液壓轉(zhuǎn)動原理

1、概述叉車液壓系統(tǒng)原理圖液壓由于其傳動力量大，易于傳遞及配置，在工業(yè)、民用行業(yè)應(yīng)用廣泛。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件液壓缸和液壓馬達的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，而獲得需要的直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。在各部件制造中，對密封性、耐久性有很高的技術(shù)要求，目前在液壓部件制造中已廣泛采用——滾壓工藝，很好的解決了圓度、粗糙度的問題。特別是液壓缸制造中廣泛應(yīng)用。液壓的定義及組成一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液

2、壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。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)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。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。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓

3、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。液壓元件分類動力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵；執(zhí)行元件：液壓缸、活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液

4、壓缸；液壓馬達：齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達；控制元件：方向控制閥、單向閥、換向閥；壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥；輔助元件：蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等；液壓管接頭的分類液壓軟管、高壓球閥、意圖奇的快速接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、高壓軟管。原理它是由兩個大小不同的液缸組成的，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機”

5、；充油的稱“油壓機”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞，如果在小活塞上加一定值的壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞將這一壓力通過液體的壓力傳遞給大活塞，將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是S1，加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是，小活塞對液體的壓強為P=F1SI，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2，壓強P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2，截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上

6、式知，在小活塞上加一較小的力，則在大活塞上會得到很大的力，為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。液壓的優(yōu)缺點液壓的優(yōu)點與機械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點：1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達2000：1）。4、可自動實現(xiàn)過載保護。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。

7、6、很容易實現(xiàn)直線運動。7、很容易實現(xiàn)機器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實現(xiàn)遙控。液壓的缺點1、由于流體流動的阻力和泄露較大，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)格的傳動比。5、液壓傳動

8、出故障時不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。液壓系統(tǒng)的三大頑疾1、發(fā)熱由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過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，降低其機械效率。同時由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓

9、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、振動液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強的振動會導(dǎo)致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤，也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯誤，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，無法避免時應(yīng)做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時還要避免外來振

10、源對系統(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)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，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，除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會導(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。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，

11、提高設(shè)備的加工精度。液壓馬達的工作原理1、葉片式液壓馬達由于壓力油作用，受力不平衡使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。葉片式液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩與液壓馬達的排量和液壓馬達進出油口之間的壓力差有關(guān)，其轉(zhuǎn)速由輸入液壓馬達的流量大小來決定。由于液壓馬達一般都要求能正反轉(zhuǎn)，所以葉片式液壓馬達的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油，在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應(yīng)設(shè)置單向閥，為了確保葉片式液壓馬達在壓力油通人后能正常啟動，必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸，

12、以保證良好的密封，因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。葉片式液壓馬達體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動作靈敏，可適用于換向頻率較高的場合，但泄漏量較大，低速工作時不穩(wěn)定。因此葉片式液壓馬達一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動作要求靈敏的場合。2、徑向柱塞式液壓馬達徑向柱塞式液壓馬達工作原理，當(dāng)壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進入缸體內(nèi)柱塞的底部時，柱塞向外伸出，緊緊頂住定子的內(nèi)壁，由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸處，定子對柱塞的反作用力為。力可分解為和兩個

13、分力。當(dāng)作用在柱塞底部的油液壓力為p，柱塞直徑為d，力和之間的夾角為X時，力對缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩，使缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過端面連接的傳動軸向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。以上分析的一個柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況，由于在壓油區(qū)作用有好幾個柱塞，在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都使缸體旋轉(zhuǎn)，并輸出轉(zhuǎn)矩。徑向柱塞液壓馬達多用于低速大轉(zhuǎn)矩的情況下。3軸向柱塞馬達軸向柱塞泵除閥式配流外，其它形式原則上都可以作為液壓馬達用，即軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是可逆的。軸向柱塞馬達的工作原理

14、為，配油盤和斜盤固定不動，馬達軸與缸體相連接一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油經(jīng)配油盤的窗口進入缸體的柱塞孔時，柱塞在壓力油作用下外伸，緊貼斜盤斜盤對柱塞產(chǎn)生一個法向反力p，此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡，而Q則使柱塞對缸體中心產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，帶動馬達軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。軸向柱塞馬達產(chǎn)生的瞬時總轉(zhuǎn)矩是脈動的。若改變馬達壓力油輸入方向，則馬達軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)。斜盤傾角a的改變、即排量的變化，不僅影響馬達的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和

15、轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。4、齒輪液壓馬達齒輪馬達在結(jié)構(gòu)上為了適應(yīng)正反轉(zhuǎn)要求，進出油口相等、具有對稱性、有單獨外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外為了減少啟動摩擦力矩，采用滾動軸承為了減少轉(zhuǎn)矩脈動齒輪液壓馬達的齒數(shù)比泵的齒數(shù)要多。齒輪液壓馬達由干密封性差，容租效率較低，輸入油壓力不能過高，不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點的位置變化而變化，因此齒輪液壓馬達僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場合。一般用干工程機械、農(nóng)業(yè)機械