上料機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】
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液壓系統(tǒng)
液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，1795年英國(guó)約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間，才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國(guó)機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出,日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國(guó)家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng),1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。
液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門(mén)及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車(chē)）、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開(kāi)關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類(lèi)。
液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類(lèi)做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
液壓系統(tǒng)由信號(hào)控制和液壓動(dòng)力兩部分組成，信號(hào)控制部分用于驅(qū)動(dòng)液壓動(dòng)力部分中的控制閥動(dòng)作。
液壓動(dòng)力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動(dòng)機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來(lái)選擇。
在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí)，一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號(hào)流，而實(shí)心箭頭則表示能量流。
基本液壓回路中的動(dòng)作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。 對(duì)于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號(hào)，這也為介紹回路圖符號(hào)作了準(zhǔn)備。
根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對(duì)所有回路依次進(jìn)行編號(hào)。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號(hào)為0，則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識(shí)符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對(duì)液壓回路進(jìn)行編號(hào)，也應(yīng)對(duì)實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。
DIN ISO1219-2標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號(hào)組成，其包括下面四個(gè)部分：設(shè)備編號(hào)、回路編號(hào)、元件標(biāo)識(shí)符和元件編號(hào)。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備，則可省略設(shè)備編號(hào)。
實(shí)際中，另一種編號(hào)方式就是對(duì)液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，此時(shí)，元件編號(hào)應(yīng)該與元件列表中編號(hào)相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)，每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號(hào)相對(duì)應(yīng)
與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。
2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。
3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000：1）。
4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；
6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)/
7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。
液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)：
1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場(chǎng)地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。
在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來(lái)防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會(huì)造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會(huì)引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會(huì)引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。
因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個(gè)偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過(guò)的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。
液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動(dòng)過(guò)程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度，液壓油會(huì)發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動(dòng)作無(wú)法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無(wú)法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動(dòng) 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開(kāi)關(guān)閉過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因。強(qiáng)的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制動(dòng)作發(fā)生錯(cuò)誤，也會(huì)使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時(shí)還要避免外來(lái)振源對(duì)系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過(guò)程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會(huì)產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動(dòng)作可能會(huì)受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會(huì)影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度。
另：對(duì)于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進(jìn)行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人）。液壓系統(tǒng)用于升降機(jī)，挖掘機(jī)，泵站，強(qiáng)夯機(jī)，起重機(jī)，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機(jī)，升降平臺(tái)，登車(chē)橋等等行業(yè)。
液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開(kāi)發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。
---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動(dòng)裝置發(fā)展，開(kāi)發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，開(kāi)發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無(wú)故障工作時(shí)間；液力變矩器要開(kāi)發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性，推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，開(kāi)發(fā)液力變矩器與動(dòng)力換檔變速箱配套使用技術(shù)；液粘調(diào)速離合器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。
氣動(dòng)行業(yè)：
----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動(dòng)元件與電子技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無(wú)油潤(rùn)滑，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料。
（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到40Mpa，瞬間最高壓力達(dá)到48Mpa；
（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；
（3）進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；
（4）發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動(dòng)組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置；
（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲(chǔ)能功能的高效系統(tǒng)；
（6）進(jìn)一步降低噪聲；
（7）應(yīng)用液壓螺紋插裝閥技術(shù)，緊湊結(jié)構(gòu)、減少漏油。
控制力。一個(gè)使飛機(jī)駕駛員升起和落下起落架的液壓系統(tǒng)，當(dāng)飛行員向某方向移動(dòng)控制閥，壓力油流入液壓缸的某一腔從而降下起落架。飛行員向相反方向移動(dòng)控制閥，允許油液進(jìn)入液壓缸的另一腔來(lái)收回起落架。
2.增力 一個(gè)液壓系統(tǒng)（沒(méi)有使用笨重的齒輪、滑輪和杠桿）能簡(jiǎn)單有效地將不到一盎司的力放大產(chǎn)生幾百噸力的輸出。
3.恒力和恒扭矩 只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化的恒力或恒扭矩，它可以驅(qū)動(dòng)對(duì)象從每小時(shí)移動(dòng)幾英寸到每分鐘幾百英寸，從每小時(shí)幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。
4.簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì) 總的來(lái)說(shuō)，液壓系統(tǒng)比機(jī)械或電氣系統(tǒng)使用更少的運(yùn)動(dòng)部件，因此，它們運(yùn)行與維護(hù)簡(jiǎn)便。這使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。例如一種用于車(chē)輛上的新型動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制裝置已淘汰其他類(lèi)型的轉(zhuǎn)向動(dòng)力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因?yàn)檗D(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒(méi)有萬(wàn)向節(jié)、軸承、減速齒輪等機(jī)械連接，這使得系統(tǒng)簡(jiǎn)單緊湊。
另外，只需輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足極惡劣工作條件所需的控制力，這對(duì)于因操作空間限制而需要小方向盤(pán)的場(chǎng)合很重要，這也是減輕司機(jī)疲勞度所必需的。
液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)包括雙向運(yùn)動(dòng)、過(guò)載保護(hù)和無(wú)級(jí)變速控制，在已有的任何動(dòng)力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)亦具有最大的單位質(zhì)量功率比。
盡管液壓系統(tǒng)具有如此高性能，但它不是可以解決所有動(dòng)力傳遞問(wèn)題的靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有些缺點(diǎn)，液壓油有污染，并且泄漏不可能完全避免，另外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設(shè)備附近，大多數(shù)液壓油能引起火災(zāi)。
二．氣壓系統(tǒng)
氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動(dòng)力，正如名稱所表明的那樣，氣壓系統(tǒng)通常用空氣（不用其他氣體）作為液體介質(zhì)，因?yàn)榭諝馐前踩?、成本低而又隨處可得的流體，在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧有可能點(diǎn)燃泄漏物的場(chǎng)合下（使用空氣作為介質(zhì)）尤為安全。
在氣壓系統(tǒng)中，壓縮機(jī)用來(lái)壓縮并供應(yīng)所需的空氣。壓縮機(jī)一般有活塞式、葉片式和螺旋式等類(lèi)型。壓縮機(jī)基本上是根據(jù)理想氣體法則，通過(guò)減小氣體體積來(lái)增加氣體壓力的。氣壓系統(tǒng)通常考慮采用大的中央空氣壓縮機(jī)作為一個(gè)無(wú)限量的氣源，這類(lèi)似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座便可獲得電能。用這種方法，壓力氣體可以從氣源輸送到整個(gè)工廠的各個(gè)角落，壓力氣體可通過(guò)空氣濾清器除去污物，這些污物可能會(huì)損壞氣動(dòng)組件的精密配合部件如閥和氣缸等，隨后輸送到各個(gè)回路中，接著空氣流經(jīng)減壓閥以減小氣壓值適合某一回路使用。因?yàn)榭諝獠皇呛玫臐?rùn)滑劑（包括20%的氧氣），氣壓系統(tǒng)需要一個(gè)油霧器將細(xì)小的油霧注射到經(jīng)過(guò)減壓閥減壓的空氣中，這有助于減少氣動(dòng)組件精密配合運(yùn)動(dòng)件的磨損。
由于來(lái)自大氣中的空氣含不同數(shù)量的水分，這些水分是有害的，它可以帶走潤(rùn)滑劑引起過(guò)分磨損和腐蝕，因此，在一些使用場(chǎng)合中，要用空氣干燥器來(lái)除去這些有害的水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排出，會(huì)產(chǎn)生過(guò)大噪聲，因此可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝消聲器來(lái)降低噪聲，以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子有可能引發(fā)的傷害。
用氣動(dòng)系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有以下幾條理由：液體的慣性遠(yuǎn)比氣體大，因此，在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行組件加速減速和閥突然開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)，油液的質(zhì)量便是一個(gè)潛在的問(wèn)題，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律（力等于質(zhì)量乘以加速度），產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)油液所需的力要比加速同等體積空氣所需的力高出許多倍。液體比氣體具有更大的粘性，這會(huì)因?yàn)閮?nèi)摩擦而引起更大的壓力和功率損失；另外，由于液壓系統(tǒng)使用的液體要與大氣隔絕，故它們需要特殊的油箱和無(wú)泄漏系統(tǒng)設(shè)計(jì)。氣壓系統(tǒng)系統(tǒng)使用可以直接排到周?chē)h(huán)境中的空氣，一般來(lái)說(shuō)氣壓系統(tǒng)沒(méi)有液壓系統(tǒng)昂貴。
然而，由于空氣的可壓縮性，使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不可能得到精確的速度控制和位置控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機(jī)局限，其系統(tǒng)壓力相當(dāng)?shù)停ǖ陀?50psi），而液壓力可達(dá)10000psi之高，因此液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng)，而氣動(dòng)系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng)，典型例子有沖壓、鉆孔、提升、沖孔、夾緊、組裝、鉚接、材料處理和邏輯控制操作等。
液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，1795年英國(guó)約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間，才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國(guó)機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出,日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國(guó)家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng),1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。
液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門(mén)及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車(chē)）、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開(kāi)關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類(lèi)。
液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類(lèi)做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
液壓系統(tǒng)由信號(hào)控制和液壓動(dòng)力兩部分組成，信號(hào)控制部分用于驅(qū)動(dòng)液壓動(dòng)力部分中的控制閥動(dòng)作。
液壓動(dòng)力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動(dòng)機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來(lái)選擇。
在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí)，一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號(hào)流，而實(shí)心箭頭則表示能量流。
基本液壓回路中的動(dòng)作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。 對(duì)于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號(hào)，這也為介紹回路圖符號(hào)作了準(zhǔn)備。
根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對(duì)所有回路依次進(jìn)行編號(hào)。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號(hào)為0，則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識(shí)符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對(duì)液壓回路進(jìn)行編號(hào)，也應(yīng)對(duì)實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。
DIN ISO1219-2標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號(hào)組成，其包括下面四個(gè)部分：設(shè)備編號(hào)、回路編號(hào)、元件標(biāo)識(shí)符和元件編號(hào)。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備，則可省略設(shè)備編號(hào)。
實(shí)際中，另一種編號(hào)方式就是對(duì)液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，此時(shí)，元件編號(hào)應(yīng)該與元件列表中編號(hào)相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)，每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號(hào)相對(duì)應(yīng)
與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。
2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。
3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000：1）。
4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；
6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)/
7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。
液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)：
1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場(chǎng)地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。
在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來(lái)防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會(huì)造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會(huì)引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會(huì)引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。
因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個(gè)偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過(guò)的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。
液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動(dòng)過(guò)程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度，液壓油會(huì)發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動(dòng)作無(wú)法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無(wú)法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動(dòng) 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開(kāi)關(guān)閉過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因。強(qiáng)的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制動(dòng)作發(fā)生錯(cuò)誤，也會(huì)使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時(shí)還要避免外來(lái)振源對(duì)系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過(guò)程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會(huì)產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動(dòng)作可能會(huì)受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會(huì)影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度。
另：對(duì)于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進(jìn)行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人）。液壓系統(tǒng)用于升降機(jī)，挖掘機(jī)，泵站，強(qiáng)夯機(jī)，起重機(jī)，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機(jī)，升降平臺(tái)，登車(chē)橋等等行業(yè)。
液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開(kāi)發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。
---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動(dòng)裝置發(fā)展，開(kāi)發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，開(kāi)發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無(wú)故障工作時(shí)間；液力變矩器要開(kāi)發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性，推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，開(kāi)發(fā)液力變矩器與動(dòng)力換檔變速箱配套使用技術(shù)；液粘調(diào)速離合器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。
氣動(dòng)行業(yè)：
----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動(dòng)元件與電子技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無(wú)油潤(rùn)滑，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料。
（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到40Mpa，瞬間最高壓力達(dá)到48Mpa；
（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；
（3）進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；
（4）發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動(dòng)組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置；
（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲(chǔ)能功能的高效系統(tǒng)；
（6）進(jìn)一步降低噪聲；
（7）應(yīng)用液壓螺紋插裝閥技術(shù)，緊湊結(jié)構(gòu)、減少漏油。
Hydraulic System
Hydraulic presser drive and air pressure drive hydraulic fluid as the transmission is made according to the 17th century, Pascal's principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 ? Braman Joseph (Joseph Braman ,1749-1814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world's first hydraulic press. Media work in 1905 will be replaced by oil-water and further improved.
After the World War I (1914-1918) ,because of the extensive application of hydraulic transmission, espec- ially after 1920, more rapid development. Hydraulic components in the late 19th century about the early 20th century, 20 years, only started to enter the formal phase of industrial production. 1925 Vickers (F. Vikers) the invention of the pressure balanced vane pump, hydraulic components for the modern industrial or hydraulic transmission of the gradual establishment of the foundation. The early 20th century G ? Constantimscofluct- uations of the energy carried out by passing theoretical and practical research; in 1910 on the hydraulic trans- mission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of develo- pment.
The Second World War (1941-1945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan than Europe and the United States and other countries for nearly 20 years later. Before and after in 1955, the rapid development of Japan's hydraulic drive, set up in 1956, "Hydraulic Industry." Nearly 20 to 30 years, the development of Japan's fast hydraulic transmission, a world leader.
Hydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industr- ial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel indu- stry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flo- od control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measu- rement buoys, movements such as rotating stage; military-industrial control devices used in artillery, ship anti- rolling devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devi- ces.
A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of co- mponents, control components, auxiliary components and hydraulic oil.
The role of dynamic components of the original motive fluid into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydra- ulic pump gears are generally pump, vane pump and piston pump.
Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which isthe pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.
Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve.
Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars.
Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.
The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components to rotate or pressure into a reciprocating motion.
? Hydraulic system and hydraulic power control signal is composed of two parts, the signal control of some parts of the hydraulic power used to drive the control valve movement.
Part of the hydraulic power means that the circuit diagram used to show the different functions of the interrelationship between components. Containing the source of hydraulic pump, hydraulic motor and auxiliary components; hydraulic control part contains a variety of control valves, used to control the flow of oil, pressure and direction; operative or hydraulic cylinder with hydraulic motors, according to the actual requirements of their choice.
In the analysis and design of the actual task, the general block diagram shows the actual operation of equi - pment. Hollow arrow indicates the signal flow, while the solid arrows that energy flow.
Basic hydraulic circuit of the action sequence - Control components (two four-way valve) and the spring to reset for the implementation of components (double-acting hydraulic cylinder), as well as the extending and retracting the relief valve opened and closed . For the implementation of components and control components, presentations are based on the corresponding circuit diagram symbols, it also introduced ready made circuit diagram symbols.
Working principle of the system, you can turn on all circuits to code. If the first implementation of components numbered 0, the control components associated with the identifier is 1. Out with the implementation of components corresponding to the identifier for the even components, then retracting and implementation of components corresponding to the identifier for the odd components. Hydraulic circuit carried out not only to deal with numbers, but also to deal with the actual device ID, in order to detect system failures.
DIN ISO1219-2 standard definition of the number of component composition, which includes the following four parts: device ID, circuit ID, component ID and component ID. The entire system if only one device, device number may be omitted.
Practice, another way is to code all of the hydraulic system components for numbers at this time, components and component code should be consistent with the list of numbers. This method is particularly applicable to complex hydraulic control system, each control loop are the corresponding number with the system
With mechanical transmission, electrical transmission compared to the hydraulic drive has the following advantages:
1, a variety of hydraulic components, can easily and flexibly to layout.
2, light weight, small size, small inertia, fast response.
3, to facilitate manipulation of control, enabling a wide range of stepless speed regulation (speed range of 2000:1).
4, to achieve overload protection automatically.
5, the general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, long service life;
6, it is easy to achieve linear motion /
7, it is easy to achieve the automation of machines, when the joint control of the use of electro-hydraulic, not only can achieve a higher degree of process automation, and remote control can be achieved.
The shortcomings of the hydraulic system:
1, as a result of the resistance to fluid flow and leakage of the larger, so less efficient. If not handled properly, leakage is not only contaminated sites, but also may cause fire and explosion.
2, vulnerable performance as a result of the impact of temperature change, it would be inappropriate in the high or low temperature conditions.
3, the manufacture of precision hydraulic components require a higher, more expensive and hence the price.
4, due to the leakage of liquid medium and the compressibility and can not be strictly the transmission ratio.
5, hydraulic transmission is not easy to find out the reasons for failure; the use and maintenance requirements for a higher level of technology.
In the hydraulic system and its system, the sealing device to prevent leakage of the work of media within and outside the dust and the intrusion of foreign bodies. Seals played the role of components, namely seals. Medium will result in leakage of waste, pollution and environmental machinery and even give rise to malfunctioning machinery and equipment for personal accident. Leakage within the hydraulic system will cause a sharp drop in volumetric efficiency, amounting to less than the required pressure, can not even work. Micro-invasive system of dust particles, can cause or exacerbate friction hydraulic component wear, and further lead to leakage.
Therefore, seals and sealing device is an important hydraulic equipment components. The reliability of its work and life, is a measure of the hydraulic system an important indicator of good or bad. In addition to the closed space, are the use of seals, so that two adjacent coupling surface of the gap between the need to control the liquid can be sealed following the smallest gap. In the contact seal, pressed into self-seal-style and self-styled self-tight seal (ie, sealed lips) two.
The three hydraulic system diseases
1, as a result of heat transmission medium (hydraulic oil) in the flow velocity in various parts of the existence of different, resulting in the existence of a liquid within the internal friction of liquids and pipelines at the sam- e time there is friction between the inner wall, which are a result of hydraulic the
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