、功率大方向發(fā)展,系統(tǒng)壓力越來(lái)越高,有的已突破50MPa。為此,普通型的L-HL系列已經(jīng)趨于淘汰,抗磨型L-HM系列應(yīng)用更多。低溫性能也是液壓油的重要特性,要求在低溫環(huán)境下設(shè)備啟動(dòng)比較容易,且動(dòng)力傳動(dòng)靈敏,而且液壓油換油周期較長(zhǎng),如露天設(shè)備通常一年一換,液壓油在使用過(guò)程中不可避免地要經(jīng)歷四季的變化,因此露天設(shè)備使用低凝產(chǎn)品效果較好。清潔度也已成為液壓油的性能要求,一般產(chǎn)品要NAS顆粒度等級(jí)不大于9級(jí),清潔型產(chǎn)品不大于7級(jí),高清潔型產(chǎn)品不大于5級(jí),但盲目追求NAS等級(jí)不但沒(méi)有任何效果,反而降低質(zhì)量,增加成本。例如有些機(jī)械生產(chǎn)廠(chǎng)家,或工程機(jī)械用戶(hù)沒(méi)有用于添加液壓油的無(wú)塵車(chē)間,即使花了大價(jià)錢(qián)購(gòu)買(mǎi)了NAS 5級(jí)別的產(chǎn)品,在打開(kāi)產(chǎn)品的瞬間,高清潔型NAS 5 液壓油就變成了NAS 8的等級(jí)了,而且液壓油NAS等級(jí)高意味著過(guò)濾次數(shù)多,過(guò)濾過(guò)程中就會(huì)把昂貴的添加劑成分過(guò)濾掉,因此從專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)講,NAS等級(jí)不需要過(guò)于追求。
6.防止空氣進(jìn)入油中
油泵吸油口應(yīng)密封可靠,油箱中的吸油管不可離油面太近,系統(tǒng)的zui高點(diǎn)應(yīng)設(shè)排氣閥,放出油中的游離空氣。
7.油箱的合理設(shè)計(jì)
吸油管應(yīng)遠(yuǎn)離回油管,避免使用對(duì)油的氧化起催化作用的鉛、鋅、銅等材料,油箱內(nèi)要涂耐油的防銹漆,油箱中的冷卻器不能漏水。
根據(jù)工作環(huán)境和工況條件選擇液壓油的品種在選用液壓設(shè)備所使用的液壓油時(shí),應(yīng)從工作壓力、溫度、工作環(huán)境、液壓系統(tǒng)及元件結(jié)構(gòu)和材質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性等幾個(gè)方面綜合考慮和判斷。環(huán)境因素有:地上、地下、室內(nèi)、野外、沿海、寒區(qū)、高溫、明火。使用工況:泵的類(lèi)型、壓力、溫度、材質(zhì)、密封材料、運(yùn)行時(shí)間。油品性質(zhì):理化性能特點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)性:使用時(shí)間、換油期、價(jià)格。
工作壓力
主要對(duì)液壓油的潤(rùn)滑性即抗磨性提出要求。高壓系統(tǒng)的液壓元件特別是液壓泵中處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)的摩擦副,由于正壓力加大,速度高而使摩擦磨損條件較為苛刻,必須選擇潤(rùn)滑性即抗磨性、極壓性?xún)?yōu)良的HM油。按液壓系統(tǒng)和油泵工作壓力選用液壓油,壓力<8MPa用L—HH、L—HL(葉片泵則用L-HM),壓力8-16MPa用L—HL、L—HM、L—HV,壓力>16MPa用L—HM、 L—HV液壓油。液壓系統(tǒng)的工作壓力一般以其主油泵額定或zui大壓力為標(biāo)志。
工作溫度
系指液壓系統(tǒng)液壓油在工作時(shí)的溫度,其主要對(duì)液壓油的粘溫性和熱安定性提出要求,工作溫度-10-90℃用L-HH、L-HL、L-HM液壓油、低于-10℃用L-HV、L-HS,工作溫度>90℃選用的L-HM、L-HV、L-HS。環(huán)境溫度和操作溫度一般關(guān)系為:液壓設(shè)備在車(chē)間廠(chǎng)房,正常工作溫度比環(huán)境溫度高15-25℃;液壓設(shè)備在溫帶室外,高25-38℃;在熱帶室外日照下,高40-50℃
類(lèi)型選擇
①根據(jù)摩擦副的形式及其材料
根據(jù)摩擦副的形式及其材料。葉片泵的葉片與定子面與油接觸在運(yùn)動(dòng)中極易磨損,其鋼-鋼的摩擦副材料,適用于以ZDDP(二烷基二硫代磷酸鋅)為抗磨劑的L-HM抗磨液壓油;柱塞泵的缸體、配油盤(pán)、活塞的摩擦形式與運(yùn)動(dòng)形式也適于使用HM抗磨液壓油,但柱塞泵中有青銅部件,由于此材質(zhì)部件與ZDDP作用產(chǎn)生腐蝕磨損,故有青銅件的柱塞泵不能使用以ZDDP為添加劑的HM抗磨液壓油。同時(shí),選用液壓油還要考慮其與液壓系統(tǒng)中密封材料相適應(yīng)。
一般葉片泵可選用含鋅型抗磨液壓油,柱塞泵選用無(wú)灰型油。葉片泵壓力高于15MPa、柱塞泵壓力高于30MPa、兩種型號(hào)泵同時(shí)存在的液壓系統(tǒng),應(yīng)選用符合Denison HF-0規(guī)格的油品。
②齒輪泵、葉片泵和柱塞泵是液壓系統(tǒng)中主要的泵類(lèi)型。
液壓油的潤(rùn)滑性對(duì)三大泵類(lèi)減磨效果的順序是葉片泵>柱塞泵>齒輪泵。故凡是葉片泵為主油泵的液壓系統(tǒng)不管其壓力大小選用HM油為好。液壓系統(tǒng)的精度越高,要求所選用的液壓油清潔度也越高,如對(duì)有電液伺服閥的閉環(huán)液壓系統(tǒng)要求用數(shù)控機(jī)床液壓油,此兩種油可分別用HM和HV液壓油代替。試驗(yàn)表明:三類(lèi)泵對(duì)液壓油清潔度要求的順序是柱塞泵高于齒輪泵與葉片泵,而在對(duì)極壓性能的要求順序是齒輪泵高于柱塞泵與葉片泵。根據(jù)泵閥類(lèi)型及液壓系統(tǒng)特點(diǎn)選擇液壓油參照下表。
為了正確選擇與使用液壓油,需要了解液壓油的使用要求,熟悉液壓油的品種及其性能,掌握液壓油的選擇方法。
1.對(duì)垃圾車(chē)液壓油的使用要求
液壓系統(tǒng)中的工作油液具有雙重作用,一是作為傳遞能量的介質(zhì),二是作為潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)零件的工作表面,因此油液的性能會(huì)直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能,如可靠性、靈敏性、穩(wěn)定性、效率及壽命等。液壓系統(tǒng)用油一般應(yīng)滿(mǎn)足如下要求:
粘度適當(dāng),粘溫特性好,在使用溫度范圍內(nèi),油液的粘度隨溫度的變化越小越好;潤(rùn)滑性能好,防銹能力強(qiáng);質(zhì)地純凈,雜質(zhì)少,不含有腐蝕性物質(zhì),以免侵蝕零件及密封性;對(duì)金屬和密封件有良好的相容性;氧化穩(wěn)定性好,長(zhǎng)期工作不易變質(zhì),油液氧化變質(zhì)會(huì)產(chǎn)生膠狀生成物,從而堵塞濾油器和閥類(lèi)阻尼小孔;抗泡沫性和抗乳化性好,閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高,流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低等。
對(duì)于具體的液壓傳動(dòng)系統(tǒng),則需根據(jù)情況突出某些方面的使用性能要求。
2.液壓油的品種
液壓油的品種很多,主要分為三大類(lèi)型:礦油型、乳化型和合成型。根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品屬l類(lèi),其中h組為液壓系統(tǒng)用液(暫不包括汽車(chē)剎車(chē)液和航空液壓液),然后再根據(jù)產(chǎn)品的組成和特性進(jìn)一步分類(lèi),例如一個(gè)特定的產(chǎn)品可命名為L(zhǎng)-HM32(其中32代表該液體的年度等級(jí))。灑水車(chē)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用液壓油為礦油型。
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礦油型液壓油潤(rùn)滑性和防銹性好,粘度等級(jí)范圍較寬,因而在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用很廣。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前有90%以上的液壓系統(tǒng)采用礦油型液壓油作為工作介質(zhì)。
3.液壓油的選擇
液壓油的選擇,首先是油液品種的選擇。選擇油液品種時(shí),優(yōu)先選購(gòu)產(chǎn)品推薦的液壓油,這是保證設(shè)備工作可靠性和壽命的關(guān)鍵,如果確無(wú)液壓油,可根據(jù)工作壓力及工作溫度范圍等因素進(jìn)行考慮。對(duì)于垃圾車(chē)液壓系統(tǒng)建議優(yōu)先選用L-HM、L-HV油,其次對(duì)于一些無(wú)貴重液壓元件的壓力不高的液壓系統(tǒng)(如一般的自卸車(chē))無(wú)法夠得上述液壓油時(shí),可用L-HL普通液壓油,盡量不采用L-HH油(全損耗系統(tǒng)用油)。
確定了液壓油的品種之后,就要選擇油的粘度等級(jí)(液壓油的牌號(hào))。粘度等級(jí)的選擇十分重要的,因?yàn)檎扯葘?duì)液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、可靠性、效率、溫升以及磨損都有顯著的影響。粘度高的液壓油流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力較大,克服阻力所消耗的功率較大,功率又將轉(zhuǎn)化為熱量造成油溫上升;粘度太低,會(huì)使泄漏量增大,系統(tǒng)的容積效率降低,也會(huì)造成系統(tǒng)溫升加快。
特性?xún)?yōu)點(diǎn)
美孚DTE 10 超凡系列液壓油具有的液壓系統(tǒng)效率;超高的清潔性能和的耐用性。液壓效率特性可幫助減少工業(yè)和移動(dòng)設(shè)備的能量消耗、降低運(yùn)行成本并提高生產(chǎn)力。非凡的抗氧化和熱穩(wěn)定性延長(zhǎng)油液和過(guò)濾器的更換間隔,同時(shí)有助于確保系統(tǒng)清潔。高抗磨性能和的油膜強(qiáng)度性能特征極大程度地起到保護(hù)設(shè)備的作用,減少故障發(fā)生率,同時(shí)提高生產(chǎn)能力。

圖2所示為液壓控制系統(tǒng)的組成。這些基本組件包括輸入組件、檢測(cè)反饋組件、比較組件及轉(zhuǎn)換放大裝置(含能源)、執(zhí)行器和受控對(duì)象等部分,各組成部分及其作用見(jiàn)下表。

液壓控制系統(tǒng)的組成 

液壓控制系統(tǒng)的組成部分及其作用

序號(hào)

名稱(chēng)

  

說(shuō)  

1

輸入元件(指令元件)

 根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)作要求,給出輸入型號(hào)(也稱(chēng)指令信號(hào)),加于系統(tǒng)的輸入端

 機(jī)械模板、電位器、信號(hào)發(fā)生器或程序控制器、計(jì)算機(jī)都是常見(jiàn)的輸入元件。輸入信號(hào)可以手動(dòng)設(shè)定或程序設(shè)定

2

檢測(cè)反饋

元件

 用于檢測(cè)系統(tǒng)的輸出量并轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào),加于系統(tǒng)的輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)行比較,從而構(gòu)成反饋控制

 各類(lèi)傳感器為常見(jiàn)的反饋檢測(cè)元件

3

比較元件

 將反饋信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行比較,產(chǎn)生偏差信號(hào),加于放大裝置

 比較元件經(jīng)常不單獨(dú)存在,而是與輸入元件、反饋檢測(cè)元件或放大裝置一起,同時(shí)完成比較、反饋或放大

4

轉(zhuǎn)換放大

裝置

 將反饋信號(hào)的能量形式進(jìn)行變換并加以放大,輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)

 各類(lèi)液壓控制放大器、伺服閥、比例閥、數(shù)字閥等都是常用的轉(zhuǎn)換放大裝置

5

執(zhí)行器

 驅(qū)動(dòng)受控對(duì)象動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)任務(wù)

 可以是液壓缸、液壓馬達(dá)或擺動(dòng)液壓馬達(dá)

6

受控對(duì)象

(負(fù)載)

 和執(zhí)行器的可動(dòng)部分相連接并同時(shí)運(yùn)動(dòng),在負(fù)載運(yùn)動(dòng)時(shí)所引起的輸出量中,可根據(jù)需要選擇其中某物理量作為系統(tǒng)的控制量

 受控對(duì)象可以是被控制的主機(jī)設(shè)備或其中一個(gè)機(jī)構(gòu)、裝置

7

液壓能源

 為系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需的具有壓力的液流,是系統(tǒng)的動(dòng)力源

 液壓泵站或液壓源即為常見(jiàn)的液壓能源

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