什么是液壓系統(tǒng)?
發(fā)布日期:[2019-05-10]
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液壓系統(tǒng)是一種依靠液壓力改變壓強(qiáng)從而增大作用力的液壓設(shè)備,一個完整的液壓系統(tǒng)包含五大部分,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件以及工作介質(zhì),其中輔助元件分別為油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表以及油位油溫計(jì)等,本文將以“油箱”為重點(diǎn)分門別類予以講解。
首先,油箱是如何定義的呢?學(xué)術(shù)上,液壓油箱是用于儲存保證液壓系統(tǒng)工作所需油液在專用容器,應(yīng)用學(xué)科包含一級學(xué)科的航空科技與二級學(xué)科的航空機(jī)電系統(tǒng)。按新近液壓系統(tǒng)污染控制理論的要求,油箱不應(yīng)是容納污垢在容器,其要求在油箱中的油液本身應(yīng)達(dá)到一定清潔度等級,并以清潔的油液提供給液壓泵和整個液壓系統(tǒng)的工作回路,因此油箱的設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)與使用都應(yīng)符合相應(yīng)要求。
在元件設(shè)計(jì)上,吸油管和回油管應(yīng)盡量保持一定距離,兩管之間要以隔板隔開,以增加油液循環(huán)距離,使得油液有足夠的時(shí)間分離氣泡,沉淀雜質(zhì)、消散熱量,一般來講隔板高度應(yīng)為箱內(nèi)油面高度在3/4為Zui佳。油箱的回油管應(yīng)盡量設(shè)于油液液面以下,以免回油油液沖擊油箱內(nèi)油液液面,使油液產(chǎn)生氣泡從而引發(fā)氣穴現(xiàn)象,這將對液壓系統(tǒng)造成一系列不良影響。
在主要功能上,其包括儲蓄液壓油液、散發(fā)油液熱量、溢出空氣及消Chu泡沫以及安裝元件共4種,具體內(nèi)容分別如下:
?。?)儲蓄液壓油液
油箱必須可存放液壓系統(tǒng)中工作循環(huán)所需的油量、液壓系統(tǒng)從油箱抽走油液送Zhi系統(tǒng)內(nèi),才能使油液在系統(tǒng)內(nèi)完成動力傳遞之后再返回油箱;
?。?)散發(fā)油液熱量
液壓系統(tǒng)工作過程中的容積損失和機(jī)械損失導(dǎo)致油液溫度升高,油液從系統(tǒng)中帶回來在熱量有很大一部分靠油液壁散發(fā)到周圍空氣中,這就要求油液需具備足夠的尺寸,盡量設(shè)置在通風(fēng)良好的位置上,必要時(shí)油液外壁應(yīng)設(shè)置翅片以增強(qiáng)散熱能力;
?。?)溢出空氣及消Chu泡沫
液壓系統(tǒng)低壓區(qū)壓力低于飽和蒸汽壓、吸油管漏氣或液面過低時(shí),由漩渦作用引起泵吸入空氣及回油的攪動作用等都是形成氣泡的原因。油液泡沫會導(dǎo)致刺耳的噪聲并損壞液壓裝置,尤其可能會在液壓泵中引起汽蝕,未溶解的空氣可在油箱中溢出,因此希望油液面積盡可能要大,且可使得油液能在油箱中停留較長的時(shí)間。
?。?)安裝元件
在中、小型設(shè)備的液壓系統(tǒng)中,通常會把液壓泵組和部分閥或整個閥組直接安裝于油箱頂蓋上,油箱必須制造得足夠牢固以支撐這些元件,這種設(shè)置還有助于降低一定的噪聲。
資訊講解
由于油箱的結(jié)構(gòu)和用途有所差異,其通常可分為三大類:整體式油箱、兩用油箱和獨(dú)立油箱,具體內(nèi)容如下:
?。?)整體式油箱
整體式油箱是指在液壓系統(tǒng)或機(jī)器的構(gòu)件內(nèi)形成的油箱。比如說,在工業(yè)機(jī)械中的各類機(jī)床床身或底座的內(nèi)部空腔往往稍加些許成本就可制成不漏油的油箱,或車輛與工程機(jī)械上的管型構(gòu)件、駕駛室上下臺階底部等位置用作油箱,如此便不需額外的附加空間。整體式油箱可以Zui小的空間提供Zui大的性能,且通常能提供相對整潔的外觀。值得注意的是,其設(shè)計(jì)必須細(xì)心,以克服可能存在的局部發(fā)熱和操作者難以接近等工作問題;
?。?)兩用油箱
兩用油箱是指液壓油與機(jī)器中的其它目的用油的公用油箱。比如說,拖拉機(jī)傳動系機(jī)殼可用作拖拉機(jī)液壓懸掛系統(tǒng)的油箱,又或是采用液壓傳動的齒輪淬火機(jī)空腔底座,兼做液壓系統(tǒng)和淬火用油的油箱。兩用油箱的Zui大優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省空間,但其也有部分限制條件。首先是油液必須既滿足液壓系統(tǒng)對傳動介質(zhì)的要求,又可滿足傳動系齒輪的潤滑或工作淬火等其他工藝目的的相應(yīng)要求。在某些高性能液壓系統(tǒng)中,這些要求都盡可能互不相容。此外,油液溫度控制相對也有難度,因?yàn)閷τ诳偭繙p少了的油液來講存在著兩個熱源,如果必須另設(shè)冷卻器來控制油溫,用冷卻器所需的空間則可能抵消所節(jié)省的空間。
獨(dú)立油箱是應(yīng)用Zui為廣泛的一類油箱,其Zui常見于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中,為適應(yīng)工作需求,通常被做成矩形、圓柱形或油罐形等。獨(dú)立油箱的熱量主要是通過油箱壁靠輻射和對流作用散發(fā),所以油箱應(yīng)該是盡可能窄而高的形狀。液壓泵吸油管在液面以下或以上穿過油箱側(cè)壁進(jìn)入油箱,若吸油管在液面以下進(jìn)入油箱,則油箱油液正壓供應(yīng)給液壓泵,改善了液壓泵在吸油條件,但吸油管上必須設(shè)置截止閥以便檢修時(shí)免去機(jī)箱放油。
除這三種常見油泵類型外,還可根據(jù)油箱液面與大氣相通與否來劃分,即開式與閉式兩種。開式油箱應(yīng)用Zui廣,油箱中液面和大氣相通,為減少油液污染,油箱頂蓋上應(yīng)設(shè)置通氣過濾器,使大氣與油箱內(nèi)的空氣經(jīng)過濾器相通。在潮濕區(qū)域所應(yīng)用在油箱,通氣過濾器上還應(yīng)加設(shè)一定量的干燥劑。
閉式油箱可再分為隔離式和充電式兩種。隔離式油箱又有帶折疊器和帶撓性隔離器兩種結(jié)構(gòu),當(dāng)液壓泵工作時(shí),折疊器或撓性隔離器收縮或膨脹,使液面保持大氣壓力,而外界空氣又不與油箱內(nèi)油液接觸。一般折疊器或撓性隔離器的體積應(yīng)比液壓泵的Zui大流量值大25%以上。為防止油箱內(nèi)液面壓力低于大氣壓力,需另外安裝低壓報(bào)警器、自動停機(jī)裝置或自動緊急補(bǔ)油裝置。
充電式油箱中,油箱應(yīng)完全封閉,通入經(jīng)過濾和干燥的空氣,充氣壓力(比大氣壓稍高)由減壓閥所設(shè)定,通常為0.05~0.07MPa。為防止壓力不當(dāng),應(yīng)設(shè)置安全閥、電接觸式壓力表和報(bào)警器。由于提高油箱壓力以增加了油液中空氣的含量,因此充壓油箱僅用于確實(shí)必要的特殊場合(如噴氣客機(jī)液壓系統(tǒng)等)。